大型商场消防系统研究.ppt

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1、论文作者：杨国贺大型商场安全系统分析大型商场安全系统分析一、绪论一、绪论二、大型商场火灾特性分析及安全疏散设计中存在的问题二、大型商场火灾特性分析及安全疏散设计中存在的问题 三、火灾状况下的人员避难心理及行为方式分析三、火灾状况下的人员避难心理及行为方式分析四、对合理确定大型商场内疏散人数的研究四、对合理确定大型商场内疏散人数的研究五、五、对商场安全疏散的性能化分析对商场安全疏散的性能化分析六、六、性能化设计案例分析性能化设计案例分析七、七、提高大型商场疏散安全的对策探讨提高大型商场疏散安全的对策探讨八、八、结论结论 随着经济建设的迅速发展，商品流通改变了传统的模式，减少了流通中间环节而趋于大

2、型化、市场化、集成化，各地相继建成了一些大型商场、超市，由于商品品种丰富，受到了广大市民的欢迎。这些大型商场的出现，在给消费者带来了很大便利的同时，也给人们带来了巨大的安全隐患。近年来，国内外商场、超市相继发生了不少特大火灾事故，给世人留下极其深刻的教训。（一）近年来国内外群死群伤（一）近年来国内外群死群伤 商场火灾事故回顾及教训商场火灾事故回顾及教训 （1）巴拉圭超市大火 原因：一是可能由电路短路引起 二是可能由超市内餐厅的煤气泄漏或煤气罐爆炸引起（2）韩国仁川市购物商场火灾 原因：卡拉ok酒廊内新安装的电缆出现短路，火势在迅速蔓延时引起油漆稀释剂爆炸1 1、国外的群死群伤商场火灾及火灾原因

3、、国外的群死群伤商场火灾及火灾原因2 2、国内近年的群死群伤商场火灾及火灾原因、国内近年的群死群伤商场火灾及火灾原因（1）1993年2月14日13时15分，唐山市东矿区（现古冶区）林西百货大楼 在进行内部装修时，由于施工队在家具厅顶部施工违章电焊作业，致使电焊熔珠通过屋顶孔洞喷溅到家具厅内泡沫床垫上引起火灾，造成烧死80人、伤54人、直接财产损失400余万元的特大火灾。（2）1996年2月5日晚，重庆天宇广告公司在重庆群林国货精品商场房顶为成都奥狮广告公司焊接广告牌时，灼热的电焊渣掉落在二楼的可燃物上引起火灾，烧死5人（3男2女），烧毁房屋8093平方米及各种服装、文具、日用百货、针纺织品和家

4、用电器、家具等物品，直接经济损失960余万元。（3）1999年月10日凌晨时许，四川省达川市通州百货商场发生特大火灾，由于商场底楼重庆小吃部里的电油锅长时间通电，引燃了锅内的食油致灾，火灾造成10人死亡、20人受伤（重伤人），受灾72户，烧毁建筑13760平方米，直接财产损失3163.1万元。42000年12月25日的河南洛阳东都商厦火灾，由于疏散出口大多被锁死，加之舞客缺乏逃生自救知识，造成309人死亡。（4）2004年2月15日，吉林市中百商厦因一楼窗外临时仓库有人乱扔烟头引起火灾，火势顺着窗口蔓延至一楼商场，由于是敞开楼梯间，底层又无直接对外的安全出口，致使二层商场、三楼浴池和四楼舞厅人

5、员在浓烟中窒息或跳楼，造成54人死亡、70人受伤的惨重后果。3 3、商场群死群伤火灾事故教训、商场群死群伤火灾事故教训主要原因：（1）一些商场在不具备消防安全条件下违章施工，施工现场管理混乱，施工人员缺乏消防安全知识，法制观念淡薄，无证上岗，违章作业。（2）商场营业期间安全疏散出口被锁闭或疏散通道被封堵，人员疏散无路可逃。（3）消防安全责任不明确，消防管理混乱。（4）值班守护制度不健全、不落实，值班人员玩忽职守，报警迟缓，贻误了报警和灭火时机。（5）自动消防设施的维护管理严重滞后，出现故障得不到及时处理，消防设施成了摆设。（6）采用易燃材料装修也是造成火灾迅速蔓延和人员伤亡的一个重要原因。（二

