為保證人員生命財產(chǎn)在建筑火災中的安全，應采取必要的消防安全措施，包括防止火災發(fā)生、阻止火災快速蔓延、提供消防救援通道與設施、設置探測與報警設施以及提供足夠的疏散設施等。消防安全工程的性能化設計中，人員疏散評估就是考察建筑結構及其各消防子系統保證人員疏散的安全性能，其一般流程如圖1所示。

圖1 疏散評估流程示意圖

5.1.2 疏散評估的主要內容

    消防安全工程的性能化總體設計一般分為一系列既相互關(guān)聯(lián)又相對獨立的子系統，應明確每個(gè)子系統所采取的措施及其對應結果(參見(jiàn)GB/T 31540.1)。其中，人員疏散評估以時(shí)間為基礎，疏散過(guò)程可用圖2所示的示意圖來(lái)描述。對于任何一個(gè)火災場(chǎng)景，對疏散過(guò)程進(jìn)行評估的主要內容就是計算可用疏散時(shí)間(ASET)和必需疏散時(shí)間(RSET)，通過(guò)比較ASET和RSET對疏散的安全性進(jìn)行評估。疏散評估中，除性能化方法外，還需要遵循有關(guān)規范的要求。

圖2 疏散過(guò)程示意圖

5.2 人員疏散的性能化設計基礎

    人員安全疏散設計主要包括人員的防火保護措施和疏散方式兩方面，這兩方面構成了人員疏散性能設計的基礎，具體包括：

    ——提供足夠的疏散路徑(出口與疏散通道的數量和寬度、到達出口的行走距離)；

    ——人員數量和密度的估算與控制；

    ——防火分隔(防火分區間和疏散通道的被動(dòng)防火措施、防火門(mén)與防煙前室)；

    ——報警措施(手動(dòng)或自動(dòng)探測與警報系統、消防安全管理)；

    ——主動(dòng)防火措施(自動(dòng)噴水滅火系統、排煙系統)；

    ——疏散標志與應急照明等。

5.3 ASET的計算

    對每個(gè)場(chǎng)景的ASET分析，主要在于計算人員遭受火災煙氣影響且達到不可忍受狀態(tài)的時(shí)間。對于疏散人數很多或疏散時(shí)間很長(cháng)的場(chǎng)景，還需要考慮結構安全和人的心理耐受極限。

    ASET的計算需要分析火災中主要有毒產(chǎn)物濃度、煙氣濃度和熱量強度等隨時(shí)間變化的關(guān)系(參見(jiàn)GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8)，并且推導和分析得出ASET的臨界點(diǎn)(參見(jiàn)ISO 13571：2007)。

5.4 RSET的計算

    必需疏散時(shí)間(RSET)與火災探測方式、報警方式、人員疏散行為特性有關(guān)。其中，疏散行為特性可分為兩大類(lèi)：

    ——預動(dòng)行為特性。涉及到人員開(kāi)始朝向疏散線(xiàn)路移動(dòng)之前的反應，有時(shí)疏散的預動(dòng)作時(shí)間常常是整個(gè)疏散時(shí)間中最長(cháng)的部分。

    ——運動(dòng)行為特性。涉及到人員朝向疏散線(xiàn)路移動(dòng)并通過(guò)疏散線(xiàn)路疏散的物理運動(dòng)，當人疏散過(guò)程中看到火、煙以及受到熱、煙氣的威脅時(shí)，需要進(jìn)一步考慮火災環(huán)境的作用(見(jiàn)第6章)。

5.5 疏散策略

    疏散策略包括同時(shí)疏散策略和分階段疏散策略，不同的疏散策略對疏散時(shí)間的影響很大。對于多數建筑物，火災時(shí)所有人員可以同時(shí)疏散。對于疏散能力有限的建筑，可采用水平或垂直分階段疏散策略，即人員逐步從建筑物內受到火災威脅的區域進(jìn)行疏散。例如，醫院等難以進(jìn)行快速疏散的建筑可采用分階段的疏散策略，將人員疏散到相鄰區域進(jìn)行臨時(shí)避難。

5.6 安全裕量

5.6.1 概述 

    由于建筑類(lèi)型和建筑內人員類(lèi)型的差異，以及潛在的火災場(chǎng)景和某一設定場(chǎng)景中ASET與RSET預測的不確定性，消防安全工程中的人員疏散設計應考慮足夠的安全裕量。

5.6.2 性能化設計

    性能化設計中，安全裕量的確定以ASET與RSET的計算值為基礎。這些計算應反映火災煙氣及其蔓延狀況，以及每個(gè)階段的人員疏散情況。每一階段都應有記錄，詳細說(shuō)明所做出的假設，包括參數的范圍和不確定性。

