2015消防工程师综合能力考点 火灾和疏散场景设定
第五节火灾场景和疏散场景设定
一、火灾场景确定的原则
1)建筑物内的可燃物。
3)建筑物的自救能力与外部救援力量。
1)潜在的引火源。
3)可燃物的分布情况。
在分析建筑的结构布局时,应着重考虑以下因素:
2)起火房间的通风口形状及分布、开启状态。
4)房间的围护结构构件和材料的燃烧性能、力学性能、隔热性能、毒性性能及发烟性能。
1)建筑物的消防供水情况和建筑物室内外的消火栓灭火系统。
3)火灾报警系统的类型与设置场所。
5)烟气控制系统的设置情况。
1)初始可燃物对相邻可燃物的引燃特征值和蔓延过程。
3)火灾的发展时间和火灾达到轰燃所需的时间。
5)通风情况对火灾发展的影响因子。
7)火灾发展对建筑构件的热作用。
确定火灾场景可采用下述方法:故障类型和影响分析、故障分析、如果一怎么办分析、相关统计数据、工程核查表、危害指数、危害和操作性研究、初步危害分析、故障树分析、事件树分析、原因后果分析和可靠性分析等。
1.事件树
每个分叉是基于可能事件的发生来构建的。贯穿此树的路径代表研究的火灾场景。
1)火灾引燃的第二个物件。
3)质量下降或性能降低的系统或特征。
事故树是类似事件树的逻辑树,不过在每个分支上是一个条件或状况,而不是按时间发展的事件。
2.发生的概率
通过沿着路径直到场景的所有概率相乘来评估每个场景相关的概率。
采用获得的可靠数据和推荐的工程评价方法来估计每个场景的后果。后果应以适当的方式来体现。此估计可以考虑随时间改变的影响。
4.风险评定
5.最终的选择
1)应考虑一个火灾场景对风险的重大影响,否则可能忽略一个特殊的消防安全系统或特殊的
2)在此阶段,由于一个场景产生的结果导致设计所需采用的费用相当高,而不考虑它对风险的重大影响是不恰当的。应在详细分析后再决定是否接受这个导致成本过高的特殊火灾场景的风险。
火灾危险源辨识
火灾增长
④基于物质的燃烧特性的计算方法;⑤火灾蔓延与发展数学模型。在性能化设计中,如果能够获得所分析可燃物的实际燃烧实验数据,那么采用实验数据进行火灾增长曲线的设计是最好的选择。大量实验表明,多数火灾从点燃到发展再到充分燃烧阶段,火灾中的热释放速率大体上按照时间的平方的关系增长,只是增长的速度有快有慢,因此在实际设计中人们常常采用这一种称为“t平方火”的火灾增长模型对实际火灾进行模拟。火灾的增长规律可用下面的方程描述:
式中Q——热释放速率;
t——时间。
实际火灾中,热释放速率的变化是一个非常复杂的过程,上述设计的火灾增长曲线只是与实际火灾相似,为了使得设计的火灾曲线能够反映实际火灾的特性,应作适当的保守考虑,如选择较快的增长速度或较大的热释放速率等。
安全目标不同,确定最大火灾规模的方法也不同。火灾规模是性能化设计中的重要参数,工程上通常参考以下三种方法来综合确定火灾的规模。
对于安装自动喷水灭火系统的区域,其火灾发展通常将受到自动喷水灭火系统的控制,一般情况下自动喷水灭火系统能够在火灾的起始阶段将火扑灭,至少是将火势控制在一定强度以下。
自动喷水灭火系统控制下的火灾规模可以使用DETACT分析软件进行预测。
2.相关设计规范或指南
根据物品的实际燃烧实验数据来确定最大热释放速率是最直接和最准确的方法,一些物品的最大热释放速率可以通过一些科技文献或火灾试验数据库得到。例如,表4-3-7是NFPA928中提供的部分物品燃烧时最大热释放速率的数据,图4-3-3所示为美国国家技术与标准研究院火灾试验数据库FAST-DAT中提供的席梦思床垫的火灾试验热释放速率曲线。
4.根据轰然条件确定
AT——房间内扣除口后的总表面积;
HV——开口的高度。
5.燃料控制型火灾的计算方法
四、疏散场景确定
疏散过程
安全疏散标准
疏散相关参数
一般情况下,对于安装火灾感温探测器的区域,火灾探测时间可采用DETACT分析软件进行预测。对于安装火灾感烟探测器的区域,火灾可以通过计算各火灾场景内烟感探测器动作时间来确定。为了安全起见,也可将喷淋头动作的时间作为火灾探测时间。
发生火灾时,通知人们疏散的方式不同,建筑物的功能和室内环境不同,人们得到发生火灾的消息并准备疏散的时间也不同。
3.疏散开始时间
人员数量通常由区域的面积和该区域内的人员密度的乘积来确定。在有固定座椅的区域,则可以按照座椅数来确定人数。在业主方和设计方能够确定未来建筑内的最大容量时,则应按照该值确定疏散人数。否则,需要参考国内外相关标准,由各相关方协商确定。下面是在商业建筑人员疏散分析中经常采用的确定疏散人数的方法.
流动系数
F=VD
V——人员行进速度;
对大多数通道来说,通道宽度是指通道的两侧墙壁之间的宽度。但是大量的火灾演练实验表明人群的流动依赖于通道的有效宽度而不是实际宽度,也就是说在人群和侧墙之间存在一个“边界层”。
在疏散行动时间的计算中,有些计算模型假设疏散人员具有相同的特征,在疏散开始过程中疏散人员按既定的疏散路径有序地进行疏散,在疏散过程中人流的流量与疏散通道的宽度成正比分配,人员从每个可用的疏散出口疏散且所有人的疏散速度一致并保持不变。
对于商业建筑来说,由于人员类型复杂,对周围的环境和疏散路线并不都十分熟悉,所以在选择安全裕度时,取值建议不应小于0.5倍的疏散行动时间。
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