论文题目：老年公寓性能化防火设计研究 ——以大庆市既有老年公寓为例
摘要：目前,我国正处于人口老龄化快速发展的时期,老年人照料设施开始大量兴建。为了追求更高的生活品质,减轻家庭负担,更多的老年人开始选择入住老年公寓。随着老年公寓不断投入使用,老年公寓火灾时有发生,尤其是一些重、特大火灾,导致了大量老年人伤亡的严重后果,引起了社会各界的广泛关注。因此,解决老年公寓的消防安全问题成为相关行业研究的焦点。虽然我国近些年出台了相关的法律法规来规范老年公寓的防火设计,但是执行时间较短,尚存在很多安全隐患,再加上现存老年公寓多由其他建筑改造而来,其火灾问题更为严重。老年人身体特征、心理特征和行为能力差别较大,传统指令型防火设计无法完全满足老年人群体的安全疏散,在火灾发生时易造成群死群伤的后果。因此,性能化防火设计的出现对于老年人照料设施建筑的设计来说尤为重要。性能化防火设计依据建筑功能和使用人员的具体特征进行设计,通过建立火灾和疏散模型不断改进方案,最终使建筑能够满足安全疏散标准,从而进行建设。本文针对老年公寓的性能化防火设计研究主要有以下三部分:首先,通过调研国内外相关的性能化防火设计规范,对各国性能化防火设计流程进行了阐述。分析了大庆市老年公寓内影响老年人安全疏散的因素,主要包括老年公寓火灾特征、建筑设计因素、入住的老年人的生理、心理和疏散行为特征、以及火灾燃烧产物对老年人安全疏散的影响。其次,由于对建筑进行全尺寸的火灾实验成本高、困难大、且不可逆,因此本文采用Pyro Sim火灾仿真软件进行了火灾模拟,分析了火灾燃烧产物在老年公寓中的分布特征,并得到该老年公寓的必须安全疏散时间（RSET）。结合不同工况下老年公寓火灾场景,从人员配置情况、梯段宽度和不同类型老年人分布情况三个方面,运用Pathfinder疏散仿真软件分别进行了不同场景的疏散模拟,得到了老年人在养老护理员的帮助下的可用安全疏散时间（ASET）。最后,通过对比必须安全疏散时间（RSET）和可用安全疏散时间（ASET）对不同楼层老年人的安全状态进行判断,依据模拟结果对老年公寓在养老护理员配置、楼梯梯段宽度和老年人类别分布情况等方面提出了针对性和可行性建议。本文利用Pyro Sim和Pathfinder软件,针对我国老年公寓火灾问题,运用性能化防火设计的方法进行解决,以期为老年公寓的防火设计、老年公寓人员配置、应急预案制定和救援等提供参考,同时也为我国老年人照料设施的消防安全和建筑设计提供理论依据。
关键词：老年公寓;火灾;安全疏散;性能化防火设计;仿真模拟
学科专业：工程硕士（建筑与土木工程）（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 人口老龄化现状
1.1.2 我国老年人照料设施的火灾形式
1.1.3 传统指令型防火设计方法存在的缺陷
1.1.4 性能化防火设计方法简介
1.2 研究内容、目的和意义
1.2.1 研究内容、目的
1.2.2 研究对象概念界定
1.2.3 研究意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外性能化防火设计研究现状
1.3.2 国内性能化防火设计研究现状
1.3.3 我国老年人照料设施火灾疏散领域研究现状
1.4 研究方法和技术路线
1.4.1 研究方法
1.4.2 技术路线
第二章 老年公寓火灾特征与安全疏散影响因素
2.1 老年公寓火灾特征
2.1.1 老年公寓火灾起因分析
2.1.2 老年公寓火灾特点
2.1.3 火灾发展规律
2.2 性能化防火设计方法
2.2.1 性能化防火设计步骤
2.2.2 火灾分析
2.2.3 火灾烟气流动分析
2.2.4 安全疏散分析
2.3 老年公寓安全疏散的影响因素
2.3.1 层数和高度要求
2.3.2 防火、防烟分区要求
2.3.3 疏散楼梯(间)、走廊和疏散门
2.3.4 自动灭火系统
2.3.5 避难间设计要求
2.3.6 消防安全疏散标志要求
2.4 老年人特征与疏散行为特征
2.4.1 生理特征
2.4.2 心理特征
2.4.3 疏散行为特征
2.5 管理因素
2.6 本章小结
第三章 老年公寓火灾模拟分析
3.1 火灾仿真软件概述
3.2 老年公寓建筑概况和火灾模型的建立
3.2.1 老年公寓建筑概况
3.2.2 老年公寓火灾仿真模型的建立
3.3 老年公寓火灾场景设置
3.3.1 火源大小
3.3.2 网格划分
3.3.3 模拟参数
3.4 火灾燃烧产物对老年人的影响
3.4.1 烟气对人员安全疏散的影响
3.4.2 导致疏散人员窒息的气体
3.4.3 刺激性气体对疏散人员的损害
3.4.4 高温环境对疏散人员的影响
3.4.5 烟气遮光性
3.4.6 烟气层高度
3.5 老年公寓火灾场景模拟结果分析
3.5.1 温度分布特征分析
3.5.2 能见度分布特征分析
3.5.3 CO浓度分布特征分析
3.5.4 烟气层分布特征分析
3.6 本章小结
第四章 老年人安全疏散模拟分析
4.1 疏散仿真软件概述
4.2 老年公寓疏散仿真模型的建立
4.3 参数设计和工况设置
4.3.1 参数设计
4.3.2 工况设置
4.4 老年公寓安全疏散模拟结果分析
4.4.1 照护比对疏散时间的影响分析
4.4.2 梯段宽度对疏散时间的影响分析
4.4.3 老年人类型分布位置对疏散时间的影响分析
4.4.4 老年人类型配比对疏散时间的影响分析
4.5 优化策略
4.6 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 图表来源
致谢