2019一級(jí)消防工程師《案例分析》章節(jié)講義：建筑性能化防火設(shè)計(jì)過(guò)程

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建筑性能化防火設(shè)計(jì)過(guò)程

一、建筑物的消防安全總目標(biāo)

1)減小火災(zāi)發(fā)生的可能性。

2)在火災(zāi)條件下，保證建筑物內(nèi)使用人員以及救援人員的人身安全。

3)建筑物的結(jié)構(gòu)不會(huì)因火災(zāi)作用而受到嚴(yán)重破壞或發(fā)生垮塌，或雖有局部垮塌，但不會(huì)發(fā)生連續(xù)垮塌而影響建筑物結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

4)減少由于火災(zāi)而造成的商業(yè)運(yùn)營(yíng)、生產(chǎn)過(guò)程的中斷。

5)保證建筑物內(nèi)財(cái)產(chǎn)的安全。

6)建筑物發(fā)生火災(zāi)后，不會(huì)引燃其相鄰建筑物。

7)盡可能減少火災(zāi)對(duì)周圍環(huán)境的污染。

建筑物的消防安全總目標(biāo)——視其使用功能、性質(zhì)及建筑高度而有所區(qū)別，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況在上述幾個(gè)目標(biāo)中確定一個(gè)或者兩個(gè)目標(biāo)作為主要目標(biāo)，并列出其他目標(biāo)的先后次序。

例如：對(duì)于人員聚集場(chǎng)所或旅館等公共建筑，其主要目標(biāo)是保護(hù)人員的生命安全;

對(duì)于倉(cāng)庫(kù)，則更注重于保護(hù)財(cái)產(chǎn)和建筑結(jié)構(gòu)的安全。

二、火災(zāi)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)

1.火災(zāi)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)考慮如下內(nèi)容：

①火災(zāi)場(chǎng)景——應(yīng)根據(jù)最不利的原則確定，選擇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的火災(zāi)場(chǎng)景作為設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景。例如：火災(zāi)發(fā)生在疏散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動(dòng)滅火系統(tǒng)或排煙系統(tǒng)由于某種原因而失效等。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的火災(zāi)場(chǎng)景一般為最有可能發(fā)生，但火災(zāi)危害不一定最大的火災(zāi)場(chǎng)景;或者火災(zāi)危害大，但發(fā)生的可能性較小的火災(zāi)場(chǎng)景。

②火災(zāi)場(chǎng)景——必須能描述火災(zāi)引燃、增長(zhǎng)和受控火災(zāi)的特征以及煙氣和火勢(shì)蔓延的可能途徑、設(shè)置在建筑室內(nèi)外的所有滅火設(shè)施的作用、每一個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景的可能后果。

③在設(shè)計(jì)火災(zāi)場(chǎng)景時(shí)——應(yīng)確定設(shè)定火源在建筑物內(nèi)的位置及起火房間的空間幾何特征，例如火源是在房間中央、墻邊、墻角還是門(mén)邊等以及空間高度、開(kāi)間面積和幾何形狀等。

④疏散場(chǎng)景的選擇——應(yīng)考慮建筑的功能及其內(nèi)部的設(shè)備情況、人員類型等因素，反映可能的火災(zāi)場(chǎng)景和影響人員疏散過(guò)程的人員條件及環(huán)境條件。

⑤確定可能火災(zāi)場(chǎng)景——可采用下述方法：故障類型和影響分析、故障分析、如果一怎么辦分析、相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、工程核查表、危害指數(shù)、危害和操作性研究、初步危害分析、故障樹(shù)分析、事件樹(shù)分析、原因后果分析和可靠性分析等。

2.火災(zāi)場(chǎng)景的確定原則

火災(zāi)場(chǎng)景——應(yīng)根據(jù)最不利的原則確定，選擇火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的火災(zāi)場(chǎng)景作為設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景。

例如：火災(zāi)發(fā)生在疏散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動(dòng)滅火系統(tǒng)或排煙系統(tǒng)由于某種原因而失效等。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較大的火災(zāi)場(chǎng)景一般為最有可能發(fā)生，但火災(zāi)危害不一定是最大的火災(zāi)場(chǎng)景;或者火災(zāi)危害大，但發(fā)生的可能性較小的火災(zāi)場(chǎng)景。

