四川理工学院毕业设计（论文） 2 高层建筑概况
于建筑物两侧，符合要求。
图2.3该高层建筑周围环境
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四川理工学院毕业设计（论文） 3 火灾疏散与避难设计
3 火灾疏散与避难设计
3.1安全疏散基本要求
3.1.1安全疏散设计的基本原则
当高层建筑物内发生火灾时，为了避免高层建筑内部人员因为受到高温、烟气中毒以及建筑构件被破坏倒塌而造成人员伤亡，因此应该根据建筑物的结构、性质、人数、建筑面积及人们在发生火灾时的生理状态和心理状态，有效合理地设计安全疏散路线，使人员的安全疏散更加快速有效合理。 安全疏散在设计时应该遵循以下五点基本原则:
1、在高层建筑物内的任意一个地方，需要同时有两个或两个以上的疏散方向可以提供给疏散人员疏散。
2、对于疏散路线应该争取做到：路程短捷、通道通畅、安全可靠，避免在疏散时出现人流相互交叉阻碍疏散进程，而且坚决不能出现逆流的情况。 3、在高层建筑物的屋顶及外墙上应该设置可以提供疏散人员作为临时避难所的屋顶平台、室外疏散楼梯等。在这些避难处，因为与大气连通的关系，火灾时产生的高温和有毒烟气不容易在这里停留，在这些避难处可以为疏散人员争取一些疏散时间。
4、疏散通道，过道，楼梯上的防火门，在发生火灾时必须能保持着自动关闭状态，以避免高温烟气通过被打开的防火门向相邻防火区域蔓延，这样很容易影响到相邻防火区域人员的安全疏散。
5、在进行安全疏散设计时，应该要在充分考虑到疏散人员，在发生火灾时的心理状态以及行为特点的情况下，设计相对应的安全疏散设计方案。
3.1.2传统疏散存在的问题
高层住宅建筑发生火灾时，目前传统的疏散方式是:房间一走廊一疏散楼梯。所以说当发生火灾时，疏散人员最先进行的运动是走出房间，通过疏散通道，完成了这一水平方向上的运动，再随着疏散楼梯进行垂直方向上的运动，然后到达底层通往室外脱险。此种疏散方式虽然是目前认为最安全的疏散方式，但通过许多的火灾案例也发现了一些问题。
1、疏散时间长。由于建筑物的垂直高度和每一层楼层上的人数的增加，所需要的安全疏散时间就越长。根据有关资料显示：在高度为100m以上的建筑物内，使用一座宽1.10m的楼梯，将高层建筑的人员疏散到室外，所需要使用的疏散时间见下表。而高层建筑火灾的火势蔓延非常的迅速，从起火到猛烈燃烧只需要20到30分钟，根据表3.1可知，大部分人员疏散时间超过30分钟，此时大部分疏散人员会因为疏散时间不足而被困在建筑物内。所以说，当高层建筑发生
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火灾时，要将人员完全疏散到安全区域是非常艰难的。
表3.1不同层数、人数的高层建筑使用楼梯疏散时间（单位：min） 建筑层数 10 20 30 40 50
每层240人疏散时间 每层120人疏散时间
38 51 78 105 131
19 25 39 52 66
每层60人疏散时间
9 13 20 26 33
2、不适合于残疾人和行动不便的老人。对于行动不便或身有残疾的人员，他们本身的行动能力有限，平时还需要别人的帮助，在火灾这种紧急情况下通过楼梯来疏散就更加困难。
3、容易出现拥挤、踩踏现象。面对火灾危险，人们一般都比较恐慌，会争先恐后的逃生，从而导致阻塞、踩踏事件的发生。
3.2 安全疏散时间
在建筑内发生火灾等紧急情况时，安全疏散时间是从发生火灾人员开始疏散到火灾产生的毒害因素威胁到疏散人员之前，这段时间被称为安全疏散时间。如何在安全疏散时间内，将建筑物内的人员全部疏散，以及如何加快疏散速度都是在安全疏散设计中占有非常重要的地位。
3.2.1室内火灾的发展进程
室内火灾的发展进程是一个从物质开始着火到最后火灾被扑灭的一个过程，在没有进行扑救火灾的条件下，即在没有阻碍火灾发展的情况下，室内火灾的发展进程可以被大致分为三个阶段：初期增长阶段、中期全面发展阶段以及末期减弱阶段。火灾产生的热烟温度是室内物质燃烧强度的重要参数，也是反映火灾状况的重要指标。在进行科学研究时，经常会使用如图示的温度根据火灾的发展进程的变化情况，描述室内火灾变化过程。
1、初期增长阶段