6、）目前对大型商场消防安全问题（二）目前对大型商场消防安全问题 采取的主要对策采取的主要对策 1 1、建筑方面、建筑方面 2 2、设施方面、设施方面 3 3、管理方面、管理方面 （一）大型商场在建筑形式和使用功能上的特点（一）大型商场在建筑形式和使用功能上的特点 1、建筑物体量大 2、人员密度大 3、货架林立，导向性差，出口不明显 4、疏散距离过长 5、经营管理中忽视疏散安全 6、商品储量大、价值高（二）大型商场、超市、购物中心的火灾（二）大型商场、超市、购物中心的火灾 危险性分析危险性分析 1、经营商品多为可燃性 2、多布置在住宅区或人员密集的中心区 3、消防管理不到位 （三）大型商场、超市、

7、购物中心建筑（三）大型商场、超市、购物中心建筑 安全疏散设计中存在的问题安全疏散设计中存在的问题1、疏散宽度问题2、商店建筑营业厅发生火灾后火势和烟气蔓延迅速，烟气层高度下降较快，对人员安全疏散十分不利。（一）火灾发生时人员的心理反应分析（一）火灾发生时人员的心理反应分析（二）商店建筑火灾中疏散人员的行为特点（二）商店建筑火灾中疏散人员的行为特点1 1、工作人员的行为特点、工作人员的行为特点 灭火型 助人型 逃难型 阻止疏散型 安全意识缺乏型2 2、顾客的行为特点、顾客的行为特点 趋熟行为 向地行为 奔光奔阔行为 退避行为 沿墙行为 从众行为 延滞重返行为（三）建筑物火灾中人员的认知控制模式（

8、三）建筑物火灾中人员的认知控制模式混乱型混乱型机会型机会型战术型战术型战略型战略型控制模式可靠性依次降低（四）研究人员在火灾中行为的意义（四）研究人员在火灾中行为的意义这是全面系统地研究火灾与人的关系的重要方面。认识人在火灾中的反应能力，进一步预测人在火灾中的可能反应，从而设计合理的疏散预案。指导建筑结构和防火设施的设计。有利于提高全民的消防意识。人的行为对火势的发展有一定的制约作用。（一）调查情况（一）调查情况.1、超市类：（银座超市、喜福汇）2、精品商场类：（万博商场）3、建材超市、精品家具城类：（鑫丰市场）（二）调查结果（二）调查结果滞留人数火灾时的疏散人数计算公式为：PSab(4.2)

9、式中：P商场营业厅理论疏散人数，人；S商场各层的建筑面积，；a商场营业部分所占的建筑面积分配比例，b商场营业部分疏散人数换算系数（人/）1、保定华创国际广场 灯。消防栓完好，有明显标示并且配有文字说明，每个店铺都有一个灭火器，但有的放置不明显或被杂物遮挡。有三个是消防栓的布置，但上面什么也没有，不清楚是否为消防栓。地下超市消防栓都完好并且有清楚标示和文字说明。华创一层有7个安全出口，3个防火卷帘；二层10个安全出口，3个放火卷帘；三层10个安全出口，2个防火卷帘。每层都有报警系统和消防喷淋装置，但每层的安全出口和消防栓并不完全对应。安全出口都为常闭式安全门，但是有2个出口写着员工专用，还有一个

10、安全出口清洁阿姨说一般都是银座超市工作人员进出，其余的都可以进，顶部有应急照明 喜福汇生活超市喜福汇生活超市 一层有一个逃生通道，为常闭式消防通道，设一层有一个逃生通道，为常闭式消防通道，设有防火门，无破损并上面有防火门标志。灯光疏散有防火门，无破损并上面有防火门标志。灯光疏散指示标志满足每间隔指示标志满足每间隔2020米设一个，但有一个灯光疏米设一个，但有一个灯光疏散标志方向指示错误，指向了一面墙。有较多的消散标志方向指示错误，指向了一面墙。有较多的消防栓设置，前方防栓设置，前方1.51.5米内无杂物。感烟、喷淋装置设米内无杂物。感烟、喷淋装置设有若干，满足要求。有若干，满足要求。地下超市为

11、负一负二层。负一层安全逃生通道地下超市为负一负二层。负一层安全逃生通道有有1515个，三个可以打开，都通向地下停车场，通道个，三个可以打开，都通向地下停车场，通道内有应急照明灯，一个消防通道的防火门坏掉了，内有应急照明灯，一个消防通道的防火门坏掉了，其他的其他的1111个均为常闭式消防通道。消防栓有若干，个均为常闭式消防通道。消防栓有若干，但有一个已经坏掉了，四个消防栓下部的灭火器暴但有一个已经坏掉了，四个消防栓下部的灭火器暴露出来。负二层的屋顶只有边缘一圈有吊顶，存在露出来。负二层的屋顶只有边缘一圈有吊顶，存在感烟与喷淋设备，而中间部分没有设置感烟喷淋设感烟与喷淋设备，而中间部分没有设置感烟

