董玮

（新疆巴州消防支队，新疆 巴州841000）

1 研究对象基本情况

1.1 建筑基本概况

本文研究的目标建筑为某大型综合商业建筑。商业综合体东西长221m，南北长140m，总建筑面积为逾2.0×105m2。该建筑地上5 层，地下2 层，地下2 层至地上1 层高度分别为4m、6m 和6m，2~5 层均高5.4m，建筑总高为38.3m。主要设置的自动灭火消防设施有内消火栓设施、自动喷淋系统灭火装置、机械防、烟排烟系统、火灾警报系统、建筑室外地下消火栓和消防电源监控系统等。

1.2 基本参数的设置

为了对人员疏散过程进行动态的分析，除了需要对建筑的设计图纸进行处理，得到简单的模型导入进疏散软件建立建筑模型之外，还需要针对不同场所的人员分布情况，定义疏散人员的年龄、身高、性别、体重等一些基本的参数，从人员基本情况出发，再对其他参数进行设置。

1.3 疏散建模

根据建筑图纸，初步构建建筑疏散模型。设置好工况，输入既定的基本参数，进行模拟。人员疏散时间按下式计算：

式中，Td为火灾报警时间，基于保守考虑，取火灾报警时间为Td=60s；Tpre为人员疏散预动时间，取人员疏散预动作时间Tpre=120s；Tt为人员疏散行动时间。人员疏散行动时间由模拟软件给出。

由此公式，可得到人员总疏散时间（REST）表（见表1）。

表1 人员总疏散时间（REST）

2 大型商业建筑的火灾模拟

2.1 主要判定准则

本文中采用的主要判定准则如表2 所示。

表2 主要判定准则

2.2 火灾场景设计

2.2.1 可靠性分析

为了获得该建筑的消防安全性，定量分析中将整个购物中心作为分析对象，根据购物中心具体设计及实际使用状况制定消防安全策略，考虑以下地点发生火灾时，整个建筑的消防安全性：（1）室内步行街精品店；（2）室内步行街中庭；（3）百货、超市等主力店；（4）电影院。共选择了其中的4 个火灾场景，分别对该建筑不同位置发生火灾时的情况进行了模拟。

2.2.2 火灾位置确定

根据以往的火灾案例，可以看出在不同的区域发生事故的情况时有发生，本文在模拟开始前分析了研究对象不同位置火灾荷载、人员数量、设施布置等情况，选择了不同的模拟位置：

1）火灾场景1：首层1-6 精品店发生火灾，1-6 精品店位于中庭旁边，一侧为疏散楼梯在首层的出口，正对面为步行街通往室外的主出入口和通道。

2）火灾场景2：首层1-11 精品店发生火灾，该精品店位于步行街东北端部的出口位置，两侧均为步行街出入口，正对面为疏散楼梯在首层出口。

3）火灾场景3：中庭转角处，考虑中庭发生火灾，由于中庭面积最大，位于步行街转角处为最不利情形。

4）火灾场景4：考虑5 层IMAX 影厅发生火灾，该影厅面积大，容客量多。

2.3 模拟结果及分析

2.3.1 火灾场景1

在该火灾场景中，商店中的喷水灭火系统有效地控制了火灾，排烟系统失效，商店与步行街的分离失效，并且中庭中的排烟系统是有效的。

模拟结果表明，当火灾发生在步行街中部的精品店时，当精品店与中庭的防火分隔失效时，大量烟气涌入中庭，由于起火店铺位于步行街中部大中庭侧，正好在步行街转角位置，对两侧的步行街均有影响，因此，步行街中部着火对整个步行街的影响较大。模拟过程显示，能够为人员提供30min 以上的安全疏散时间。

2.3.2 火灾场景2

在该火灾场景中，商店中的喷水灭火系统有效地控制了火灾，排烟系统失效，商店与步行街的分离失效，并且中庭中的排烟系统是有效的。

模拟结果表明，当火灾发生在步行街端部的精品店时，由于起火店铺位于步行街北侧端部，对步行街南北方向的部分影响较大，对步行街东西方向的部分影响较小，仅在东西方向顶部发生蔓延和沉降。步行街精品店喷淋系统有效控火时，步行街能提供30min 以上的良好环境，火灾不会发生蔓延，人员能安全疏散，消防队员在进行火灾扑救时条件良好，且生命安全不会受到威胁。

2.3.3 火灾场景3

该火灾场景中，中庭内大空间智能灭火系统失效，中庭内机械排烟系统有效。模拟结果表明，当火灾发生在步行街中庭内时，由于火灾产生的热驱动力使烟气直接上升至步行街顶部，不会经历店铺内火灾时在蔓延路径上卷吸大量冷空气使烟气沉降，配合顶部排烟系统的有效排烟，整个过程中烟气都聚集在步行街顶部，不会发生沉降。

因此，整个步行街中仅5 层的环境受到影响，其他楼层的环境均呈现变化较小或者无变化的状态，对人员疏散非常有利。由于中庭空间内本身可燃物较少，火灾也不会发生蔓延。

2.3.4 火灾场景4

电影院中主要问题在于其IMAX 影厅的面积超过400m2，且影院的防火分区划分按照进出场方式进行，因此，模拟计算中考虑IMAX 影厅着火的场景，根据模拟结果，火灾发生在IMAX 影厅时，由于对影厅内座位进行了控制，在加强防火分隔后，烟气均不会蔓延至影厅外，不会对IMAX 影厅外部其他影厅及电影院公共区域造成影响。直到消防队员进入时，电影院内环境仍然比较良好，有利于人员在影院内作较长停留，并通过疏散楼梯疏散至室外；也有利于消防队员进入展开对火灾的扑救。同时，影院内部设置的独立疏散楼梯也有利于提供在商业停止营业后影院内人员的安全疏散。

根据上述模拟结果（见表3）可以看出，如果能够确保步行街部分本身的安全那么留给人员疏散的时间就能够得到保证，而基于人员疏散习惯考虑到人们更多地会选择距离自己较近的出口进行逃生，那么在短期内无法保证出口全部打开的情况下，通过合理的人员引导和人流组织，对此种情形下人员的疏散进行了模拟，探究其是否可以保证人员疏散。通过对照模拟可以看出，在该设置的工况下，该场景的疏散时间虽然比原有整体疏散时间长，但结合火灾模拟结果可以看出基本可以保证人员疏散的开展。

表3 疏散时间表

3 结语

本文结合实际工程案例，根据建筑的使用功能，开展了现场调研，为单位管理和消防部门日常监督提供了工作建议和安全对策。此外，通过模拟分析可知，商业建筑步行街内的精品店、零售店等都应当采用可靠的防火分隔方式，对火灾危险性大的部分要特别加强防火措施，设立独立的防火分区进行管理，同时配备喷淋、防排烟等必要的消防设备设施。在疏散缓冲区域的日常管理中，应注意火灾控制，避免火灾发生在中庭等疏散关键区域内。