建筑物室内发生的火灾在该阶段有可能会出现三种情况： ⑴最先开始燃烧的可燃物在完全燃烧之后，也不能蔓延开来将其它的可燃物点燃，火源不能得到蔓延，最终自行熄灭，火灾将不会发生。一般会出现这种情况的条件是最初燃烧的可燃物数量少，而且与其它可燃物的距离相对较远，从而导致火源不能蔓延。
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着火点增长阶段轰然发展阶段熄灭阶段 图3.1 火灾发展进程与稳定关系
⑵当火灾增大到一定的程度时，因为空气不够流通或者是室内通风系统的不够完善，造成室内氧气不能满足所有物质燃烧的条件。物质的燃烧条件受到了限制，那么火灾就不会继续蔓延，将会以比较小的燃烧程度继续燃烧，或者火灾会因此熄灭。
⑶着火的可燃物处于空气流通良好的区域，而且数量很多（至少达到了火灾蔓延的条件）的情况下，那么着火的可燃将会迅速的引燃周围的其他可燃物，从而造成室内火灾的发生。
2、中期发展阶段
当室内火灾增长到一定程度的时候，因为物质燃烧产生的热辐射影响，其他可燃物被气化或者热分解形成可燃气体，使室内火灾更加容易蔓延，加快物质燃烧导致火灾快速蔓延至整个建筑物内，威胁建筑物内人员的生命安全。由于这个过程会将所有的可燃物燃烧，导致温度以很快的速度升高，这种现象被称为轰然。轰然是室内火灾有初期的增长阶段到中期的发展阶段必定会经过的过程，轰然也是室内火灾发展进程中比较显著的特征之一。它的出现也意味着疏散人员基本上是不能够在进行完全安全的疏散行动。
室内火灾的中期发展阶段，因为受到建筑物内结构性能、灭火系统以及通风条件的影响室内的温度只能够达到一个最大值，此时燃烧物的热释放速率将会接近一个确定的值，那么火灾进程就到了可燃物稳定燃烧的阶段。一般的室内火灾中期发展阶段的燃烧时间是由室内的可燃物的数量，性质以及建筑内的空气流通条件。在安全疏散设计中，多数情况是默认为灭火系统能够有效的抑制火灾的条件下，热释放速率再增加至最大值后，会保持不变。如图3.2。
根据有关实验的数据统计：自动喷水灭火装置的控火失败率不到5%，几乎可以忽略。所以在可以认为室内火灾时，喷水灭火装置一旦启动，热释放速率将保持不变，从而进入可燃物燃烧的稳定阶段。
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热释放速率f1 灭火后的火灾状态f2 受控的火灾状态f3 轰燃后的火灾状态f3f2气体灭火时间tf1水系统灭火
图3.2 热释放速率与时间t的关系
3、末期熄灭阶段
随着室内火灾的进行，可燃物逐渐消耗变少，燃烧物的燃烧强度慢慢的减小，导致热释放速率降低，室内温度也会慢慢降低。当室内温度缓慢降低，其平均温度降低到最高温度的80%时，可以认为室内火灾进行到了末期的熄灭阶段。不过由于燃烧物燃烧过后的碳化物质还可以继续燃烧，会导致室内温度会保持在比较高的温度。随后碳化物质燃烧殆尽，温度以非常明显的速度下降，这时火灾结束。 以上三点是室内火灾发生时的自然发展进程，但是实际上在发生室内火灾时，总是会有人员进行扑救火灾或者使用各种各样的有效合理的消防措施来抑制火灾的发生，一直以来对于火灾的扑灭或者是抑制火灾的发生，都是在初期增长阶段采取消防措施是最有效直接的，也是减少人员伤亡和财产损失最有效的途径，所以认识室内火灾的早期增长阶段的特征，对于疏散人员进行安全疏散具有非常重大的意义。
3.2.2 实际安全疏散时间
疏散开始时间是由火灾发现方法、报警方法、发现火警人员的心理和生理状态、起火场所与发现人员位置、疏散人员状况、建筑物形态及管理状态、疏散诱导手段等条件来决定的[20]。疏散行所需时间受建筑中疏散人员的行动能力、疏散通道的形状和布局、疏散指示、疏散诱导以及应急照明系统的设置等因素的影响。
1、火灾情况确认阶段：即从火灾发生到人员发现火情这段时间内，一般是通过人员或火灾探测器发现火情并报警。
2、决策反应阶段：发现发生火灾之后，建筑物内停留的疏散人员在疏散行动开始之前的决策反应时间[21]。这对于整个人员疏散行为过程的影响非常重要。人员接到火誉之后会有不同的反应，如有的人开始疏散并到达安全区域、有的人则想证实火警、有的人会采取灭火措施等，具有不确定和随机的特性，因此难以
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