12、喷淋设备。备。（三）国外有关商店建筑中安全疏散的确定（三）国外有关商店建筑中安全疏散的确定 国外对于商店建筑内疏散走道、楼梯、安全出口宽度指标的确定也主要是以疏散人数为基准，如北美、澳洲、西欧等地区。国外一些主要国家的建筑规范中均对商店营业厅内的人员密度有所规定(按营业厅建筑面积计)（四）影响商场客流量的主要因素分析（四）影响商场客流量的主要因素分析1、商场的经营范围2、商场的区域位置及分布密度3、城市规模、人口密度及经济发展状况4、商场的经营档次及规模5、商场的促销力度及节假日的影响（五）对商场疏散人数的研究结论（五）对商场疏散人数的研究结论1、现行商店建筑设计规范中对所有商场一概而论，确定

13、出的营业部分疏散人数换算系数已不能适应大型商场的实际情况，各类型的商场客流量差异较大，有必要对不同的商场分别确定疏散人数换算系数。2、商店建筑设计规范中确定的商场营业部分所占的建筑面积分配比例也不尽合理。（一）有关建筑安全疏散的性能化设计研究现状（一）有关建筑安全疏散的性能化设计研究现状 据统计，现在国际上已有20多种发展比较成熟的人员疏散模型，如EVACNET、EXIT 89、EGRESS、CRISP等已受到人们较多的注意。有些模型是针对建筑类型开发的，其适应性较强，如EXIT 89适用于高层建筑的人员疏散，BFIRES更加适用于医院等类型建筑的人员疏散。在一些综合性的建筑火灾风险评估模型中

14、也大都包括人员疏散模型，例如HAZARDl中的EXITT模型、FiRECAM程序中人员逃生子模型等。1 1、人员疏散模型的类型与建模的基本问题、人员疏散模型的类型与建模的基本问题在建立人员疏散模型时，需要解决以下三个基本问题：受限空间的表示方式 人群特征的表示形式 人员行为的表示方式2 2、典型人员疏散模型、典型人员疏散模型基于元胞自动机的自主体模型社会力模型（二）火灾时人员安全疏散的判定条件（二）火灾时人员安全疏散的判定条件 在性能化分析中，要求通过一定的手段证明人员能否在火灾发展到威胁人员安全疏散之前疏散到安全地点，即证明TASETTRSET是否成立，式中：TASET从火灾发生到火灾危胁人

15、员安全疏散时的时间间隔；TRSET为人员从火灾发生到疏散至安全区域所需要的实际时间。（三）性能化分析中人员疏散所需时间（三）性能化分析中人员疏散所需时间 （TRSETTRSET）的计算）的计算.从火灾发生到人员疏散完毕所需时间为：从火灾发生到人员疏散完毕所需时间为：TRSETTRSETTdTdTrTrTt(5.5)Tt(5.5)式中：式中：TdTd报警时间报警时间 TrTr人员响应时间人员响应时间 TtTt人员疏散行动时间人员疏散行动时间1、Td的确定 报警时间Td的长短取决于建筑内所采用的火灾探测报警装置的类型及其布置、火灾的发展速度及其规模、着火空间的高度等条件。美国国家标准及技术研究院（

16、NIST）开发的软件工具包FPETool中的DETECT-QS工具可以计算自动喷水灭火系统的动作时间，此时间可以作为报警时间。2、Tr 根据有关调查统计，火灾时不同建筑物内的人员响应时间Tr存在着一定的差别，人员响应时间与建筑内采用火灾报警系统的类型有直接关系，如表5.1。3、(1)人员通过几种典型通道时的疏散时（Tt）计算 水平通道 楼梯 门口(2)人群连续疏散时间的计算(3)简便计算方法（四）人员安全疏散可用时间（四）人员安全疏散可用时间（TASETTASET）的计算）的计算1 1、性能化分析中对火灾烟气的模拟、性能化分析中对火灾烟气的模拟 火灾中烟对人的行为活动的影响 商场火灾荷载的确定

17、2 2、确定、确定TASETTASET的判定条件的判定条件 烟气层高度 辐射热 对流热 毒性 可视度小结 通过以上分析，可以确定如果同时满足以下两个条件，则认为能够保证人员安全地进行疏散：如果热烟层距地板高度大于2米，则热烟层的温度不超过180；如果热烟层距地板高度小于2米，则热烟层的温度不超过50，能见度不小于10米，二氧化碳浓度不得超过1%（体积百分比），一氧化碳浓度不得超过2500ppm。重庆大学硕士学位论文运用火灾模拟模型计算火灾发展过程中各参数的变化情况，当火灾发展到使上述任一条件不成立时，则认为人员在这样的环境中疏散是危险的，从而确定从火灾发生到此刻为人员可以利用进行逃生的时间TA

