人員疏散分析是建筑性能化防火設(shè)計(jì)評估的重要組成部分。通過對建筑物的具體功能定位，確定建筑物內(nèi)部特定人員的狀態(tài)及分布特點(diǎn)，并結(jié)合火災(zāi)場景和具體位置設(shè)計(jì)，計(jì)算分析得到緊急情況下各種階段的人員疏散時(shí)間及疏散通行狀況預(yù)測。而火災(zāi)場景下人員疏散所需時(shí)間則是性能化防火設(shè)計(jì)評估的重要組成要件。因此，對建筑物做出符合其實(shí)際情況和特點(diǎn)的人員疏散性能評估成為決定建筑物性能化設(shè)計(jì)評估結(jié)果好壞的關(guān)鍵性因素之一。由于影響建筑物內(nèi)人員疏散安全性的因素眾多，性能化人員疏散分析的重點(diǎn)就是要綜合特定建筑條件下各方面影響因素，建立起或者合理選取符合實(shí)際的人員疏散量化分析模型，從而計(jì)算得到人員疏散時(shí)間，提出改進(jìn)疏散性能的方案和措施。

一、影響人員安全疏散的因素

與正常情況下人員在建筑物內(nèi)行走的狀態(tài)不同，人員在緊急情況下（如發(fā)生火災(zāi)）的疏散過程中，內(nèi)在因素和外在環(huán)境因素都可能發(fā)生了變化，這些因素有可能對人員安全疏散造成影響。由于實(shí)際情況條件千差萬別，影響人員安全疏散的因素亦復(fù)雜眾多，總結(jié)起來可分為：人員內(nèi)在影響因素、外在環(huán)境影響因素、環(huán)境變化影響因素、救援和應(yīng)急組織影響因素四類。這些因素在緊急疏散情況下，有些不利于安全疏散，有些則有利于安全疏散，還有一些影響受到現(xiàn)場實(shí)際條件變化和人為因素的作用而不同。

（一）人員內(nèi)在影響因素

人員內(nèi)在因素主要包括：人員心理上的因素、生理上的因素、人員現(xiàn)場狀態(tài)因素、人員社會關(guān)系因素等。

1.人員心理因素

人員在緊急情況下的心理普遍會發(fā)生顯著的變化，如感知到火災(zāi)、煙氣時(shí)會出現(xiàn)恐慌，聽到警鈴或接收到火警信息時(shí)會出現(xiàn)緊張、眾多人員疏散時(shí)在出口處排隊(duì)等待的時(shí)間越長人群中緊張情緒越高等。這些心理變化因素一方面能夠激發(fā)人的避險(xiǎn)本能，另一方面也會導(dǎo)致人員理性判斷能力降低、情緒失控。

2.人員生理因素

人員生理因素包括人員自身的身體條件影響因素，如幼兒、成年、老年、健康、疾病等條件差異。不同的身體條件會顯著影響人員的運(yùn)動(dòng)機(jī)能。此外，緊急情況下環(huán)境條件的變化也會對人員生理因素造成影響，如火災(zāi)時(shí)由于現(xiàn)場照明條件變暗、能見度降低使人的辨識能力受到影響；溫度升高、煙霧刺激、有毒氣體會影響人的運(yùn)動(dòng)能力等。

3.人員現(xiàn)場狀態(tài)因素

人員在現(xiàn)場狀態(tài)因素包括：清醒狀態(tài)、睡眠狀態(tài)、人員對周圍環(huán)境的熟悉程度等。對于處于清醒狀態(tài)并對周圍環(huán)境十分熟悉的人來說，疏散速度會大大快于處于睡眠狀態(tài)并對周圍環(huán)境陌生的人。如果人們在進(jìn)入一個(gè)陌生環(huán)境時(shí)首先有意識地查看安全出口位置及疏散路線則會大大改善人員的現(xiàn)場狀態(tài)因素。

4.人員社會關(guān)系因素

人是具有社會屬性的高等動(dòng)物，即使是在緊急情況下人們的社會關(guān)系因素仍然會對疏散產(chǎn)生一定影響。如火災(zāi)時(shí)，人們往往會首先想到通知、尋找自己的親友；對于處在特殊崗位的人員，如核電站操作員，會首先想到自身的責(zé)任；一些人員在疏散前會首先收拾財(cái)物也是社會關(guān)系因素在起作用，這些因素總體上會影響人員開始疏散運(yùn)動(dòng)行動(dòng)的時(shí)間。

（二）外在環(huán)境影響因素

外在環(huán)境因素主要是指建筑物的空間幾何形狀、建筑功能布局以及建筑內(nèi)具備的防火條件等因素。例如，地上建筑或是地下建筑、高大空間或是低矮空間、影劇院或是辦公建筑等；建筑物的耐火等級，建筑內(nèi)安全出口設(shè)計(jì)是否足夠合理，疏散通道是否保持暢通，消防設(shè)備是否處于良好運(yùn)行狀態(tài)，是否存在重大火災(zāi)隱患等因素。

