2015年一級消防工程師消防安全技術(shù)綜合能力輔導分析（9）

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火災場景和疏散場景設定

火災場景是對某特定火災從引燃或者從設定的燃燒到火災增長到最高峰以及火災所造成的破壞的描述。火災場景的建立應包括概率因素和確定性因素;也就是說，此種火災發(fā)生的可能性有多大，如果真的發(fā)生了，那么火災又是怎么發(fā)展和蔓延的。在建立火災場景時，我們應該考慮的因素有很多，其中包括：建筑的平面布局;火災荷載及分布狀態(tài);火災可能發(fā)生的位置;室內(nèi)人員的分布與狀態(tài);火災可能發(fā)生時的環(huán)境因素等。

一、火災場景確定的原則

火災場景的確定應根據(jù)最不利的原則確定，選擇火災風險較大的火災場景作為設定火災場景。如火災發(fā)生在疏散出口附近并令該疏散出口不可利用、自動滅火系統(tǒng)或排煙系統(tǒng)由于某種原因而失效等。火災風險較大的火災場景一般為最有可能發(fā)生，但火災危害不一定最大;或者火災危害大，但發(fā)生的可能性較小的火災場景。

火災場景須能描述火災引燃、增長和受控火災的特征以及煙氣和火勢蔓延的可能途徑、設置在建筑室內(nèi)外的所有滅火設施的作用、每一個火災場景的可能后果。

1.在設計火災時，應分析和確定建筑物的以下基本情況

①建筑物內(nèi)的可燃物;

②建筑的結(jié)構(gòu)、布局;

③建筑物的自救能力與外部救援力量。

2.在進行建筑物內(nèi)可燃物的分析時應著重分析以下因素

①潛在的引火源;

②可燃物的種類及其燃燒性能;

③可燃物的分布情況;

④可燃物的火災荷載密度。

3.在分析建筑的結(jié)構(gòu)布局時應著重考慮以下因素

①起火房間的外形尺寸和內(nèi)部空間情況;

②起火房間的通風口形狀及分布、開啟狀態(tài);

③房間與相鄰房間、相鄰樓層及疏散通道的相互關(guān)系;

④房間的圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料的燃燒性能、力學性能、隔熱性能、毒性性能及發(fā)煙性能。

4.分析和確定建筑物在發(fā)生火災時的自救能力與外部救援力量時應著重考慮以下因素

①建筑物的消防供水情況和建筑物室內(nèi)外的消火栓滅火系統(tǒng);

②建筑內(nèi)部的自動噴水滅火系統(tǒng)和其他自動滅火系統(tǒng)(包括各種氣體滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)等)的類型與設置場所;

③火災報警系統(tǒng)的類型與設置場所;

④消防隊的技術(shù)裝備、到達火場的時間和滅火控火能力;

⑤煙氣控制系統(tǒng)的設置情況。

5.在確定火災發(fā)展模型時，應至少考慮下列參數(shù)

①初始可燃物對相鄰可燃物的引燃特征值和蔓延過程;

②多個可燃物同時燃燒時熱釋放速率的疊加關(guān)系;

③火災的發(fā)展時間和火災達到轟燃所需時間;

④滅火系統(tǒng)和消防隊對火災發(fā)展的控制能力;

⑤通風情況對火災發(fā)展的影響因子;

⑥煙氣控制系統(tǒng)對火災發(fā)展蔓延的影響因子;

⑦火災發(fā)展對建筑構(gòu)件的熱作用。

二、確定火災場景的方法

　　確定火災場景可采用下述方法：故障類型和影響分析、故障分析、如果-怎么辦分析、相關(guān)統(tǒng)計數(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、故障樹分析、事件樹分析、原因后果分析和可靠性分析等。

　　事件樹是風險級別評定程序中常用的一個方法，不過風險級別評定過程常?？梢赃M行簡化。在這種情形下，風險級別評定不需要事件樹就能進行。然而，在不能使用簡化方式的時候需要采用事件樹的方法，根據(jù)構(gòu)成火災場景單一的事件的發(fā)生概率，得到該火災場景的發(fā)生概率。

