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蔡晶菁.层次分析法在商场火灾风险评价中的应用研究.[J].河北:中国人民武装警察部队学院
时间: 2024-03-05浏览次数:
高层建筑火灾风险分析篇1关键词:火灾风险评估;食堂;模糊极值统计法;层次分析软件;改进措施0绪论近年来,随着城市现代化水平的不断提高,作为人们消费和娱乐的人员密集场所数量和规模不断增加,对繁荣社会经济起到了很大的推动作用。但同时也带来了另
高层建筑火灾风险分析篇1

关键词:火灾风险评估;食堂;模糊极值统计法;层次分析软件;改进措施

0绪论

近年来,随着城市现代化水平的不断提高,作为人们消费和娱乐的人员密集场所数量和规模不断增加,对繁荣社会经济起到了很大的推动作用。但同时也带来了另外一个负面的影响——人员密集场所的重大恶性灾害事故频繁发生。这对人民生命财产安全造成了较大影响、给社会造成了较大损失,引起了各级党政领导的高度关注。

食堂作为人员密集场所,在发挥提供就餐便利的同时,也存在一定的火灾隐患。如2007年发生在武汉一所高校食堂的火灾,再如2009年发生在川大锦城学院的火灾,虽然这两起火灾并无人员伤亡,但却在社会上造成了一定的影响,引起了社会各界对高校食堂这类特殊的人员密集场所的广泛关注。火灾风险评估对于认识火灾隐患,降低火灾发生的概率,提高消防可靠性具有重要的作用。

1食堂消防安全评估指标体系

本章深入分析食堂火灾危险性,建立食堂评价指标体系,并采用专家评分法确立评价指标的取值范围,通过层次分析法确定各指标的权重。

建筑火灾危险评价是一项系统的工程,而指标体系是其中关键的一步。食堂作为人员密集场所,广泛存在于各大高校与企事业单位中,但人们对于其的关注度却很少。下面就根据人员密集场所的特点,建立食堂的火灾危险性安全评估指标体系。

1.1人员密集场所的特点

(1)人口密度大,人员疏散困难

(2)火灾荷载大,发生火灾时产烟量大,烟气造成的危害较严重

(3)内部线路复杂,存在线路老化、修复不及时的问题。

(4)消防设施完好率得不到保证。

(5)人员接受消防知识培训或消防意识程度不统一,参差不齐。

1.2食堂火灾危险性分析

任何一个建筑的火灾从根源上来讲都是由多个因素相互作用的结果,下面从建筑自身消防安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况四个方面进行阐述。

1.2.1食堂自身消防安全

(1)建筑物自身情况

建筑物的墙体、构件、内部装修的燃烧物质性质、室内火灾载荷等,对其控火能力都有重要影响。建筑材料的燃烧性能以及建筑物周围的环境都会影响到建筑物的火灾危险性大小。

(2)防火设施与设备

合理的防火结构与布局,防火或防排烟分区等被动防火设施,能够在火灾发生的初期阶段截断其蔓延,将火灾控制在一定的范围内。一旦初期火灾未得到有效控制,马上就会发展成熊熊大火,很难扑救。所以,首先必须防止火灾发生,即使发生,也要控制在初期阶段。特别是对食堂这样的人员密集场所,要充分利用自动火灾报警系统、自动火灾灭火系统这些主动防火设施将火灾控制在初期阶段,直至扑灭。

(3)火源的控制

由于食堂的用电设备少,出现用电不慎造成的火灾可能性较小。但是操作间线路较为复杂,在供应伙食前期耗电量较大,可能出现短时的短路现象。因此其着火原因为以下几个方面:电器设备、吸烟,电线电缆。

(4)消防应急疏散

每年世界各地都会有踩踏事故造成很多人丧生,其直接原因是人员不能快速安全离开事故发生地。由此可以看出消防应急疏散的重要性,很多事实也可以证明这一点。食堂的应急疏散设施包括安全出口、火警广播系统、人群的密度、疏散标志与应急照明等等,是发生事故后进行人员、物质疏散的必要设施,它的情况好坏对建筑物的火灾危险性有直接的影响。

(5)消防安全管理

完善的规章制度和火灾疏散方案、设置专门人员值班、定期对各种设备进行检修,是提前发现问题的最好手段,真正做到“防范于未燃”。与此同时,人们的安全意识水平以及食堂的消防安全管理机构和管理水平也起着举足轻重的作用。

1.2.2食堂灭火救援力量

食堂一旦发生火灾,当地的消防队装备、消防队训练水平和实战水平、消防队数量、消防通讯、道路交通状况和消防水源等等密切的关系。

1.2.3当地防火监督状况

防火监督检查也就是指消防监督检查,其责任主体在于当地的支(大)队,只要当地主管消防机构定期做好监督检查,发现隐患并及时要求整改和专项治理,有助于减少各类火灾事故的发生。

1.2.4社会消防安全状况

当地的社会消防安全状况也影响食堂发生重特大火灾危险的大小,尤其是社会消防安全、领导的重视等等。

1.3食堂火灾危险性评价指标体系

根据以上分析对食堂火灾危险性分析,以及人员密集场所的特点,现建立以食堂自身消防安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况4个子系统的评价体系。并确定了各子系统的影响因子,见表2.1。

