樑剛（重慶市消防總隊，重慶４０１１２１）
～一～一～一一～～一一～
摘要：以重慶圖書館為例，針對其具有閱覽、會展、影院、娛樂等多種功能特點，從功能區面積大小不
一、火源種類較多、
依據建築空間尺寸建立煙氣流動模型，設定各種極端情況的火災場景，檢驗疏散效果，能夠在保證消防安全設計標準的前提下，兼顧城市公共設施的消防工程造價與內
**分布不均衡等方面入手，分析其易導致突發火災事故的原
因。對圖書館防火分割槽超限和疏散時間較長等問題，基於效能部環境，為綜合圖書館防火設計提供有益的思路。
化評估，選擇適當的煙氣流動模型，設定不同的火災場景及疏
散模式，驗證防火分割槽及疏散方案，取得了較好的防災效果，降低了類似城市公共設施的消防工程造價，兼顧了消防安全效能與建築環境。
關鍵詞：圖書館；防火分割槽；安全疏散；效能化設計
中圖分類號文獻標誌碼：ｂ文章編號
近年來，隨著社會文化事業發展發展，圖書館類綜合
建築逐漸增多，且多為復合功能建築。如重慶圖書館，其設計功能較多，涵蓋圖書庫、閱覽室、會議室、電影院、展覽廳、酒店客房等多種建築分割槽，各功能區面積差異較大。傳統圖書館**密度較小，但現代圖書館具備學術
報告廳、多**放映廳等功能，加之臨時展覽、報告會等臨時性活動較多，**分布不均衡，容易導致突發火災事故。
針對防火分割槽分隔和疏散方案時限較長等問題，基
於效能化評估方式，優化消防設計方案是乙個有力工具。
作者簡介：楊敬（１９８９一），男，河南漯河人，重慶郵電大學電腦科學與技術學院碩士研究生，主要從事智慧型資訊處理、路徑規劃方面的研究工作，重慶市北
碚區水土鎮水土高新園方正大道２６６號，４０００６５。
收稿日期：２０１４—１ｌ一１４
３４６１專案概況
該建築物總建築面積建築總高度３７
ｍ，地下一層，地上七層。其中首層建築高度４ ｍ，地上其他層建築高度５ｍ。負一層布置有雙層機械式停車庫、發電機房、變配電室、消防水池和水幫浦房、風機房。
一層布置有圖書卸貨場、臨時圖書庫房、消防及樓宇控制中
心、資源建設部、兒童閱覽、期刊閱覽、外文閱覽、自助餐廳及中心庭園等。二層布置有餐廳、４００人學術報告廳、會展及書店一讀者大廳、讀者服務中心、接待諮詢中心、電子閱覽和兒童閱覽等。三～五層為書庫閱覽、文化展
覽區、招待所客房、教室、多**演播廳及部分辦公用房。六層布置有網路中心、檔案中心、特藏文獻部及綜合辦公
區。七層布置有直燃冷凍機房、風機房、水幫浦房、電梯機房等裝置用房。
２防火設計存在的問題
原有消防設計方案中的主要問題有：
（１）防火分割槽面積超標。重慶圖書館防火分割槽４的面積為超出版）《高層民用建築設計防火規範》（以下簡稱「高規」）的規定。
（２）超標的防火分區內中庭無分隔。超標的防火分區內所有中庭未與其他部分進行分隔，違反了「高規」中超面積分割槽的防火門窗、防火捲簾分隔、自動噴水滅火系統，迴廊自動報警系統等設定規定。
（３）每個防火分區內安全疏散距離均符合規範要求，
但安全疏散時間裕量較小。根據「高規」計算，每層疏散樓梯的疏散的寬度計算不符合規範要求。３基於效能化評估的優化方案
採用效能化評估，對不符合規範的部分作定性分析
和定量計算，通過對面積超標的防火分割槽進行安全審核，
驗證防火分割槽面積過大及其中庭與其他部分無分隔的安
全性。根據計算結果，優化防火分隔，調整安全出口，合
理確定機械排煙量等措施。
採用ｆｄｓ軟體分析建築內溫度及煙氣流動，根據具體建築空間，設定火災場景，基於
軟體模擬人員疏散情況，考慮雙向疏散及紊流影響。
３．１火災場景設定
超標防火分割槽垂直方向包括了一至五層，中庭底部
一的ｃｏｚ體積分數約為７．０ｘ１０ ，二層地面上方２ｍ處的ｃｏ 體積分數約為２．５×１０～，體積分數最高為３．５×