　　(一)事件樹

　　事件樹的構(gòu)建代表與火災場景相關(guān)的從著火到結(jié)束的時間事件順序。事件樹的構(gòu)建始于初始的事件，例如對于所有消防安全系統(tǒng)的特征及所有居住者而言，與初始狀態(tài)相結(jié)合的初始事件是起火。接著構(gòu)建分叉和添加分支來反映每個可能發(fā)生的事件。此過程不斷反復直到表現(xiàn)出所有可能的初始狀態(tài)。每個分叉是基于可能事件的發(fā)生來構(gòu)建的。貫穿此樹的路徑代表研究的火災場景。

　　事件樹表現(xiàn)為火災特征、系統(tǒng)及特征的狀態(tài)、人員的響應、火災最終結(jié)果和影響后果的其他方面的變化。與建筑系統(tǒng)和特征相關(guān)的事件實例包括：

　?、倩馂囊嫉牡诙€物件;

　　②火災被門或其他障礙物阻隔;

　?、圪|(zhì)量下降或性能降低的系統(tǒng)或特征;

　　④窗戶上的玻璃破裂。

　　事故樹是類似事件樹的邏輯樹，不過在每個分支上是一個條件或狀況，而不是按時間發(fā)展的事件。場景是貫穿這混合樹的一條單一的路徑。

　　(二)發(fā)生的概率

　　采用獲得的數(shù)據(jù)和推薦的工程評價方法估算每個事件發(fā)生的概率。對于有些分支，初始火災的特征是主導因素，火災事故數(shù)據(jù)是獲得合適概率的數(shù)據(jù)源。

　　通過沿著路徑直到場景的所有概率相乘來評估每個場景相關(guān)的概率。

　　(三)火災后果的考慮

　　采用獲得的可靠數(shù)據(jù)和推薦的工程評價方法來估計每個場景的后果。后果應以適當?shù)姆绞?如人員死傷或預期的火災損失費用)來體現(xiàn)。此估計可以考慮隨時間改變的影響。

　　當估算因火災導致人員死傷的后果時，應保證使用的數(shù)據(jù)是與研究中的場景相關(guān)的。有關(guān)人員行為取決于環(huán)境的性質(zhì)。

　　(四)風險評定

　　按風險順序評定程序，風險可通過后果的概率和場景的發(fā)生概率相乘進行估算。

　　(五)最終的選擇

　　對于每一個消防安全目標，應選用風險級別最高的火災場景進行定量分析。所選的場景應該代表主要的累加風險，即所有場景的風險總和。

　　①應考慮一個火災場景對風險的重大影響，否則可能忽略一個特殊的消防安全系統(tǒng)或特殊的設計;

　?、谠诖穗A段，由于一個場景產(chǎn)生的結(jié)果導致設計所需采用的費用相當高，而不考慮它對風險的重大影響是不恰當?shù)?。應該在詳細的分析之后，來決定是否接受這個導致成本過高的特殊火災場景的風險。

　　三、火災場景設計

　　設計火災是對某一特定火災場景的工程描述，可以用一些參數(shù)如熱釋放速率、火災增長速率、物質(zhì)分解物、物質(zhì)分解率等或者其他與火災有關(guān)的可以計量或計算的參數(shù)來表現(xiàn)其特征。

　　(一)火災危險源辨識

　　設計火災場景，首先應進行火災危險源的辨識。分析建筑物里可能面臨的火災風險主要來自哪些方面。分析可燃物的種類，火災荷載的密度，可燃物的燃燒特征等?；馂奈ｋU源識別是開展火災場景設計的基礎環(huán)節(jié)，只有充分、全面地把握建筑物所面臨的火災風險的來源，才能完整、準確地對各類火災風險進行分析、評判，進行采取針對性的消防設計措施，確保將火災風險控制在可接受的范圍之內(nèi)。

　　(二)火災增長

　　火災在點燃后熱釋放速率將不斷增加，熱釋放速率增加的快慢與可燃物的性質(zhì)、數(shù)量、擺放方式、通風條件等有關(guān)。原則上，在設計火災增長曲線時可采用以下幾種方法：①可燃物實際的燃燒實驗數(shù)據(jù);②類似可燃物實際的燃燒實驗數(shù)據(jù);③根據(jù)類似的可燃物燃燒實驗數(shù)據(jù)推導出的預測算法;④基于物質(zhì)的燃燒特性的計算方法;⑤火災蔓延與發(fā)展數(shù)學模型。在性能化設計中，如果能夠獲得所分析可燃物的實際燃燒實驗數(shù)據(jù)，那么采用實驗數(shù)據(jù)進行火災增長曲線的設計是最好的選擇。