（三）環(huán)境變化影響因素

火災(zāi)時(shí)現(xiàn)場環(huán)境條件勢必要發(fā)生變化，從而對人員疏散造成影響，例如火災(zāi)時(shí)，正常照明電源將被切斷，人們需要依靠應(yīng)急照明和疏散指示尋找疏散出口；再如原有正常行走路線一旦被防火卷簾截?cái)?，人員需要重新選擇疏散路線；又如自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)啟動(dòng)后在控制火災(zāi)的同時(shí)也會對人員疏散產(chǎn)生影響。

（四）救援和應(yīng)急組織影響因素

火災(zāi)時(shí)自救和外部救援和組織能力也會對安全疏散產(chǎn)生影響。通過建立完善的安全責(zé)任制，制定切實(shí)可行的疏散應(yīng)急預(yù)案并認(rèn)真落實(shí)消防應(yīng)急演練，能夠有效提高人的疏散能力；否則，容易引起人員擁擠和混亂。

在各種實(shí)際條件下，影響人員安全疏散的因素繁多，各種因素之間還存在相互聯(lián)系和制約，某些產(chǎn)生主導(dǎo)作用的成為主要影響因素，而一些因素的變化會顯著影響最終結(jié)果的成為關(guān)鍵性因素。上面只是簡要地介紹了影響人員安全疏散的因素。人員安全疏散作為消防安全工作的重中之重，其影響因素也是消防安全工作的重點(diǎn)，需要看到這些因素既可能是消防工作的問題所在，也可能成為提升消防安全水平的突破口。在實(shí)際工作中，應(yīng)通過不斷地經(jīng)驗(yàn)積累，總結(jié)出切合工程項(xiàng)目實(shí)際的主要影響因素和關(guān)鍵性因素。

二、人員安全疏散分析的目的及性能判定標(biāo)準(zhǔn)

（一）人員安全疏散分析的目的

人員安全疏散分析的目的是通過計(jì)算可用疏散時(shí)間（ASET）和必需疏散時(shí)間（RSET），從而判定人員在建筑物內(nèi)的疏散過程是否安全。

（二）人員安全疏散分析的性能判定標(biāo)準(zhǔn)

人員安全疏散分析的性能判定標(biāo)準(zhǔn)為：可用疏散時(shí)間（ASET）必須大于必需疏散時(shí)間（RSET）。

計(jì)算ASET時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮火災(zāi)時(shí)建筑物內(nèi)影響人員安全疏散的煙氣層高度、熱輻射、對流熱、煙氣毒性和能見度。這些參數(shù)可以通過對建筑內(nèi)特定的火災(zāi)場景進(jìn)行火災(zāi)與煙氣流動(dòng)的模擬得到。

在計(jì)算RSET時(shí)，可按以下三種情況考慮：

①如果能夠?qū)⒒馂?zāi)和煙氣控制在著火房間內(nèi)，則可只計(jì)算著火房間內(nèi)人員的RSET；

②如果火災(zāi)及其產(chǎn)生的煙氣只在著火樓層蔓延，則可只計(jì)算著火樓層內(nèi)人員的RSET；

③如果火災(zāi)及其產(chǎn)生的煙氣可能在垂直方向蔓延至其他樓層（例如，建筑內(nèi)存在連通上下層的中庭），則需計(jì)算整個(gè)建筑內(nèi)人員的RSET。當(dāng)建筑存在坍塌的危險(xiǎn)時(shí)，也需要計(jì)算整個(gè)建筑內(nèi)人員的RSET。

三、人員疏散時(shí)間計(jì)算方法與分析參數(shù)

人員的疏散過程與火災(zāi)探測、警報(bào)措施、人員逃生行為特性和運(yùn)動(dòng)等因素有關(guān)。必需疏散時(shí)間按火災(zāi)報(bào)警時(shí)間、人員的疏散預(yù)動(dòng)時(shí)間和人員從開始疏散至到達(dá)安全地點(diǎn)的行動(dòng)時(shí)間之和計(jì)算：

RSET =Td + Tpre + k×Tt （式5-4-40）

其中：Td —火災(zāi)探測報(bào)警時(shí)間，指從火災(zāi)發(fā)生到觸發(fā)火災(zāi)探測與報(bào)警裝置而發(fā)出報(bào)警信號，使人們意識到有異常情況發(fā)生，或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災(zāi)征兆的時(shí)間；

Tpre —疏散預(yù)動(dòng)時(shí)間，指人員從接到火災(zāi)警報(bào)之后到疏散行動(dòng)開始之前的這段時(shí)間，包括識別時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間；

Tt —疏散行動(dòng)時(shí)間, 指建筑內(nèi)的人員從疏散行動(dòng)到疏散結(jié)束所需要的時(shí)間；

k—安全系數(shù)，考慮到場景預(yù)測中的不確定性，需要考慮足夠的安全余量，安全系數(shù)一般取1.5～2，采用水力模型計(jì)算時(shí)的安全系數(shù)取值，宜比采用人員行為模型計(jì)算時(shí)的安全系數(shù)取值要大。

?