１０～，未達到１．０×ｉ０－。一層能見度沒有明顯變化，二層地面上方２ｍ處的能見度約為１３ ｍ，能見度最低為
１０．５ ｉｎ。
旦發生火災，煙氣通過開敞的中庭會迅速地向上蔓延，
對上部人員安全構成較大威脅，所以，模擬將**點設定
在西側中庭底部及三層，模擬火災發生時，三至五層人員的安全疏散。
３．３ 排煙系統
建築內的防煙分割槽面積≤５００ｍ。，根據「高規」規定，採用擋煙垂壁進行分隔。３．４人員疏散
圖書館內主要人員構成是工作人員和顧客。工作人（１）火災載荷。內部可燃物包括電器纜線、宣傳材料、書籍、桌椅等，火災起源有電器故障、可燃物過熱、易燃品管理不善或操作不當等。
圖書館內部的多**實驗室、視聽中心、國際報告廳等設施內部計算機、網路設施、影印機等較多，線路超負荷容易形成大量火災隱患。此外，展覽、報告會等臨時集會場合的人員吸菸，亦造成火災危險。參考日本的調查結果並結合我國實際情況，選
擇家具店、書店類移動火災載荷為
（２）火災發展。火災放熱規律按照ｔ規律。根據美國消防協會排煙標準，選擇書籍及泡沫塑料類的快速確
定火災增長係數為０．０４４。最大熱釋放速率參照上海市地方標準，考慮裕量乘以１．４係數，最終可確定為３．５ｍｗ，達到最大熱釋放速率時間為２８２ｓ。
３．２溫度及煙氣模擬
根據該專案特點，選擇ｍｃｃａｆｆｒｅｙ火羽流模型，其核
心為火羽流溫度變化率計算，見式（１）。。，ｚ
，２ 一１
一（）（）（１）
式中：△ｔ為火羽流溫度增量，ｋ；為環境溫度，ｋ；ｑ為
火災熱釋放速率，ｋｗ；ｇ為重力加速度，ｍ／ｓ；為火源上
方高度，１ｔｉ；璣ｋ為模型常數。
針對三個不同分割槽，模型常數取不同值。
在整個模擬過程中，一層煙氣溫度變化不明顯；二層
人員疏散結束（３３８ ｓ）時，上層煙氣溫度最高為３５℃，下
層煙氣溫度約３ｏ℃，直至模擬結束（９００ ｓ）時，二層上層煙氣溫度未達到１８０℃，下層煙氣溫度未達到５ｏ℃。
圖１為極端情況的火源正上方２～４ ｍ溫度分布，為最危險的極端情況，達到設計要求。
０１０００
２ ０００
３０００
４ ０００
５０００
時間／ｓ
圖１ 火源正上方溫度分布
模擬過程中，一層人員疏散結束時，地面上方２ ｍ處
消防科學與技術２０１５年３月第３４卷第３期
員對環境較為熟悉，能夠通過視覺、聽覺、嗅覺和感受等
感官察覺到火災的發生，發現火災後行動較為迅速。但大量的顧客容易受書架等設施影響，造成視線障礙，人員年齡結構複雜等因素，對人員的疏散會造成一定的影響。
主要疏散引數設定為：人員平面移動速率１ｍ／ｓ，人員平面出口速率ｏ．８ ｍ／ｓ，出口流量１．４人／ｓ，時間步長１ｓ。通過對疏散時間最長的房間６、１５號房間模擬分析發
現，用時最長的６號單元疏散時間為１４７ｓ，整體疏散時間為３５８ ｓ，火災發展到致使環境條件達到人體耐受極限
的時間（ａｓｅｔ）為４００ ｓ，安全裕量為４２ ｓ，其他樓層的疏
散安全裕量均大於５５０ ｓ。出口寬度設計符合要求，出口處未出現**堆積現象。
為強化該設計，針對軟體計算結果，採用ｋ．ｔｏｇａｗａ
提出的公式對疏散行動時間進行驗證，如式（２）所示。
…一麗＇ｔｏｌ＋十『
式中：ｎ。為功能分割槽等待疏散總人數，人；ｗ 為疏散出口的有效總寬度，ｍ；ｃ為疏散出口的疏散能力，人／（ｍｓ）；ｌ…為疏散人員距離疏散出口的最近距離，ｒｎ；ｖ為疏
散時人員的平均速度，ｍ／ｓ。其中ｌ…的確定與疏散距離
以及人員密度有關。
驗證結果如表１所示，全部小於軟體評估的疏散時
間，為保險起見，全部疏散時間選用軟體模擬結果。
最終的５個疏散場景的具體疏散時見表１，完全滿足設計驗證標準。
表１人員疏散時間結果
分割槽疏散人數