    關(guān)于不確定性的概率處理方法，可參考GB/T 31593.3。

5.6.3 確定性設計

    對于確定性設計，所選擇的參數應經(jīng)過(guò)驗證，并且需要進(jìn)行一系列計算來(lái)說(shuō)明關(guān)鍵參數變化所產(chǎn)生的影響。對某一組ASET與RSET的計算結果，安全裕量(tmarg)表示為ASET(tASET)與RSET(tRSET)的差，見(jiàn)式(1)：

安全裕量(tmarg)表示為ASET(tASET)與RSET(tRSET)的差

5.6.4 火災場(chǎng)景的影響

    在確定某一設計的安全裕量時(shí)，應考慮設計中設定的火災場(chǎng)景對相關(guān)疏散措施產(chǎn)生的影響，而且應考慮到由于火災特性、位置以及其他因素的影響，某些參數值可能無(wú)法獲得。

5.7 RSET量化計算中的參數

5.7.1 探測時(shí)間tdet

    探測時(shí)間與設置的火災探測系統和火災場(chǎng)景有關(guān)。著(zhù)火房間內有關(guān)火災增長(cháng)特性的預測，參見(jiàn)GB/T 31540.1、GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8；有關(guān)火災探測的預測指南，參見(jiàn)GB/T 31540.4。有關(guān)人員在火災探測和報警中的作用參見(jiàn)附錄B。

5.7.2 報警時(shí)間twarn

    報警時(shí)間可以從零到幾分鐘甚至十幾分鐘不等。如果火災自動(dòng)報警系統探測到火情即發(fā)出警報信號，則報警時(shí)間可認為是零；當采用分階段報警或沒(méi)有設置火災自動(dòng)報警系統時(shí)，報警時(shí)間會(huì )比較長(cháng)。附錄B提供了不同系統組態(tài)時(shí)的默認報警時(shí)間。

5.7.3 預動(dòng)作時(shí)間tpre

    在一些疏散模型中，每個(gè)人的預動(dòng)作時(shí)間被分解為火災確認時(shí)間和反應時(shí)間兩部分。對于某一群人而言，從發(fā)出警報到第一個(gè)人開(kāi)始疏散的時(shí)間，稱(chēng)為第一預動(dòng)作時(shí)間tpre(first occupants)；疏散人群預動(dòng)作時(shí)間的連續分布，稱(chēng)為分布預動(dòng)作時(shí)間tpre(occupant distribution)。分布預動(dòng)作時(shí)間可以用每個(gè)人的時(shí)間分布來(lái)表示或用一個(gè)時(shí)間來(lái)表示，當用一個(gè)時(shí)間來(lái)表示時(shí)可采用所有人員預動(dòng)作時(shí)間的眾數或最后一個(gè)人的預動(dòng)作時(shí)間。

    預動(dòng)作時(shí)間的量化處理與很多參數有關(guān)，這些參數在第6章、第7章中詳細討論。關(guān)于預動(dòng)作時(shí)間的更多信息，參見(jiàn)附錄C。

5.7.4 運動(dòng)時(shí)間 ttrav

    運動(dòng)時(shí)間 ttrav包括兩個(gè)主要組成部分，在設計中需要分別進(jìn)行識別和計算：

    ——行走時(shí)間(ttrav(walking))，可以表示為每個(gè)人的行走時(shí)間的分布，也可以用行走到出口所需的平均時(shí)間或最后一個(gè)人員到達出口的單一時(shí)間來(lái)表示。行走時(shí)間由建筑的幾何尺寸、人員分布、行走速度決定。行走速度與行走時(shí)間和人員密度有關(guān)，人員密度較大，會(huì )出現擁擠，導致行走速度下降；人員密度較低且人員行走不受阻礙時(shí)，則行走時(shí)間最短。 

    ——通過(guò)時(shí)間(ttrav(flow))，由疏散人數和出口的通行能力決定，可以單個(gè)人員為基礎進(jìn)行計算，也可表示為全體人員通過(guò)出口的總時(shí)間。通過(guò)時(shí)間表示所有人員能到達出口處并充分利用這些出口時(shí)，通過(guò)出口離開(kāi)房間的時(shí)間。

    行走時(shí)間和通過(guò)時(shí)間可用來(lái)估算全體人員進(jìn)入受保護疏散走道的時(shí)間，也可用于估算通過(guò)受保護疏散走道到達建筑最終出口的時(shí)間。 

    行走速度和出口流速的量化與很多變量有關(guān)，見(jiàn)第6章、第8章、第9章。

5.7.5 疏散開(kāi)始時(shí)間tstart和疏散時(shí)間tevac。

    探測時(shí)間tdet、報警時(shí)間twarn、預動(dòng)作時(shí)間 tpre三者的和稱(chēng)為疏散開(kāi)始時(shí)間tstart。預動(dòng)作時(shí)間 tpre與運動(dòng)時(shí)間ttrav的和稱(chēng)為疏散時(shí)間tevac。

5.7.6 必需疏散時(shí)間(RSET)計算

    用于確定建筑內人員必需疏散時(shí)間(RSET)的基本公式見(jiàn)式(2)：