大空间建筑性能化防火设计研究

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1、尢空向建筑傕能亿修丈後皆碉克（ok）_细2包1.己开发具有实用价值的计算机火灾模型的消防安全评估软件。并开发岀相当数量的以辻算机模拟和工程计算软件为代表的分析设计工具，例如美国开发的CFAST,HAZARD加拿大的FIRECAM英国消防研究所的JASMINE等。2.对于大空间建筑性能化防火设计，本文研究工作的主要内容如下：（1）分析了大空间建筑的建筑特点和火灾特点,指出该建筑如果用传统防火设计方法的局限性和性能化设计方法的优越性。（2）分析总结世界各国性能化防火设计的研究现状、基本定义，对于性能化防火设计的具体内容和步骤做了详细的论述，并且指出了性能化防火设计与传统的处方式

2、防火设计相比较之下的优势。（3）对火灾场景设置进行详细讨论。分析火灾场景设置的基本内涵-针对具体的步骤进行讨论一＞对火灾荷载提出了更加合理的定义方式一＞针对大空间建筑独有的火灾特性，进行区域模拟、场模拟、经验公式的对比分析。（4）火灾模拟除常用的区域模拟，还有场模拟。本文还対场模拟的软件FDS进行了介绍，并且编制了FDS小程序。（5）对性能化安全疏散这个大空间建筑性能化防火设计的关键问题进行了分析。包括基本定义，和基本计算方法，并对常用人员疏散软件进行介绍。1.性能化防火设计方法：运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基木规律，结合实际火灾中积累的经

3、验，通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,确定性能指标和设计指标，预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况，来选择相应的消防安全工程措施，并加以评估，核定预定的消防安全目标是否己达到最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。图2.1英国性能化设计应用捋南的主婴步鼻图2.2澳大利亚规范流稈图2.3SFPE性能化分析和设计过程的步骤1.性能化防火设计的一般步骤和内容性能化设计过程大体分为项目准备、定量计算、方案分析评估、报告编制四个阶段。（1）项冃准备：考察设计对彖现场特点和使用要求，确定防火目的、损失目标及性能比较判据等；建筑防火的

4、基本目的：保证人员的生命安全、保护财产和资产、提供连续的运行、限制火灾本身与火灾防治措施的不良影响防火目的的优先性：①人员密集的公众聚集建筑物中，人员的生命安全为重点②大型的人员不多的工业设施屮，财产保护为重点③重点保护消防队员安全表2.1防火目的、火灾损失目标■匸程设计目标示例防火目标损失目标设计目标保证生命安全起火房间外无人员死亡起火房间外人员逃离至安全区域是，保证疏散通道内人员足够安全保护财产起火房间外无明显热损坏限制火灾由起火房间向外蔓延保证设施连续运行停产不超过8小时限制可燃物的数量，种类，是热辐射小于不可接受的损失值限制火灾和灭火方式对环境的妙响火灾和灭火过程产

5、生的有毎气体不对环境污染限制庄施工中使用产生人量有南气体的材料表2.2损失目标、工程设计目标和性能判据举例损失目标工程设计目标性能判据起火房间外无人员死亡•保证疏散通道内人员可承受，使起火房间外人员透离至安全区域疏散通道的状况与一下要求比较：上部气层温度V8CTC■地面接受的辐射热通«＜lOKW/m2能见度＞4m起火后30分钟的CO浓度＜l400ppm起火房间外无明显热损坏限制火焰向起火房间之外的房间蔓延起火房间状况与一下要求比较：顶部温度＜500Z?地面接受的辐射M＜lOKW/m2停产不超过8小时限制空气中的HCL浓度.使其小于能对目标设备产生不可接受的损失的水平目标设备

6、的状况与一下要求比较：最大的PVC使用M＜Xkg己燃烧的面枳＜Ym2灭火废水不会造成地下水的污染提供一个合适的废水收集方式总的排水管面枳为X,总的废水收集池容积为Y（2）定量分析：要依据建筑物的可能火灾危险源，运用合适的数学工具进行计算，用量化指标表征火灾危险性；以设计对象火灾场景为基础，选择设定可能的火灾曲线，并通过计算机模拟计算，得到建筑物可能的火灾情况。假设火灾场景：起火前状况-点火源与可燃物-蔓延的可能性-室内人员的状况-＞统计数据J设定火灾曲线选择火灾计算工具（FDS）长0051950100200300400500时何（S）（3）方案分析评估：满足多个火灾场景、经

7、济、易操作、易维护、可靠（4）报告编制：根据计算的结果确定供选用的设计方案，对方案的利弊作出比较，以完整的报告提交业主和主管部门审查。三、1•火灾场景分类：固定型火源、扩展~、爆炸~2.火灾场景的确定原则：a客观反映真实火灾b突出火源特征c充分考虑影响因素体现灵活性。搞清火源特性的基础上，结合不同建筑物的实际特点,将不同的影响因素做为火灾模型的边界条件,结合到火源特性的研究屮去，以体现不同建筑火灾发展和蔓延的特点。3•火灾场景可燃物的设定：a可燃物的热物性参数。包括可燃物的密度、比热、热值、完全燃烧时的发烟量。b可