2015一级注册消防工程师综合能力知识点：性能化防火设计主要内容

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性能化防火设计主要内容

（一）确定设计火灾场景与设定火灾

火灾场景的特征必须包括对火灾引燃、增长和熄灭的描述，同时伴随烟和火蔓延的可能途径以及任何灭火设施的作用。此外，还要考虑每一个火灾场景的可能后果。

设定火灾采用描述火灾增长的模型。目前主要有火灾模型的温度描述和火灾模型的热释放速率描述两类。时间温度曲线主要用于计算构件温度，热释放速率模型主要用于计算烟气温度、构件温度和运用区域模型进行火灾模拟等。

在运用火灾模拟模型进行性能化防火设计与评估时，主要依据火灾的热释放速率模型。火灾的热释放速率曲线能否代表火灾的真实情况直接影响性能化防火设计与评估的可靠性及其应用。

热释放速率曲线可直接通过火灾实验获得，但由于实尺寸火灾实验的费用较大，此类可用的实验数据较少，而较多的是中型火灾实验与实验室规模的火灾实验数据（如锥形量热计、墙角实验、单体燃烧实验、大型锥形量热计和基于质量损失速率的测试方法）。当无法找到有待考虑的可燃组件的实验数据时，可以采用类似的火灾实验数据替代。

在一定种类可燃物分布和相应的通风条件下，火灾发展的最大热释放速率主要受最大的火源面积控制。点火初期火源的面积对火灾的增长将产生较大影响，可以将点火初期的火源面积理解为点火源的能量。

可燃物的火焰蔓延速度是指可燃物点火后沿水平和空间方向的蔓延速度，由于可燃物在空间上的蔓延速度及其对火灾蔓延的影响十分复杂，目前多采用水平方向的蔓延速度描述火灾发展的面积。

（二）不同类型建筑的火灾荷载密度确定

火灾荷载密度是可以比较准确地衡量建筑物室内所容纳可燃物数量多少的一个参数，是研究火灾全面发展阶段性状的基本要素。在建筑物发生火灾时，火灾荷载密度直接决定着火灾持续时间的长短和室内温度的变化情况。建筑物内的可燃物可分为固定可燃物和容载可燃物两类。固定可燃物的数量很容易通过建筑物的设计图纸准确地求得。容载可燃物数量很难准确计算，一般由调查统计确定。

目前国内尚无火灾荷载密度方面的调查统计数据，国外发达国家如美国、加拿大、日本等有一些这方面的调查统计数据。

（三）烟气运动的分析方法

在一定的建筑空间和火灾规模条件下，烟气的生成量主要取决于羽流的质量流量，它是进行火灾模拟、火灾及烟气发展评价和防排烟设计的基础。由于火灾烟气的复杂性，目前的羽流计算多采用基于实际火灾实验的半经验公式，比较著名的有Zukoski模型、Thomas-Hinkley模型、McCaffrey模型等，但这些模型有着各自不同的实验基础和适用条件，对同一问题各模型得出的结果往往存在着差异，世界上几个著名的建筑火灾区域模拟软件（如CFAST、MRFC等）都采用了不同的羽流模型，这给火灾的烟气运动分析带来困难。

Zukoski（1）Zukoski（2）和NFPA模型适用于小面积火源条件下的羽流质量流量计算，Thomas-Hinkley模型适用于大面积火源条件下的羽流质量流量计算，McCaffrey模型既适用于小面积火源也适用于大面积火源条件下的羽流质量流量计算。另外，各国还在积极开发新的烟气运动分析模型，如场模型、场-区-网模型等。

（四）人员安全疏散分析

各国对于建筑物内消防安全疏散中人员的疏散时间的计算方法，在理论上基本一致，但具体时间确定和疏散指标方面存在一定差异。人员安全疏散设计与评估必须考虑我国的实际情况和分析影响人员疏散时间的主要因素，根据建筑物的内部特征、使用人员特性和建筑物内消防设施情况及其影响等，确定安全疏散设计原则和疏散的模拟计算方法，并在预测计算的基础上与现行国家标准的规定进行比较，最后确定一个合理的人员疏散时间。

在该部分的设计与评估中，重点要解决疏散安全的评估（验证）方法，根据模型的假设条件、不同建筑内人员在火灾中的行为与心理特征，比较准确地考虑相关不确定性所带来的影响。

（五）主动消防设施的对火反应特性分析

在很多建筑物中设有自动喷水灭火系统或其他自动灭火系统（如干粉、气体、泡沫和细水雾等），火灾发生后一定时间内，这些灭火系统将动作并向可燃物喷洒灭火剂，可燃物的燃烧状态将被改变，可燃物的热释放速率将减小，直到最终火灾熄灭。不同的灭火剂、灭火系统和喷洒强度等均对可燃物的燃烧状态产生不同的影响。可燃物在采取灭火措施后的燃烧状态是评价灭火系统灭火有效性的基础。

目前，已有一些描述采取灭火措施后可燃物燃烧状态的模型，一些区域火灾模拟软件也能模拟采取灭火措施后的火灾发展状况，但效果不理想。

（六）火灾危害和火灾风险的分析与评估

火灾风险与评估的主要目标是准确辨识系统中存在的火灾危险因素，对这些因素的影响程度做出恰当的评价，并在此基础上对火灾的发生和发展过程及其危害做出预测，提出控制与处理事故的措施和方案。

火灾风险评估的判定标准是社会或者决策者的价值表述，它可以是一个极限值、极限值范围或者一个数值分布，每个风险评估对象都有属于自己的风险评估判定标准。风险评估判定标准的确定与风险承担者的可接受风险水平有关。因此，在确定火灾风险评估判定标准之前，应知晓对风险承担者可接受的损害和伤亡水。

风险评估一般应确定火灾危害并对火灾危害的概率和危害后果进行量化、确定危害控制方案，进而量化火灾风险和选择合适的保护措施。

（七）性能化设计与评估中所用方法的有效性分析

设计者之间的知识和经验水平有很大差别，应注对所用分析方法的准确性和有效性进行科学的分析和验证。