2、地下建筑火灾中人的心理和行为反应
在地下建筑中,发生火灾时,人员的心理行为受地下建筑特点的影响,从众心理、趋光心理比地上更易发生,而且易产生惊慌。地下建筑火灾中人的行为除以上谈的普遍火灾中存在的外,还有其不同的行的反应。在地下建筑火灾中,人的行为方式大多是原路返回型,特别是顾客,他们刚进入地下,对其环境不熟悉,一旦发生紧急情况就往原路跑。还有是向有光的地方逃生,地下建筑都采用人工照明,发生火灾时,普通照明线路切断,室内仅靠事故照明寻找出口。
(四)安全疏散设计
由于地下建筑不象地上建筑那样逃生出口多,所以疏散时间要求比地上建筑火灾短得多,必须在火灾初期全部疏散到安全地带,以减少损失。日本研究认为,地下建筑的疏散时间应在3min以内。安全疏散路线的布置,出入口的安排应符合人在火灾中的行为特点。疏散通道应畅通无阻,且不能有梯步,疏散指示标志安装在适合火场上人员逃生过程中易发现的地方。因为通道受阻而造成重大伤亡的案例普遍存在,如1999年3月24日,位于法国监管地段的勃朗峰隧道内发生火灾,至少41人死亡。延烧48个小时,在这41名遇难者中,绝大多数是由于通道封闭而被困在自己的汽车中死亡的。
1、地下建筑中的烟气流动特点
地下建筑中的烟气因受其建筑特点的限制有其与地上建筑火灾中不同的流动特点。在地下建筑起火的初始阶段,通风风流和烟气都是沿着原来的方向移动的,当火灾进一步发展后,地下建筑内部空气的成分发生了变化,而且温度增高,形成了一种附加的巨大自然风压,称之为火风压。通过研究发现:(1)在下行地下巷道中,正压送风风压值△P与热风压△hT火风压△hf应满足下面不等式:
△△P≥△hT-△hf
才能阻止高温火烟由自然进风口向地下巷道深位部方向流动。当起火点位于进风口段附近时,则防止高温火烟对巷道深位部的污染。
在上行地下巷道中,正压送风风压△P与热风压△hT,火风压△hf应满足下面不等式:
△△P≥△hT+△hf
才能阻止高温火烟向自然出风口方向流动,当起火点位于出口段附近时,则防止高温火烟对巷道深部的污染。
2、安全疏散设计
建筑消防的绝对安全是不可能实现的,但通过合理的疏散设计可以减少火灾给人类带来的危险,提高火灾中人员的安全性。地下建筑一旦发生火灾,浓烟易流窜到楼梯口或阶梯口,气流方向与人员的疏散方向相同,给人员安全疏散造成很大困难,所以,安全疏散设计在地下建筑中尤为重要。
疏散是指室内人员在失火后到撤离至安全区域的过程。安全疏散是指建筑中的人通过专门的设施和路线,安全的撤离着火的建筑。要做好火灾中的疏散工作,首先要考虑通道中的通风防排烟。在地下建筑必要的地方安装通风防排烟设施,由于地下建筑火灾中的烟气采用自然排烟比较困难,应安装机械防排烟设施。由于地下建筑中的人员因生理、心理的影响而趋光性特别突出。在进行建筑设计时可利用自然采光来缓解人员心理影响,疏散楼梯可设在中庭里。
疏散设计首先应考虑是疏散时间,根据我国2000年5月公安部发布的《人民防空工程设计防火规范》规定,引用日本规范确定疏散时间为3min。
其次还要考虑安全疏散通道的宽度,疏散楼梯的数量,宽度和安全口的数量以及宽度。
安全出口,相邻防火区之间防火墙上的防火门,楼梯和疏散走道最小净宽见(表3),安全疏散距离见(表4)。
工程名称 | 安全出口,相邻防火分区之间防火墙上的防火门和楼梯的净宽 | 疏散走道净宽 |
单面布置房间 | 双面布置房间 |
商场、公共娱 乐场所、小型 体育场所 | 1.40 | 1.50 | 1.60 |
医院 | 1.30 | 1.40 | 1.50 |
旅馆、餐厅 | 1.00 | 1.20 | 1.30 |
车间 | 1.00 | 1.20 | 1.50 |
其他民用工程 | 1.00 | 1.20 | 1.40 |
具体的计算公式为:
疏散时间=安全出口最远距离/群众步速+楼梯段上行时间+
[人员数/(流动系数×楼梯宽度)]×安全出口率[1]
式中:群众步速为lm/s(正常人)
楼梯上行时间为4s/m×层高
人员数为安全距离长度30m×地下道宽度×人员密度0.3人/m2
流动系数为1.3人/m.s,安全率为2
楼梯宽度=人员数×安全率/流动系数(疏散时—疏散最远距离/群众步速—楼梯上行时间)[2]
安全疏散距离=[疏散时间-楼梯上行时间-人员数×安全率/(流动系数×楼梯宽度)]×人员步速[3]
房间名称 | 房门口到最近安全出口的最大距离 |
位于两个安全出口之间的房间 | 位于袋形走道两侧或尽端的房间 |