三、建筑物內(nèi)的初起火災(zāi)增長(zhǎng)的確定方法

對(duì)于建筑物內(nèi)的初起火災(zāi)增長(zhǎng)，可根據(jù)建筑物內(nèi)的空間特征和可燃物特性采用下述方法之一確定：

①試驗(yàn)火災(zāi)模型。

②t2火災(zāi)模型。

③MRFC火災(zāi)模型。

④按疊加原理確定火災(zāi)增長(zhǎng)的模型。

在有條件時(shí)應(yīng)盡量采用試驗(yàn)?zāi)Ｐ停捎谀壳昂芏嘣囼?yàn)數(shù)據(jù)是在大空間條件下大型錐形量熱計(jì)的試驗(yàn)結(jié)果，并沒(méi)有考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，因此在應(yīng)用中應(yīng)注意試驗(yàn)邊界條件、通風(fēng)條件與應(yīng)用條件的差異。

上述幾種方法中，t2火災(zāi)模型是性能化設(shè)計(jì)評(píng)估中最常采用的描述火災(zāi)增長(zhǎng)的方法。t2火災(zāi)模型描述火災(zāi)過(guò)程中火源熱釋放速率隨時(shí)間的變化過(guò)程。

當(dāng)不考慮火災(zāi)的初期點(diǎn)燃過(guò)程時(shí)，可表示為：Q=αt2

式中：Q——火源熱釋放速率(kW);

α——火災(zāi)發(fā)展系數(shù)(kw/s2)，α=Q0/t02;

t一火災(zāi)的發(fā)展時(shí)間(s);

t0——火源熱釋放速率Qo=1MW時(shí)所需要的時(shí)間(s)。

根據(jù)火災(zāi)發(fā)展系數(shù)α，火災(zāi)發(fā)展階段可分為極快、快速、中速和慢速四種。

火焰水平蔓延速度參數(shù)值見(jiàn)表1。

表1火焰水平蔓延速度參數(shù)值

可燃材料火焰 蔓延分級(jí) α/(kJ/s3) Q0=1MW時(shí)的時(shí)間/s

沒(méi)有注明 緩慢 0.0029 600

無(wú)棉制品聚酯床墊 中等0.0117 300

塑料泡沫堆積的木板裝滿郵件的郵袋 快速 0.0469 150

甲醇快速燃燒的軟墊座椅 極快0.1876 75

四、確定針對(duì)性的消防措施

被動(dòng)防火： 1)防火間距2)耐火等級(jí)3)防火分區(qū)4)消防撲救條件5)防火分隔設(shè)施。

主動(dòng)防火： 1)滅火器材2)消防給水3)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)4)防排煙系統(tǒng)5)自動(dòng)滅火系統(tǒng)6)疏散設(shè)施。

五、性能化設(shè)計(jì)評(píng)估的管理流程

性能化設(shè)計(jì)評(píng)估的管理流程——

1)建設(shè)單位提交申請(qǐng)材料。

2)工程項(xiàng)目管轄地公安消防機(jī)構(gòu)初審核。對(duì)經(jīng)初審?fù)獾?，?shū)面報(bào)送省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)。省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)作出是否同意進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)評(píng)估的復(fù)函。

3)建設(shè)單位委托符合條件的性能化設(shè)計(jì)評(píng)估單位進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)評(píng)估。

4)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、性能化設(shè)計(jì)評(píng)估單位和公安消防機(jī)構(gòu)共同研究確定消防安全目標(biāo)及性能判據(jù)。

5)對(duì)于性質(zhì)重要的工程項(xiàng)目的性能化設(shè)計(jì)評(píng)估，可根據(jù)需要由另一家性能化設(shè)計(jì)評(píng)估單位進(jìn)行復(fù)核評(píng)估。

6)性能化設(shè)計(jì)評(píng)估工作完成后，建設(shè)單位提交申請(qǐng)召開(kāi)論證會(huì)的材料。

7)工程項(xiàng)目管轄地公安消防機(jī)構(gòu)初審。對(duì)經(jīng)初審?fù)獾模瑫?shū)面報(bào)送省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)。

8)省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)作出是否組織老師論證的決定，如同意則由省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)會(huì)同同級(jí)建設(shè)行政主管部門(mén)組織召開(kāi)老師論證會(huì)。

9)當(dāng)老師組認(rèn)為設(shè)計(jì)方案存在需進(jìn)一步研究解決的關(guān)鍵問(wèn)題或老師意見(jiàn)存在較大分歧時(shí)，應(yīng)作進(jìn)一步研究，修改完善后，由省級(jí)公安消防機(jī)構(gòu)再次組織老師論證。

10)老師論證會(huì)組織單位應(yīng)將老師組論證意見(jiàn)形成老師論證會(huì)議紀(jì)要，并印發(fā)有關(guān)單位。

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