2.4.2　安全疏散时间

2.4.2.1　可利用的安全疏散时间

建筑物火灾时，人员疏散时间的组成如图2-5所示。由图可见，人员疏散过程分可分解为三个阶段：察觉火警、决策反应和疏散运动。实际需要的疏散时间t_RSET取决于火灾探测报警的敏感性和准确性t_awa，察觉火灾后人员的决策反应t_pre，以及决定开始疏散行动后人员的疏散流动能力t_mov等，即：

t_RSET=t_awa+t_pre+t_mov　　（2-1）

一旦发生火灾等紧急状态，需保证建筑物内所有人员在可利用的安全疏散时间t_ASET内，均能到达安全的避难场所，即：

t_RSET<t_ASET　　（2-2）

如果剩余时间即t_ASET和t_RSET之差大于0，则人员能够安全疏散。剩余时间越长，安全性越大；反之，安全性越小，甚至不能安全疏散。因此，为了提高安全度，就要通过安全疏散设计和消防管理来缩短疏散开始时间和疏散行动所需的时间；同时延长可利用的安全疏散时间t_ASET。

可以利用的安全疏散时间t_ASET，即自火灾开始，至由于烟气的下降、扩散、轰燃的发生以及恐慌等原因而致使建筑及疏散通道发生危险状态为止的时间。

建筑物可以利用的安全疏散时间与建筑物消防设施装备及管理水平、安全疏散设施、建筑物本身的结构特点、人员行为特点等因素密切相关。可利用的安全疏散时间一般只有几分钟。对于高层民用建筑，通常只有5～7min；对于一级、二级耐火等级的公共建筑，允许疏散时间通常只有6min；对于三级、四级耐火等级的建筑，可利用安全疏散时间只有2～4min。

（1）火场空气温度的影响　建筑物火灾时，受到来自建筑物火灾现场辐射热的影响，不仅人员疏散能力急剧下降，疏散人员的身体也将会受到致命的伤害。

由于辐射热的数据难以直观地获得，常用火场空气温度来确定可利用的安全疏散时间。也可利用高于人眼特征高度（1.2～1.8m）的烟气层的平均烟气温度来反映辐射热对人员可利用安全疏散时间的影响。基本上，当人眼特征高度以上的烟气温度为180℃，便可构成对人员的伤害。当烟气层面低于人眼特征高度时，对人的危害将是直接烧伤或吸入热气体引起的，此时烟气的临界温度略低，为110～120℃。

（2）有害烟气成分的影响　根据对火灾中人员死亡原因的调查得知，烟气的毒性和烟尘颗粒堵塞呼吸通道，是造成火灾中人员窒息死亡的主要原因之一。在起火区，烟气的窒息作用还会造成人的不合理或无效的行为，如无目的地奔跑，在出口处用手抓门框而不是拧把手，返回建筑物，重返起火区等。

烟气对人员行为的抑制作用与受灾者在建筑物内对疏散通道的熟悉程度有很大关系。对于那些不熟悉建筑物的人来说，烟会造成心理上的不安。对于熟悉建筑物结构的人来讲，也要受到某些生理因素的影响，如降低步行速度和呼吸困难、流眼泪等，但心理上的影响不大。在起火建筑物内，为抵达安全场所，对于十分熟悉疏散路线的人来说，所谓疏散的减光系数可规定为是大部分研究人员开始发生心理动摇的0.5/m。由于烟气的减光作用，能见度下降，人的行走速度减慢。刺激性的烟气环境更加剧了人员行走速度的降低。当在熟悉的建筑物内，烟气的减光系数达到心理动摇的极限0.5/m时的步行速度为0.3m/s，与闭目状态的步行速度相同。