18、SET。（一）工程概况（一）工程概况 成都时代凯悦大厦为烂尾楼改造工程。工程位于成都市人民中路二段，地处成都市繁华的“骡马市商业圈”中心。它占地面积为5615m2，项目建筑总面积达80134 m2，另有配套的停车场占地面积1705m2。项目主体包括A、B两栋塔楼和裙楼三部分，A号主塔楼高42层，为框筒结构；B号次塔楼高十九层，为剪力墙结构；裙房部分一至四层作为商场使用，每层为一个防火分区，五层则作为餐厅使用,分为两个防火分区。裙房部分每层有四部独立设置的疏散楼梯，与两座塔楼部分完全分开，疏散楼梯总宽度为6.7m。建筑内设有火灾自动报警系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统，疏散走道和其

19、它主要疏散路线地面或靠近地面的墙上设有疏散指示，同时设置有消防广播系统。（二）消防设计中存在的问题（二）消防设计中存在的问题 建筑物商场部分的疏散宽度，不符合高层民用建筑设计防火规范的有关规定。（三）评估范围及评估方法（三）评估范围及评估方法 评估对象为商场建筑部分的疏散宽度，采用定量评估的方法选取较不利火灾场景模拟火灾发展、烟气蔓延等情况，分析时代凯悦商场人员在现有的消防设计条件下人员疏散的安全性，确定是否需要调整商场疏散出口的宽度。（四）对现有设计方案的疏散安全进行评估（四）对现有设计方案的疏散安全进行评估1、人员安全疏散时间(TRSET)的计算 确定计算对象 疏散计算模型及参数的确定 人

20、员疏散行动时间Tt的计算2、烟气蔓延致使环境条件达到人体耐受极限时间（TASET）的模拟计算 火灾场景的参数设置 模拟时间 设定初始条件 计算模型 烟气流动特性预测（五）调整消防设计方案后进行疏散安全评估（五）调整消防设计方案后进行疏散安全评估1、消防设计的调整方案2、人员安全疏散时间(TRSET)的计算3、烟气蔓延致使环境条件达到人体耐受极限时间（TASET）的模拟计算（六）性能化分析结论（六）性能化分析结论 汇龙湾易初莲花购物中心：商场每层建筑面积967，地上二、三层为超市，其疏散楼梯总宽度为19米，根据建规确定的百人疏散宽度指标，可以计算出二层的疏散人数为190.65100=2923人，

21、三层的疏散人数为190.75100=2533人，按商场每层建筑面积计算出的客流密度为0.260.3，与前面提出的大型超市的疏散人数换算系数按0.250.35人/计算是一致的。（一）建筑布局（一）建筑布局（二）安全疏散设施（二）安全疏散设施（三）安全疏散标志（三）安全疏散标志（四）火灾事故广播及声光报警系统（四）火灾事故广播及声光报警系统（五）消防应急照明（五）消防应急照明（六）火灾自动报警系统（六）火灾自动报警系统 (七七)自动灭火系统自动灭火系统 (八八)防排烟系统防排烟系统 (九九)消防电源及配电消防电源及配电 (十十)制定安全疏散预案及进行安全教育制定安全疏散预案及进行安全教育（十一）加

22、强对大型商场经营期间的消防管理（十一）加强对大型商场经营期间的消防管理（一）结论（一）结论如下问题：商业建筑的营业分配比例不适当计算出来的疏散人数与商场内的实际客流量差异很大，在一些专业大型商场尤为突出；疏散楼梯宽度的计算过于笼统。（二）还需继续开展的工作（二）还需继续开展的工作本文的研究还有不尽完善的方面，需要继续开展的工作包括以下方面：补充完善对大型商场营业期间客流量的统计资料，减小统计误差，提高统计的准确性；利用数学分析方法对测定的数据进行归纳，使提出的客流密度系数范围更具说服力；补充对建筑火灾事故中自动消防设施运行情况的调查结果，有助于消防性能化分析中选择火灾场景时根据调查结果进行设定，使性能化分析更具有指导意义；对火灾场景的设定参数还应进一步研究，火灾规模应根据可燃物情况、水喷淋喷水强度等具体确定；总之，大型商场的安全疏散是一个较为复杂的内容，如何使商场的安全疏散设计更合理、更经济，需要进行的工作还有很多，本文从尊重实际的角度出发，提出了根据不同的情况用单位建筑面积的疏散人数换算系数来计算大型商场的客流量，以期通过最简洁的方法来确定大型商场的疏散宽度，优化商场的消防安全疏散设计。