第三节 资料收集与安全目标设定

　　建筑的防火设计可分解为三部分，即建筑被动防火系统、建筑主动防火系统和安全疏散系统。

　　二、设定安全目标

建筑被动防火系统	建筑结构、防火分隔、防火间距、管线和管道（井）、建筑装修等；
建筑主动防火系统	自动灭火系统、排烟系统、火灾自动报警系统等
安全疏散系统	疏散楼梯、安全出口、疏散出口、避难逃生设施、应急照明与标识等。

　　第五节 火灾场景和疏散场景设定

　　一、火灾场景确定的原则

　　火灾场景的确定应根据最不利的原则确定，选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。如火灾发生在疏散出口附近并导致该疏散出口不可利用、自动灭火系统或排烟系统由于某种原因而失效等。火灾风险较大的火灾场景一般是指最有可能发生，但其火灾危害不一定最大;或者火灾危害大，但发生的可能性较小的火灾场景。

　　三、火灾场景设计

　　(一)火灾危险源辨识

　　设计火灾场景时，首先应进行火灾危险源的辨识。分析建筑物里可能面临的火灾风险主要来自哪些方面。分析可燃物的种类、火灾荷载的密度、可燃物的燃烧特征等。

　　(二)火灾增长

　　火灾在点燃后其热释放速率将不断增加，热释放速率增加的快慢与可燃物的性质、数量、摆放方式、通风条件等有关。

　　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：

　　Q= αt2

　　式中 Q——热释放速率 (kW);

　　α——火灾增长系数( kW/s2);

　　t——时间(s)

　　“t平方火”的增长速度一般分为慢速、中速、快速、超快速四种类型。

　　四种标准t2火

增长类型	火灾增长系数（kW/s2）	达到1MW的时间（s）	典型可燃材料
超快速	0.1876	75	油池火、易燃的装饰家具、轻的窗帘
快速	0.0469	150	装满东西的邮袋、塑料泡沫、叠放的木架
中速	0.01172	300	棉与聚酯纤维弹簧床垫、木制办公桌
慢速	0.00293	600	厚重的木制品

　　【2015年真题】火灾从点燃到发展至充分燃烧阶段，其热释放速率大体按照时间的平方关系增长，通常采用“t²火”火灾增长模型表征实际火灾发展情况。按“t²火”火灾增长模型，从火灾发生至热释放速率达到1MW所需时间为300s的火灾是(　　)“t²火”。

　　A.中速

　　B.慢速

　　C.快速

　　D.超快速

　　【答案】A

　　(三)设定火灾

　　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。

　　1.喷淋启动确定火灾规模

　　假定自动喷水灭火系统启动后火势的规模不再扩大，火源热释放速率保持在喷头启动时的水平。

　　2.相关设计规范或指南——各类建筑类别的热释放量

　　3.根据燃烧实验数据确定——物品燃烧时最大热释放速率

　　4.根据轰然条件确定——开始剧烈燃烧

　　5.燃料控制型火灾的计算方法

　　燃料控制型火灾：火灾的燃烧速度由燃料的性质和数量决定。

　　【2016年真题】为了防止建筑物在火灾时发生轰然，有效的方法是采用自动喷水灭火系统保护建筑物。闭式自动喷水灭火必须在()启动并控制火灾的增长。

　　A. 火灾自动报警系统的感烟探测器探测到火灾之前

　　B. 火灾自动报警系统的感温探测器探测到火灾之前

　　C. 火灾自动报警系统接收到手动报警按钮信号之前

　　D. 起火房间到达轰燃阶段之前

　　【答案】D

　　四、疏散场景确定

　　疏散场景设计需要考虑影响人员安全疏散的诸多因素，特别是疏散通道的情况、人员状态(如人员密度、对建筑的熟悉程度等)、火灾烟气和人员的心理因素。根据烟气计算的火灾场景建立相应的疏散模型，并应考虑火灾烟气阻塞出口的最不利工况，计算人员安全疏散时间。

