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1、某机场航站楼火灾时安全疏散评估笔者以某机场航站楼为例，通过设计火灾场景，基于FDS模 拟 场所内烟气流动情况并与所设定的安全验收标准比较， 评估该 场景人 员安全疏散的安全性，并提出改进建议。1 工程概况某机场航站楼位于两条平行跑道之间的航站区用地南端， 主 要由 前端主楼、前端东西两侧指廊、中央指廊、远端东西Y 型指廊组成。南北总长度为855.1 m,东西总长度为1134.8 m最高点为南侧 屋脊顶点，相对标高72.91 m。航站楼建筑占地面积159100 m2，总 建筑面积548300 m2,为地上三层（局部四层）、地下二层构型。2 安全疏散性能化评估2.1 超规部分疏散设计分析大型枢纽建
2、筑设计时， 由于建筑功能布局的需要， 如候车室 布 置、安检限制等因素以及空间需要宽敞舒适的要求， 可能会导 致楼梯 和出口不能被布置在适当的位置，这样疏散距离过长的问 题就出现了。按照规范要求，结合图纸，该机场航站楼 +4.80 m 2 层行李 集中 区、+10.40 m3层出发值机大厅的安全疏散距离不满足高规16.1.7 条的规定，最远疏散距离超过了 30 m，但均未超 过60 m2-4。2.2 性能化评估验收标准安全疏散的验收标准有定性标准和定性标准，为了更加准确的对 此类建筑疏散安全性进行性能化评析， 本文采取定量标准进 行分析。 定量标准分析可得人员无法忍受状态(耐受极限)的判 据有
3、下列标准组 成：(1) 如果热烟气层距地面高度大于2 m,则热烟气层的温度不超过200 C;如果热烟气层距地面高度小于2 m则热烟气层的温度不超过150 C。所以运用FDS模拟时，认为距地面1.8 m处温 度达到150 C 为人员疏散极限状态5。(2) 人员行走时能见度不小于 10m。运用FDS模拟时，认为距地面1.8 m处，能见度为10 m时为人员 疏散极限状态6。(3) 如果热烟气层距地面高度小于2 m,二氧化碳浓度不 能超过 1.0 %(体积百分比)，一氧化碳浓度不超过 500 ppm7。 运用 FDS模拟时，认为距地面1.8 m处，二氧化碳浓度为1 %, 氧化碳浓 度为 500 ppm
4、 达到人员疏散极限状态。2.3 疏散时间计算实际疏散所花费的时间(RSET包括火灾探测报警时间( talarm )、疏散预动时间 ( tpre )和人员疏散行动时间 ( tmove) 8 。即：talarm为探测报警时间(s)，指火灾发生、发展将触发火灾探测与报警装置而发出报警信号, 使人们意识到有异常情况发 生,或 者人员通过本身的味觉、 嗅觉及视觉系统察觉到火灾征兆 的时间tpre疏散预动时间(s),指从探测器动作或报警开始至人 员开始疏 散行动的时间。tmove 为疏散行动时间( s) ，即从疏散开始至疏散到安全 地点的 时间。参照该机场航站区项目初步设计说明给出的航站楼内主要 公共区
5、域的人员流量、逗留时间、区域面积等参数，根据经验公 式9-10 分别 计算出在三个火灾场景下的人员疏散所需时间， 如 表 2.1 所示。2.4 烟气蔓延计算2.4.1 场景 A 的烟气蔓延特性计算计算对象： +4.80 m 2 层行李集中区净空高度： 5.6 m火灾最大规模： 2.0 MW11 设计火灾类型：非稳态 火灾发展速率：快速火， a =0.0469 kW/s2 12防排烟类型： 该区域设置机械排烟系统， 排烟量 41760 m3/h 起 火地点：行李堆中(1) CO2 的模拟结果模拟过程中，人员疏散完毕时( 341.4 s )，着火区域内距 地面 1.80 m 处 CO2 最高浓度为
