中国建筑物性能化防火设计和评估的研究与应用现状.pdf

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1、中国建筑物性能化防火设计和评估的研究与应用现状倪照鹏高伟公安部天津消防研究所天津300381公安部消防局北京100741摘要：本文回顾和总结了中国近20多年来在火灾模化和建筑性能化防火设计与评估方面的研究与应用情况，给出了中国编制的《建筑物性能化防火设计技术指南》的框架，提出了现在正在研究的项目和未来将要开展的相关工作。关键词：建筑性能化设计评估1引言在中国，建筑物的消防设计必须依据国家现行的工程建设规范进行。只有现行规范中未明确规定、按照现行规范比照施行有困难，或虽有明确规定但该规定不足以应对现实需求等情况时，才允许按照

2、程序采用性能化消防设计方法。近几年中国经济快速增长，有许多大型复杂建筑不能完全按照现行的国家标准进行设计。为更好地解决工程建设中出现的各类问题，国家组织有关消防研究机构对建筑物性能化防火设计和评估进行了系统、全面的研究，并开展了工程应用。事实上，中国在1980年代已开始进行火灾模化和烟气运动方面的研究，自1996年以后开始组织人员比较系统地整理、分析研究国内外有关建筑物性能化防火设计与标准方面的成果与信息，开展相关研究。建筑物性能化防火设计和评估是当前中国消防研究领域的重点课题。2研究现状2.1已完成的研究中国从1980年

3、代初期就开始了火灾模化方面的研究，在火灾科学、火灾动力学演化、建筑火灾烟气运动等方面也开展了大量工作，系统地对单室火灾、多室火灾和大空间火灾等建筑火灾的发展过程进行了试验研究，揭示了火灾发生和发展具有随机性和确定性的双重特点，提出了场－区－网综合模拟方法，编制了场－区模拟方法相结合的综合模型。1986年，公安部天津消防研究所编写了《火灾模化方法的发展》译文集，介绍了当时国际上几种有影响的火灾计算机程序，开展了单室客房火灾的模拟实验，出版了《人在火灾中的行为》（1989）、《火灾科学导论》（1993）、《建筑物综合防火设计》

4、（1994）等著作。1996年公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所、中国科学技术大学火灾1科学国家重点实验室、中国建筑科学研究院防火所分别开展了“地下建筑与大空间建筑火灾特性研究”、“高层建筑火灾预防与扑救技术的研究”、“地下建筑与大空间建筑火灾预防与控制技术研究与开发”和“地下建筑与大空间建筑消防工程新技术综合应用”等国家“九五”科技攻关研究项目，对地下建筑和大空间建筑的火灾特性与控制技术、消防技术在工程中的综合应用等开展了研究，公安部天津消防研究所开发了针对地下大型商场人员疏散的模型Fegress，利用大空间实验

5、馆（中国科技大学火灾国家重点实验室）、通过地下商场实体模拟建筑和自动扶梯连通的二层实验馆（公安部天津消防研究所）、高层建筑实验塔（公安部四川消防研究所）开展了大空间建筑室内火蔓延的足尺试验研究、火灾早期特性的研究、高层建筑烟气运动和部分可燃材料火灾特性的研究。特别是1997年FORUM会议（天津）以后，中国开始组织人员比较系统地研究建筑物性能化设计方法、技术与标准、火灾模型，组织翻译了大量介绍国外开展性能化防火设计和评估的著作和文献，出版了《建筑火灾安全工程导论》（1999）。自2000年以后，中国成立了“消防安全工程工作

6、组”，负责收集和分析国外相关资料，提出中国的消防安全工程标准发展规划并组织制订性能化设计标准，推进火灾科学的研究和建立建筑物性能化评估方法以及建立相关数据库。此后，组织编写了《国外建筑火灾人员安全疏散研究译文集》（2001）、《国外建筑物性能化设计研究译文集》（2001）、《高层建筑性能化设计案例汇编》（2002）。有关研究机构结合大空间公共建筑、高层民用建筑、地下建筑等建筑的火灾发展、烟气运动研究与试验，建筑结构对火反应等全面开展了相关研究，建立了钢筋混凝土结构在火灾中的热反应和结构反应的非线性有限元分析模型，开发了相关

7、结构分析软件STRUFIRE和高层建筑火灾网络模拟软件HRBFS。结合欧洲规范（Eurocode1）提出了钢结构和钢管混凝土结构构件的耐火设计和验证计算方法。对运用场模拟和区域模拟分析计算中的网格独立性和单元分割与区域数量对计算结果的敏感度进行了研究，提出了在性能化防火设计中保证数值计算结果相对精确和可靠的方法。2001~2004，公安部天津、四川消防研究所、中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室、中国建筑科学研究院防火所分别开展了建筑物性能化防火设计技术导则和高层建筑、大空间建筑、人员密集场所的性能化防火设计安全评估技术

8、与应用的研究，对建筑的性能化防火设计和评估进行了系统、深入的研究。在近5年的研究中，编制了《建筑物性能化防火设计技术导则》（2004），建立了适合高层建筑、中庭式建筑和人员密集大空间建筑的火灾安全分析模型与评估方法；采取场、区、网相结合的方法，建立了适用于工程应用的量化分析模型，并以模拟实验与实体实验相