圖5-4-12 必需疏散時(shí)間與可用疏散時(shí)間

（一）火災(zāi)探測報(bào)警時(shí)間

對于安裝了點(diǎn)式火災(zāi)探測報(bào)警裝置以及安裝了閉式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的場所，火災(zāi)探測報(bào)警時(shí)間應(yīng)根據(jù)建筑內(nèi)所采用的火災(zāi)探測與報(bào)警裝置的類型及其布置、火災(zāi)的發(fā)展速度及其規(guī)模、著火空間的高度等條件，考慮設(shè)計(jì)火災(zāi)場景下火災(zāi)探測報(bào)警裝置或自動(dòng)噴水裝置對火災(zāi)煙氣的反應(yīng)時(shí)間?？梢酝ㄟ^相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算軟件通過分析計(jì)算確定，也可采用其他計(jì)算工具，如美國國家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)技術(shù)研究院（NIST）開發(fā)的軟件工具包中提供的DETACT-QS工具，預(yù)測特定火災(zāi)場景內(nèi)感溫元件的動(dòng)作時(shí)間。

對于日常有人停留的房間并且人員處于清醒狀態(tài)，可以采用特定 經(jīng)驗(yàn)公式算法預(yù)測人員發(fā)覺火災(zāi)征兆的時(shí)間。

（二）疏散預(yù)動(dòng)時(shí)間

疏散預(yù)動(dòng)時(shí)間包括識別時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間。人員在接收到火災(zāi)報(bào)警信號以后，有各種本能反應(yīng)的時(shí)間如確認(rèn)火災(zāi)警報(bào)，判別火情發(fā)展情況，通知親友，收拾物品，確定疏散路線等待，開始疏散行動(dòng)時(shí)間往往因人而異。受到建筑類型、功能與用途、使用人員的性質(zhì)及建筑火災(zāi)報(bào)警廣播和物業(yè)管理系統(tǒng)等各種內(nèi)在及外在因素的影響，疏散預(yù)動(dòng)時(shí)間的長短具有很大的不確定性。在管理相對完善的劇院、超市或辦公建筑（有定期火災(zāi)訓(xùn)練）中，識別時(shí)間較短。在平面布置復(fù)雜或面積巨大的建筑以及旅館、公寓、住宅和宿舍等建筑中，該時(shí)間可能較長。表5-4-3給出了各種不同類型的人員和報(bào)警系統(tǒng)的典型疏散開始延遲時(shí)間。

表5-4-3　疏散開始延遲時(shí)間（引自美國《SFPE防火工程手冊》）

建筑物用途及特性 人員響應(yīng)時(shí)間（min）

報(bào)警系統(tǒng)類型

W1 W2 W3

辦公樓、商業(yè)或工業(yè)廠房、學(xué)校(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施熟悉) <1 3 >4

商店、展覽館、博物館、休閑中心等(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉) <2 3 >6

旅館或寄宿學(xué)校(居民可能處于睡眠狀態(tài)，但對建筑物、報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施熟悉) <2 4 >5

旅館、公寓(居民可能處于睡眠狀態(tài)，對建筑物、報(bào)警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉) <2 4 >6

醫(yī)院、療養(yǎng)院及其他社會公共機(jī)構(gòu)(有相當(dāng)數(shù)量的人員需要幫助) <3 5 >8

表中的報(bào)警系統(tǒng)類型為：

W1－實(shí)況轉(zhuǎn)播指示，采用聲音廣播系統(tǒng)，例如從閉路電視設(shè)施的控制室；

W2－非直播（預(yù)錄）聲音系統(tǒng)、和/或視覺信息警告播放；

W3－采用警鈴、警笛或其他類似報(bào)警裝置的報(bào)警系統(tǒng)。

在應(yīng)用上表5-4-3時(shí)，還要考慮火災(zāi)場景的影響，建議將表5-4-3中的識別時(shí)間根據(jù)人員所處位置的火災(zāi)條件作如下調(diào)整：

1.人員處于較小著火房間/區(qū)域

人員可以清楚地發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰或感受到灼熱，這種情況下可采用表5-4-3中給出的與W1報(bào)警系統(tǒng)相關(guān)的識別時(shí)間，即使安裝了W2或W3報(bào)警系統(tǒng)。

2.人員處于較大著火房間/區(qū)域

人員在一定距離外也可發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰時(shí)，如果沒有安裝W1報(bào)警系統(tǒng)，則采用表5-4-3中給出的與W2報(bào)警系統(tǒng)相關(guān)的識別時(shí)間，即使安裝了W3報(bào)警系統(tǒng)。

3.識別報(bào)警與向出口疏散之間沒有延遲

例如辦公室，則可以假設(shè)表5-4-3給出的識別時(shí)間為0。

4.某些場所的識別時(shí)間很難確定

可對上述可能時(shí)間段進(jìn)行估計(jì)，如可以根據(jù)日常的觀測記錄提供某些文件證明所需要的時(shí)間。