6、 0.75 %，未达到人体耐受极限浓 度 1 %，如图 2.1 所示；在烟气模拟结束时，着火区域内，距地 面 1.80 m 处 C02 浓度未达到人体耐受极限浓度1 %。(2) CO 的模拟结果模拟过程中，人员疏散完毕时( 341.4 s )，着火区域内距 地面 1.80 m处CO最高浓度为5.0 X 10-5 ppm，未达到人体耐受 极限浓度500 ppm,如图2.2所示。(3) 能见度的模拟结果整个模拟过程中，着火区域内距地面 1.80 m 处的能见度最 小不 低于 10 m 的临界值，如图 2.3 所示。(4) 烟气温度的模拟结果整个模拟过程中，着火区域内距地面 1.80 m 处的烟气温
7、度 最高 为85 C,小于150 C的极限值，如图2.4所示。242 场景 B 的烟气蔓延特性计算计算对象： +10.40 m3 层出发值机大厅净空高度： 4.8 m火灾最大规模： 3.2 MW11设计火灾类型：非稳态火灾发展速率：a =0.0469 kW/s2 12防排烟类型： 该区域设置机械排烟系统， 排烟量 57960 m3/h 起 火地点：办票岛(1) CO2 的模拟结果模拟过程中，人员疏散完毕时(458.9 s)，着火区域内距地面1.80 m 处 CO2 最高浓度为 0.4 %，未达到人体耐受极限浓度 1 %，如图 2.5 所示；在烟气模拟结束时，着火区域内，距地面 1.80 m 处
8、 C02 浓度未达到人体耐受极限浓度1 %( 2 )CO的模拟结果模拟过程中，人员疏散完毕时( 458.9 s )，着火区域内距 地面 1.80 m处CO最高浓度为3.5 X 10-4 pm ,未达到人体耐受极限浓度500 ppm, 如图2.6所示；在烟气模拟结束时，着火区域内，距地面1.80 m处CO 浓度未达到人体耐受极限浓度 500 ppm(3) 能见度的模拟结果整个模拟过程中，着火区域内距地面 1.80 m 处的能见度最 小不 低于 10 m 的临界值，如图 2.7 所示。(4) 烟气温度的模拟结果模拟过程中，人员疏散完毕时(458.9 s)，着火区域内距地面1.80 m处的烟气温度基
9、本维持在30 C左右；在烟气模拟结束时，着火区域 内，距地面1.80 m处烟气温度未达到人体耐受极限150 C,如图2.8所 示。3 建议 本文将某机场航站楼的安全疏散设计划分为常规设计和超 规设计两种类型。 常规设计通过对比设计图纸， 查找规范条文得 出其 符和安全要求；超规设计，利用FDS在相关火灾场景下进行模拟，得 出在保守的设置火灾规模和疏散人数的情况下， +4.80 m2 层行李集中 区、+10.40 m3 层出发值机大厅在火灾探测报警系统和自动喷水灭火系统正常工作情况下， 采取现行防火分区和机 械排 烟量，人员能够安全疏散，达到消防安全目标。根据某机场航站楼的消防设计图纸，并结合本
10、文的计算分 析，针对该建筑的超规消防设计提出以下建议：（1）采取现行消防措施，人员能在烟气达到不可忍受之前 逃离现 场， 但安全余度较小， 因此建议在人员较为密集的公共区 域能加疏散 门数量，增加疏散宽度以利于人员尽快疏散。（2）航站楼内各功能区域之间的防火隔离带不应堆积大量 可燃物 品，避免着火后火势蔓延。（3）考虑到该机场航站楼的电气线路较复杂，建议设置漏 电或在 报警系统； 在采用自然排烟的地方， 为确保自然排烟的效 果，可开启 的外窗建议采用联动电动排烟窗。（4）在运营管理方面，加强消防管理和航站楼内易燃可燃 物的管 理，避免火灾荷载大量集中出现，降低火灾隐患。保证安 全出口通畅， 不得在疏散通道内堆放物品， 不得设置任何设施妨 碍人员疏散。 疏散 线路上应采用应急照明等方式以确保有足够的 照度，同时应在疏散的线 路上设置疏散指示标志。References (
某机场航站楼火灾时安全疏散评估