对于不熟悉建筑物的人来讲，疏散的起码可见距离可以是3～4m，对不熟悉建筑物的人来讲，如商业大厅、地下街的顾客、旅馆的旅客等，可见距离有必要确保在13m以上。

据对多次火灾的经验和学者们的试验观察，疏散时允许的烟浓度或必要的可见度列于表2-5。严格来讲，可见度并非是只由烟浓度来决定的，在有烟的环境中，可见度还受目标的亮度、颜色、环境和通道的亮度等因素的影响。所以烟浓度和可见度的对应关系不是绝对的。在实际的火灾情况中，情况可能比较复杂。比如在疏散通道中当烟的中性面降到视线以下时，直立行走会搅乱周围的烟，造成自身四周的小环境什么也看不见。所以上述值不能适用于所有场合。

（3）其他因素　就安全疏散而言，火灾室内疏散通道的结构安全亦是非常重要的。尤其是美国9·11恐怖袭击造成世贸大楼坍塌事件以来，建筑物火灾时的结构安全问题日益引起火灾安全领域研究人员和从业人员的重视。特别是如果建筑物大量采用了火灾时易于破损的玻璃，易于溶解和软化的塑料，或者其他易破损飞落的构件，有可能落在疏散人员的头上，而危及他们的安全。

以上的影响因素之间也是互相有联系的，以目前的技术水平进行参数的确定和计算还有一些难度。日本以烟气的下降高度距地面为1.8m作为可利用的安全疏散时间的一个判据，是有科学根据的，在一定程度上简化了火灾危险性的评价过程。也可以利用下式计算火灾烟气蔓延状态下最小的清晰高度，并以此判断可利用的安全疏散时间：

H_q=1.6+0.1H　　（2-3）

式中　H_q——最小清晰高度，m；

H——排烟空间的建筑高度，m。

2.4.2.2　实际安全疏散时间

疏散开始时间是由火灾发现方法、报警方法、发现火警人员的心理和生理状态、起火场所与发现人员位置、疏散人员状况、建筑物形态及管理状况、疏散诱导手段等条件决定的。疏散行动所需时间受建筑中疏散人员的行动能力、疏散通道的形状和布局、疏散指示、疏散诱导以及应急照明系统的设置等因素的影响。而危险来临时间会受建筑的形状、内装修情况、防排烟设施性能、自动喷水灭火装置及防火分区的设置状况等的限制。

（1）确认火警所需的时间　火警确认阶段所需时间包含从起火、发出火警信息直到建筑物内居留人员确认了火警信息所需的时间。受建筑物内传递火灾信息的手段、火源和楼内人员的位置关系、建筑物内滞留人员的行为特点等因素影响，火警的确认可能是通过烟味的刺激、亲自听见或看见火灾的发生、通过自动报警系统或他人传来的信息等。

（2）疏散决策反应时间　发现火警后，建筑物内滞留的待疏散人员在疏散行动开始前的决策反应时间，对于整个人员疏散行为过程的影响非常重要。可借助疏散行动开始时间参数t_pre对其进行评价。其中人的生理及心理特点、火灾安全的教育背景和经验、当时的工作状态等因素，对疏散行动开始前的决策过程起着非常重要的制约作用。

（3）疏散行动所需时间　一旦决定开始疏散行动之后，不考虑人员个人心理特征等行为因素的影响，疏散行动所需时间的影响因素主要有人员步行速度、疏散通道的流动能力、疏散空间的几何特征等。

①人员步行速度。一旦决定开始疏散行动之后，疏散人员将不断调整自己的行为决策，以受到的约束和障碍程度最小为原则，争取在最短的时间内到达当前的安全目标。建筑空间中人流密度是制约人员疏散行为心理和疏散流动能力的一个至关重要的因素。

在日常生活中，人的步行参数是随环境状态而变化的。统计资料表明，在市街上的步行速度通常在1～2m/s之间，步速的平均值为1.33m/s。上班或上学时，在时间压力下人们通常走得比较快，下班时则大约比上班时慢10%。

性别和年龄、烟气浓度、疏散通道照度对步行速度也有一定的影响。各种情况下的步行速度可参考表2-6。

②疏散通道的群集流动系数。我们用群集流动系数来描述人群通过某一疏散通道空间断面的流动情况。群集流动系数等于单位时间内单位空间宽度通过的人数，其单位是人/（m·s）。