疏散行動時間
疏散時間
驗證時間
｛２６８
９１３ｏ１
２９７４ 結論
在對重慶圖書館超標防火分割槽效能化評估基礎上，
結合該建築的消防設計方案，證明超標防火分割槽的面積
３４７以及內部中庭沒有分隔措施的方案是可行的，但需要優化排煙量。西側大於６萬ｉｎ。／ｈ，東側貫穿一至五層的中
庭排煙量不小於ｌ１萬ｒｎ。／ｈ。疏散場景設定中，疏散出
口寬度選擇能夠滿足疏散要求，但防火分區內容納的人
數上限為計算中所採用的２３００人。應隨時保持疏散通道的暢通，不得在疏散通道內擺設和堆放物品；尤其是在疏散樓梯附近，杜絕易燃物的堆放。此外，必須加強內部
可燃易燃物的管理，避免出現火災荷載大量集中的現象出現，定期檢查線路，避免線路老化、短路等問題，降低火
災隱患。
通過技術指標硬體與消防日常管理軟環境的有機結合，該設計方案在保證安全效能的前提下，針對綜合圖書
館功能較多、功能區面積大小不
一、火源種類較多、**分布不均衡等特點，細化設計指標，最終設計方案在不增
加城市公共設施的消防工程預算的前提下，為讀者提供了通透舒適度閱讀環境，為今後綜合圖書館防火設計積
累了一定經驗。
參考文獻：
版），高層民用建築設計防火規範［ｓ］．［２３朱力平．消防工程師手冊［ｋ］．南京：南京大學出版社，２００５．
［３３沈友弟．高層建築消防安全技術研究［ｊ］．消防科學與技術，２００９，２８
韓偉平供稿
ｉ＿－［４］李引擎，邊久榮，熊洪，等．建築安全防火設計手冊［ｍ］．鄭州：河
南科學技術出版社，１９９８．
ｅ５］張樹平，郝紹潤，陳懷德．現代高層建築防火設計與施工［ｍ］．北
京：中國建築工業出版社，１９９８．
［６３範維澄，孫金華，陸守香．火災風險評估方法學［ｍ］．北京：科學出
版社，２００４．
［７］張娟，朱國慶，李歡歡，等．常態和緊急狀態下人員疏散對比研究
［ｊ］．消防科學與技術
［８３楊海潮，孫冰．基於ｐｅｒｔ和最短路理論的人員疏散最優化ｆｊ］．消
防科學與技術
［９］中國消防協會建築防火專業委員會．現代建築防火設計技術［ｍ］．
成都：四川ｉ科學技術出版社，１９８７．
［１ｏ］張吉光，史自強，崔紅社．高層建築和地下建築通風和防排煙
［ｍ］．北京：中國建築工業出版社，２００５．
作者簡介：樑剛（１９７５一），男，重慶渝北人，重慶
市豐都縣消防大隊大隊長，主要從事建設工程消防設計審核及工程驗收工作，重慶市渝北區雲杉北路７７
號，４０１１２１。
收稿日期：２０１４一ｉ０—２９３４８
基於人性化服務圖書館管理分析
高校圖書館作為為教學科研服務的學術性機構，在學校的教學科研工作中發揮著重要的作用。而高校圖書館服務質量的好壞，直接影響讀者的滿意程度，從而給教學科研帶來一定的影響。為讀者提供優質 高效 滿意的服務是高校圖書館努力追求的目標。如何實現 以人為本，服務創新 充分發揮高校圖書館在教學 科研中的作用，是我們...
基於Web3 0的圖書館服務研究
基於 的圖書館服務研究 馬華 河南工業大學圖書館 摘要 本文在分析 含義的基礎上，研究了 在圖書館服務上應用，包括個性化聚合服務 智慧型檢索服務 資訊共享和虛擬圖書館。關鍵詞 服務 一它只能根據輸入的關鍵詞，搜尋那些包含該關鍵詞的網頁，換句話說，現在的搜尋引擎只能判斷該網頁是否包含關鍵詞，但卻無法判...
基於大資料的高校圖書館數字資源建設
作者 蔣洪峰 商業文化 2014年第12期 摘要 本文首先分析了大資料對於圖書館數字資源建設的作用，然後著重分析了大資料時代高校圖書館數字資源建設的途徑 重建新型資料圖書館 將資料素養教育嵌入到服務與相關課程之中 提供移動讀者服務 利用大資料實現智慧型化管理。關鍵詞 大資料 高校 圖書館 數字資源 ...