　　(一)疏散过程

　　将疏散过程分为三个阶段：察觉(外部刺激)、行为和反应(行为举止)、运动(行动)。

　　(二)安全疏散标准

　　如果人员疏散到安全地点所需的时间小于通过判断火场人员疏散耐受条件得出的危险来临时间，并且考虑到一定的安全余量，则可认为人员疏散是安全的，疏散设计合理;反之则认为不安全，需要改进设计。

　　(三)疏散相关参数

　　1.火灾探测时间

　　通常，感烟探测器要快于感温探测器，感温探测器要快于自动喷水灭火系统喷头的动作时间，线型感烟探测器的报警时间与探测器安装高度及探测间距有关，图像火焰探测器则与火焰长度有关。因此，在计算火灾探测时间时可以通过计算火灾中烟气的减光度、温度或火焰长度等特性参数来预测火灾探测时间。

　　对于安装火灾探测器的区域，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，可将喷头动作时间作为火灾探测时间。

　　2.疏散准备时间

　　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

　　疏散开始时间包括火灾探测时间和疏散准备时间两部分，可将前面的分析结果相加得到。

　　【2017年真题】在进行建筑消防安全评估时，关于疏散时间的说法，正确的有()。

　　A.疏散开始时间是指从起火到开始疏散时间

　　B.疏散行动时间是指从疏散开始至疏散安全地点的时间

　　C.与疏散相关的火灾探测时间可以采用喷头动作的时间

　　D.疏散准备时间与通知人们疏散的方式有较大关系

　　E.疏散开始时间不包括火灾探测时间

　　【答案】ABCD

　　【解析】疏散时间包括疏散开始时间和疏散行动时间，疏散开始时间是指从起火到开始疏散时间，疏散开始时间包括探测时间。疏散行动时间即从疏散开始到安全地点的时间，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。疏散预动时间包括识别时间和反应时间，而反应时间人员从接收到火灾信息并开始，所以与通知人们疏散的方式有较大关系。

　　(四)人员数量

　　人员数量通常由区域的面积与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。

　　(五)人员行动速度

　　与人员密度、年龄和灵活性有关。

　　(六)流动系数

　　人员密度与对应的人员行进速度的乘积，即单位时间内通过单位宽度的人流数量称为流动系数( specific flow)。流动系数反映了单位宽度的通行能力。其计算公式为：

　　F= VD

　　式中F——流动系数/[(人/min)/m];

　　V——人员行进速度( m/min);

　　D——人员密度(人/ m2)。

　　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”。在工程计算中应从实际通道宽度中减去边界层的厚度，再用得到的有效宽度进行计算。

　　通道的边界层厚度

类型	减少的宽度指标
楼梯间的墙	15cm
扶手栏杆	9cm
剧院座椅	0cm
走廊的墙	20cm
其他的障碍物	10cm
宽通道处的墙	< 46cm
门	15cm

　　(七)安全裕度

　　当危险来临时间分析与疏散行动时间分析中，计算参数取为相对保守值时，安全裕度可以取小一些，否则，安全裕度应取较大值。一般情况下，安全裕度建议取为0～1倍的疏散行动时间。

　　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。

　　【例题】某商业综合体建筑，在进行性能化评估时疏散场景的设计应考虑的内容包括()。

　　A.疏散时间

　　B.人员数量

　　C.楼梯的宽度是否满足规范要求

　　D.防排烟系统是否有效

　　E.自动喷水灭火系统是否有效

　　【答案】ABC

　　【例题】对于某机场航站楼建筑，在进行性能化评估时火灾场景的设计应考虑的内容包括()。

　　A.火源位置

　　B.火灾的增长模型

　　C.楼梯的宽度是否满足规范要求

　　D.防排烟系统是否有效

　　E.自动喷水灭火系统是否有效

　　【答案】ABDE

　　【例题】一建筑物危险来临时间为3min，安全裕度时间取建筑的使用者撤离到安全地带所花的时间的0.5倍，该建筑人员撤离的疏散时间小于()min。

　　A.1

　　B.2

　　C.3

　　D.4

　　【答案】B

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