国内外研究现状总结
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1、研究意义:
随着我国国民经济和城市化建设的飞速发展,大型商业综合体在当今商业创新模式的潮流和城市空间有机化、复合化的趋势下应运而生,数量日益增多,体量越来越大。
这类公众聚集场所一般具有功能繁多、空间种类丰富、人流量大、火荷载大等特点,一旦发生火灾,容易导致重、特大人员伤亡和直接经济损失。
近年来大型商业建筑火灾造成的人员伤亡事件屡有发生。
国外的发展经验表明,当一个国家的人均GDP达到1000-3000美元时,社会将会处于一个灾难事故多发阶段,这表明我国当前及今后较长的一个时期,火灾安全形势依然十分严峻。
飞速发展的大型商业建筑,使用功能日趋复杂、集约,这给大型商业综合体的安全疏散设计带来了十分严峻的挑战。
安全疏散,就是在发生火灾时,在允许的疏散时间范围中,使遭受火灾危害的人或贵重物资在楼内火灾未危及其安全之前,借助于各种疏散设施,有组织、安全、准确、迅速地撤离到安全区域。
大型综合性商业建筑的使用功能高度集中,现行规范都无法对其建筑形态和业态分布做出明确的规定,基于以往经验及科研成果制订出来的建筑防火设计规范难以适应新的需要,实践中经常遇到大量现行规范适应范围无法涵盖或规范条文无法适应建筑物设计形式的尴尬局面。
现代大型商业综合体建筑的设计往往突破了现行规范,因此在一些经济发达的地区,也将性能化的防火设计理念引入到了设计之中,它已成为未来防火设计发展的趋势。
商业街建筑由于其独特性,有关消防设计也有别于一般的商业建筑。
比如,商业街是否作为一个整体建筑考虑其消安全疏散设计,是否应限制商业街建筑的层数,长度和宽度,步行街是否考虑作为人员疏散安全区域及其条件等等这些问题都有待于进一步的调研及深入分析。
同时,由于这类建筑火灾危险性特别大,人员密度大,疏散困难等原因,研究大型商业建筑火灾下人员疏散的安全性,以最大限度的防止火灾发生和减少火灾造成的损失,就具有十分重要的意义。
由于我国火灾基础研究的滞后在制定国家消防技术规范时存在一些弊端和不合理之处。
这些弊端给复杂的商业建筑空间设计带来很多的局限性,因此要使大型商业建筑有效的快速发展这就需要我们找到新的途径和新的思路来保障建筑的安全疏散。
大型商业综合体的人员安全疏散设计应该综合相关多方因素全面考虑。
处方式建筑防火安全疏散设计理念适应不了现代建筑的发展趋势,我们需要借鉴心理学等理论,研究发生火灾后,大型商场内人员在这样的环境中的空间认知能力和行为模式;从空间组织设计的角度出发,结合建筑性能化防火设计的理论全面的进行防火安全疏散设计的研究。
这有助于科学合理的进行大型商场的建筑防火设计,当灾害来临时为人们提供一个可靠的安全疏散系统,同时又利于人们充分的使用空间的目标;同时,该课题的研究为促进大型商场发展作出努力,使得大型建筑在城市发展的新形式下可持续的发展。
大型商业综合体中防火分区面积往往超出了规范中对防火分区面积的限制,疏散出口的数量以及布置方式等问题随之产生,这些问题都有待进一步深入研究。
本文从大型商业综合体的自身特性入手,运用建筑学、消防安全学和行为心理学等领域的相关知识,对火灾下大型商业综合体内人员疏散的安全性能进行了研究和分析,总结出大型商业综合体人员安全疏散的难点和重点问题,最后针对这些问题提出了一些优化策略和方法,并分析了应用部分方法的实际工程案例。
为大型商业综合体的人员安全疏散设计提供参考。
2、国内外研究现状:
(1)国外研究现状国外发达国家对于大型商业综合体的设计,除了能依据本国的规范进行设计的之外,超出规范规定内容的往往利用了性能化的防火设计。
欧美发达国家在这项研究中处于领先的地位,已开发出了很多计算及模拟软件。
如FDS、SIMULEX和STEPS等等。
上世纪八十年代,己有一些国家颁布了专门的性能化防火设计规范。
所以发展至今,已形成了相对完善的体系。
国外的设计者在做一些大型的商业建筑时,都会采用性能化的防火设计。
1971年,美国的通用事务管理局形成了《建筑火灾安全判据》。
20世纪80年代,在美国实施了一个国家级的火灾风险评估项目,其结果形成了FRAMWORKS模型。
1988年美国防火工程师协会(SFPE)编辑出版了大型工具书SFPE防火工程手册。
1991年后,卡斯特和米切姆等人开始研究性能化分析和设计的步骤,1997年,出版合著《以性能为基础的火灾安全导论》。
1997年,英国正式发布了标准BSDD240《建筑火灾安全工程》(草案),为建筑的防火安全设计提供了一个工程解决方法的框架。
1993~1998年间,日本开展了“防火安全性能评估方法的研究”。
制定了性能化建筑防火安全框架。
1996年开始修订《建筑基准法》,并向性能化规范转变,并于2000年6月颁布实施,在《建筑基准法》中提供了安全疏散和结构耐火的评估验证方法。
从1990年起,国际标准化组织和国际建筑协会也开始大力研究建筑性能化设计方法。
国际火灾研究组织分别在澳大利亚(2002)、瑞典(2000)美国(1998)和加拿大(1996)举办了4届“国际性能化设计规范与设计方法研讨会”,它使得性能化理念指导的安全疏散设计及规范研究成为国际性课题。
国外在火灾行为学和火灾时人员安全疏散领域的研究相对比较深入。
在911事件后,高层建筑安全峰会一直在关注火灾等紧急状况下人的安全疏散。
同时,英国、美国和日本的研究者们对人员安全疏散行为模型进行了多学科交叉研究和模拟实验分析。
美国的JosephL. Smith和G.L.Pita等人都以现实火灾数据为基础进行了人员逃生疏散的模拟计算,提出了疏散模型的优化。
另外,美国国家标准技术学会(National Institute of Standards and Technology)的研究人员对火灾发生时人对环境的反应、火灾对人员决策影响的评估方法进行了分析并详细研究了灾时人员的心理和行为。
英国SERT中心的Sime等研究人员提出一种新的模型概念ORSET,将建筑学、管理学、心理学的知识相结合,对火灾预警和疏散指示装置在建筑物内的分布进行统计和分析,得出最佳疏散方案和相应的最小疏散时间,指导火灾时人员的及时疏散。
日本的研究者则注重把火灾中人员行为的统计、火灾危险性评估、人员疏散安全评估方法与性能化设计结合起来进行研究。
20世纪50年代以来,国内外的专家学者在人员疏散的研究方面做了大量的工作,同时也取得了重大的进展。
这些研究工作主要涉及到对人的行为研究和发展疏散算法的研究。
对人的行为研究的主要方向是不同人群行走速度的研究;发生火灾时不同人群对火灾的反应以及准备疏散时间的研究;疏散过程中人员的心里特征和行为的研究;火灾所产生的烟气和热量对疏散人员影响的研究。
疏散算法的研究方向是: