商业建筑火灾蔓延系统研究与探讨

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1、商业建筑火灾蔓延系统研究与探讨　　[摘要]通过调查全国大中型商业建筑的特大火灾案例，建立控制火灾蔓延系统模型进行分析。采用Bayes方法，通过故障树分析，进行系统决策，为防治火灾蔓延提供依据。　　[关键词]商业建筑火灾蔓延Bayes方法系统决策　　一、前言　　近几年来，城市大中型商业建筑特大火灾事故的发生与控制火灾蔓延不利有很大关系。商业建筑火灾荷载大、燃烧迅速、蔓延途径多，容易通过开敞的楼梯间、自动扶梯、竖井、管道等通道蔓延，而且燃烧产生大量的烟雾，导致建筑物内能见度极低，对人员的疏散安全构成严重的威胁。本文根据火灾蔓

2、延的规律性，对全国大中型商业建筑的特大火灾事故控制火灾蔓延失败的原因进行调查，建立系统模型进行分析。最后通过Bayes统计和故障树分析方法，得出我国当前大中型商业建筑在火灾发生情况下控制火灾蔓延失败的概率，为防治火灾蔓延提供依据。　　二、系统模型分析　　调查1995年～XX年全国大中型商业建筑的特大火灾事故案例，分析得到控制火灾蔓延失败(T)主要原因为：主动控制火灾蔓延失败(N1)、被动控制火灾蔓延失败(N2)和火灾发展迅猛。N1基本事件有：未安装自动喷水灭火系统或安装后被拆除(a1)；自动喷水灭火系统阀门关闭(a2)；

3、自动喷水灭火系统供水源不足(a3)；自动喷水灭火系统水泵无法启动(a4)；自动喷水灭火系统未启动或不能联动(a5)；自动喷水灭火系统未设消防电源(a6)。N2基本事件有：防火、防烟分区未划分或划分不当(n1)；分隔物耐火性差(n2)；防火卷帘下面堆放有物品，使卷帘无法封闭(n3)；防火卷帘没有启动或未实现联动(n4)；防火卷帘未设消防电源(n5)；楼板耐火性差或楼板上凿有孔洞(n6)；楼梯间未封闭或封闭不严(n7)；自动扶梯未封闭(n8)；中厅未作防火分隔(n9)；玻璃幕墙未作防火分隔(n10)；风道、管道、电缆等贯通部

4、位未作防火分隔(n11)；外墙采用可燃材料(n12)；室内装修采用可燃材料(n13)；建筑物的耐火等级被降低(n14)；防排烟设施防排烟失败(n15)。火灾发展迅猛因素主要是火灾荷载大(m1)和空气供应充分(m2)。　　通过以上分析，按照各基本事件之间的逻辑关系，建立系统故障树模型。　　三、系统Bayes统计和故障树分析　　在控制火灾蔓延系统中，由于各基本事件只有“发生”和“不发生”两种情况，因此服从二点分布。采用Bayes统计分析方法，由验前分布和抽样实验所确定的后验分布来计算各基本事件的条件期望与方差见表1。　　由表

5、1中各基本事件参数值，根据系统故障树的结构函数计算系统故障的概率。在故障树分析中，重要度反映了各基本事件对系统的影响程度，其中关键重要度表示部件故障概率的变化率所引起的系统故障概率的变化率，较好地反映了部件对系统的影响程度，因此可以通过部件关键重要度的排序来衡量其对系统的影响程度。部件的关键重要度越大，触发系统故障的可能性越大。表2为各基本事件的关键重要度。　　四、系统决策　　1.由各基本事件关键重要度的排序知：造成商业建筑控制火灾蔓延失败的主要原因是a1事件――商业建筑未安装自动喷水灭火系统，n1事件――防火、防烟分区

6、未划分或划分不当，其关键重要度的数量级为10-1，而n13事件――室内装修采用可燃材料的关键重要度为×10-2，仅次于前两项。　　2.在所安装的自动喷水灭火系统中，供水源不足最为严重，其次是①水泵无法启动;②自动喷水灭火系统不能实现联动;③自动喷水灭火系统阀门关闭、未设消防电源问题。　　3.在被动控制火灾蔓延措施中，防火分区划分不当问题最突出，其次是商业建筑内部的可燃性装修。　　4.在用防火分隔物阻隔火灾蔓延措施中，楼梯间未封闭或封闭不严问题最为严重。其次是防火卷帘在火灾发生时不能启动或未实现联动；分隔物耐火性差；中厅未

7、作防火分隔；防火卷帘下堆放物品，使卷帘无法封闭；防火卷帘未设消防电源；楼板的耐火性差或楼板上凿有孔洞；玻璃幕墙未作防火分隔；风道、管道电缆等贯通部位未作防火分隔；建筑物的耐火等级被降低；防排烟设施防排烟失败。　　5.自动扶楼未进行封闭；外墙采用可燃材料。　　综上所述，商业建筑未安装自动喷水灭火系统问题、防水分区划分问题及采用可燃装修问题最为突出。因此，必须首先提高这三个部件的可靠度，才能有效降低商业建筑控制火灾蔓延失败的概率。　　五、结束语　　本文通过调查商业建筑火灾蔓延的规律性，建立控制火灾蔓延系统故障树模型进行分析。

8、通过采用Bayes统计分析方法，得到各基本事件的条件期望估计与方差。在此基础上通过系统故障树分析各基本事件对系统的影响程度，最后对系统进行决策，为控制商业建筑火灾的蔓延提供依据。