医院 | 24 | 12 |
旅馆 | 30 | 15 |
其他房间 | 40 | 20 |
另外,疏散时间不仅与上式中的因素有关,而且还与其它一些因素—人的行为有很大关系,人的行为决定着报警的早晚;对火警的反应;对指示标志的认识;对火的恐惧心理等等。
第三应考虑安全出口的数量。“规范”要求:1.每个防火分区的安全出口数量不应少于两个;2.当有多个防火分区时,每个分区至少有一个直通室外的出口;3.建筑面积不大于200m2,且经常停留的人数不大于3人的防火分区,可只设置一个通向相邻分区的防火门;4.建筑面积不大于50m2,可只设置一个疏散出口;安全出口应设在不同方向,当受条件限制需同向设置时,两个出口之间的距离不应小于5m。
第四,对于两层及两层以上的地下建筑和产烟多的大型地下建筑,楼梯间应采用封闭楼梯间。把烟控制在通道内,不至于扩散到楼梯里,影响疏散。
最后应考率在地下建筑设置明显的安全疏散诱导标志和事故照明设施。诱导标志应设置在底的位置,距楼板地面不应大于1m,随着科技的发展,可采用温控指示标志,在哪一侧发生火灾,由于温度升高,使指向那边的灯光指示标志断电,疏散指示灯光箭头指向可疏散的一边,这样可以缩短疏散时间。该系统可以和报警系统一起进行联动控制,既有利于疏散,又有利于火灾扑救。还可以安装一种能在烟雾中发出有指向性并有箭头标志光束的设备。这种光束在明亮的,灰尘很少的大气中是看不见的,而烟雾中当烟粒子扩散在光线的明亮部分却变得十分清晰,同时由于光学设备的调整,这种光束可折射为弯曲状。所以,这种设备安装在产烟多,光线暗的地下建筑中实在适合不过。这就满足了地下建筑中人员的趋光性行为特别突出的特点。另
外,事故照明的照度不得低于5lx。同时在一些人员比较多的地下建筑中还应安装事故广播,帮助疏散。
对于一些大型的地下公共建筑,不可能完全符合“规范”的要求,特别是一些改建地下工程。为了解决这些地下建筑火灾的安全疏散,可以仿照高层建筑设置避难间那样在地下建筑中设置安全岛。安全岛是指采用耐火极限不低于3.00h的防火墙与地下建筑其他部分隔开,可供人员临时避难使用的场所。安全岛既是人员避难的场所又是逃生的通道,而且还是消防员进入地下灭火救援的出入口。安全岛的设置原则是凡不能按规范要求设置安全出口和疏散通道的地下公共建筑,都应设置安全岛。安全岛的设置数量依据地下建筑大小、形状确定。相邻连续3个防火分区都不能设置符合规范要求的直通地面的安全出口或袋形结构尽头处的防火分区,就应设置1个安全岛。安全岛的设置要求:⑴安全岛应设在相邻几个防火分区的中心部位,或离出口较远的通道处,或袋形防火分区的尽头处。其具体位置,应在通道一侧,也可设在疏散通道上,其出口应对着各通道。⑵安全岛应采用耐火极限不低于3.00h的防火墙与地下建筑其它部位隔开,其出入口应使用甲级防火门,门应向内开;地下建筑内的所有管道(水管除外)都不得穿越安全岛。⑶安全岛内及其安全出口,通道内不得使用A级以下装修材料装修。⑷安全岛应设直通室外的安全出口,该出口可为竖井爬梯、垂直电梯或远距离安全通道。⑸安全岛的净面积应能满足疏散人员逃生的要求,宜按5—6人/m2计算。⑹安全岛内应设置正压送风防烟设施,其送风系统应单独设置。⑺安全岛内应装消防专线电话,并应设有消火栓和消防卷盘。⑻安全岛内应设火灾事故应急广播、应急照明和醒目、简明易懂的疏散逃生指示。⑼安全岛内供疏散逃生用的安全出口、电梯处和安全通道内应设灯光指示标志,通道内应设应急照明。⑽安全岛入口处应设置火灾事故应急照明和醒目的灯光指示标志,营业时间应长亮不熄。⑾安全岛内所有用电皆应按消防用电配置,应从地上直接引进双回路供电。
四、结束语
本文通过对各类人员在火灾中的行为表现进行归纳,总结。尤其针对地下建筑火灾中人的行为的探索。发现地下建筑火灾与地上建筑火灾中人不同的行为表现。进而提出不同于地上建筑的疏散设计方案。要保证地下建筑发生火灾后,人员能安全的逃出危险区域。最大限度地减少火灾损失,必须根据地下建筑的建筑特性设计出合理的逃生路线。疏散设计必须严格按“规范”执行;随着社会的发展,还要考虑其他因素的影响,从多方位、多角度拟制疏散预案,才能做到火灾时慌而不乱,将损失控制在最小程度。但是,无论多合理的疏散设施,也只是一种对火灾的补救措施,损失是难免的,必须采取积极的防火措施,消除一切火灾隐患。地下建筑的疏散设计要适应建筑形式的发展,必须对地下建筑中的通风、防排烟、人的行为表现进一步探索、研究。