為保證人員生命財產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(tǒng)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聯(lián)又相對獨立的子系統(tǒng)，應明確每個子系統(tǒng)所采取的措施及其對應結果(參見GB/T 31540.1)。其中，人員疏散評估以時間為基礎，疏散過程可用圖2所示的示意圖來描述。對于任何一個火災場景，對疏散過程進行評估的主要內容就是計算可用疏散時間(ASET)和必需疏散時間(RSET)，通過比較ASET和RSET對疏散的安全性進行評估。疏散評估中，除性能化方法外，還需要遵循有關規(guī)范的要求。

圖2 疏散過程示意圖

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(shù)量和寬度、到達出口的行走距離)；

    ——人員數(shù)量和密度的估算與控制；

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

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

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

    ——疏散標志與應急照明等。

5.3 ASET的計算

    對每個場景的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)的時間。對于疏散人數(shù)很多或疏散時間很長的場景，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物濃度、煙氣濃度和熱量強度等隨時間變化的關系(參見GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8)，并且推導和分析得出ASET的臨界點(參見ISO 13571：2007)。

5.4 RSET的計算

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

    ——預動行為特性。涉及到人員開始朝向疏散線路移動之前的反應，有時疏散的預動作時間常常是整個疏散時間中最長的部分。

    ——運動行為特性。涉及到人員朝向疏散線路移動并通過疏散線路疏散的物理運動，當人疏散過程中看到火、煙以及受到熱、煙氣的威脅時，需要進一步考慮火災環(huán)境的作用(見第6章)。

5.5 疏散策略

    疏散策略包括同時疏散策略和分階段疏散策略，不同的疏散策略對疏散時間的影響很大。對于多數(shù)建筑物，火災時所有人員可以同時疏散。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(qū)域進行疏散。例如，醫(yī)院等難以進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(qū)域進行臨時避難。

5.6 安全裕量

5.6.1 概述 

    由于建筑類型和建筑內人員類型的差異，以及潛在的火災場景和某一設定場景中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，以及每個階段的人員疏散情況。每一階段都應有記錄，詳細說明所做出的假設，包括參數(shù)的范圍和不確定性。

    關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(shù)應經(jīng)過驗證，并且需要進行一系列計算來說明關鍵參數(shù)變化所產生的影響。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，見式(1)：

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

5.6.4 火災場景的影響

    在確定某一設計的安全裕量時，應考慮設計中設定的火災場景對相關疏散措施產生的影響，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(shù)值可能無法獲得。

5.7 RSET量化計算中的參數(shù)

5.7.1 探測時間tdet

    探測時間與設置的火災探測系統(tǒng)和火災場景有關。著火房間內有關火災增長特性的預測，參見GB/T 31540.1、GB/T 31540.2、GB/T 31593.3～31593.8；有關火災探測的預測指南，參見GB/T 31540.4。有關人員在火災探測和報警中的作用參見附錄B。

5.7.2 報警時間twarn

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

5.7.3 預動作時間tpre

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

    預動作時間的量化處理與很多參數(shù)有關，這些參數(shù)在第6章、第7章中詳細討論。關于預動作時間的更多信息，參見附錄C。

5.7.4 運動時間 ttrav

    運動時間 ttrav包括兩個主要組成部分，在設計中需要分別進行識別和計算：

    ——行走時間(ttrav(walking))，可以表示為每個人的行走時間的分布，也可以用行走到出口所需的平均時間或最后一個人員到達出口的單一時間來表示。行走時間由建筑的幾何尺寸、人員分布、行走速度決定。行走速度與行走時間和人員密度有關，人員密度較大，會出現(xiàn)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，則行走時間最短。 

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

    行走時間和通過時間可用來估算全體人員進入受保護疏散走道的時間，也可用于估算通過受保護疏散走道到達建筑最終出口的時間。 

    行走速度和出口流速的量化與很多變量有關，見第6章、第8章、第9章。

5.7.5 疏散開始時間tstart和疏散時間tevac。

    探測時間tdet、報警時間twarn、預動作時間 tpre三者的和稱為疏散開始時間tstart。預動作時間 tpre與運動時間ttrav的和稱為疏散時間tevac。

5.7.6 必需疏散時間(RSET)計算

    用于確定建筑內人員必需疏散時間(RSET)的基本公式見式(2)：