1.4评价指标体系各个因素的风险值

本文采用专家评分法,就把在评定问题中或决策问题中所要考虑的各因素,由调查人事先测定出表格,然后根据研究问题的具体内容,在本专业内聘请阅历高、专业知识丰富并且有实际工作经验的专家按照对安全有利的情况(越有利得分越高)进行打分。最后,由调查人汇总,计算出因素的分值,根据风险程度表进行评估。此方法易于掌握,能广泛用于火灾安全评价。

1.4.1专家打分

根据表2.1制订因素重要程度调查表。调查时,综合考虑聘请10位专家组成专家调查组,主要是消防和建筑设计等方面的专家。在打分时,要求每个专家独立完成,不能互相讨论或交换意见。

其中打分依据相关的风险等级,具体等级划分如下表2.2:

1.5确定特征值

以专家打分为依据,根据公式(2.1)确定评估指标的特征值

(2.1)

其中bij为评估分值上限,aij为评估分值下限。

指标特征值如表2.3

1.6小结

本章完成了指标体系的构建,进行了专家打分并根据专家打分计算出了三级指标特征值,为后续的计算建筑物的总的风险值并判定风险级别奠定了基础。

2 yaahp层次分析软件的应用

2.1层次结构模型的建立

根据指标体系绘制层次结构模型,如图3.1

2.2绘制判断矩阵

对多目标、多层次进行两两对比,运用九标度法,构筑判断矩阵。九标度赋值法的重要性判断值如下表3.1

3.3各级指标的权重的确定

利用层次分析软件yaahp确定各级指标权重,仅截取部分图,如下

Yaahp层次分析软件的Wi即为三级指标的权重,即二级指标所包含的因子权重。

对二级指标所包含的因子,各权重求和,既为二级指标权重。同理,一级指标的权重的确定也是如此。在这里不一一罗列。

根据权重指标及各因素的特征值并利用公式(3.1)从而确定各因素对上级指标的影响。将各指标所包含因子的影响值利用公式(3.2),既为指标的风险值。

(3.1)

式中:——建筑某级指标火灾风险

——基层指标的权重

——基层指标的评估得分

其中当某级指标只包含一个风险因素时,i=1

(3.2)

式中R——上级指标得分

因此总得分:82.27,属于高风险。

虽然食堂的风险较大,但是可以通过可以一定措施进行补救。现依据特征值及风险量化标准列出对整个风险评估结果起决定性作用的几个方面。分别为室内火灾荷载、吸烟、火警广播系统、人群密度、疏散标志与应急照明、消防通信和接出警,道路交通,隐患整改落实,专项治理、社会消防宣传、各级领导重视情况这些因素对于引起火灾具有极大的可能性或者后果极其严重。如果在这些方面妥善落实,则消防安全相对可以保证。

3结论与建议

3.1结论

本文概述了消防安全评估中术语与常用的评估方法,阐述了国内外建筑消防安全评估研究现状。概述了模糊评价理论与方法。对食堂火灾危险性进行了分析,建立了以食堂建筑自身安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况为因素子集的食堂消防安全评价指标体系,并确定了各子集的评价因子。采用yaahp层次分析软件确定了评价指标的权重系数。

结论如下:

(1)合理的评价指标体系是建筑消防安全评估的基础。

(2)对食堂进行消防安全评估的目的,是减少火灾发生以及火灾发生以后减少人员伤亡和财产损失,因此评价指标体系除了考虑建筑自身状况,还应该考虑灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况,评价指标体系更完整。

3.2建议

从存在较多极高风险的因素方面可以看出食堂的安全性还存在诸多的问题,尤其是在食堂自身的疏散方面上是较差的,消防基础设施和公共消防安全状况以及当地防火监督情况也不尽人宜。因此作者对食堂的安全管理提几点建议:

(1)食堂要实行消防安全统一管理。

1) 疏散设施要统一管理,确保完好有效。

2)消防设备要定期检修,统一管理。

3)食堂用火用电要统一管理。不能私自拉扯电线、违规擅自动火。

(2)提高防火意识,提高从业人员的业务素质。

可以利用本学院的特点,定期开展相关的消防教育与宣传,真正做到人人知消防,人人懂消防。

(3)食堂要建立消防安全组织机构和严格的消防安全制度

(4)尽快改善现有的消防通讯状况。

消防通信是现代化消防的标志,是提高灭火救援效率的重要保障。

(5)努力提高消防技术装备的科技含量

车辆装备器材配备要按照国家建设部、国家发展计划委员会批准的《城市消防站建设标准》要求,结合当地经济建设以及社会发展实际,使消防部门执勤车辆、灭火器材、抢险救援器材和消防人员防护器材配备在近期内达到标准要求。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范[S],GB50016-2006,北京:中国计划出版社,2006

[2]杜兰萍.火灾风险评估方法与应用案例[M].北京:中国人民公安大学出版社,2011:73

[3]田玉敏,刘茂.高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价方法 [J].中国安全科学学报,2004,14(5):100 - 101.

[4] Shields J, Silcock G. An application of the hierarchical approach fire safety[J]. Fire Safety Journal,1986,11:235 - 242.

[5]王春.火灾风险评估方法探讨[J].现代商贸工业,2008,12.

高层建筑火灾风险分析篇2

关键词: 建筑火灾 综合评价 模糊层次分析法 风险分析

建筑火灾具有可燃物质多,火灾负荷大,人员流动大疏散困难、空间跨度大,上下贯通,容易形成立体燃烧等特点。由于各种建筑、聚集场所人员密度大、使用频率高、涉及危险因素复杂,火灾事故不断发生。因此,如何合理地对建筑物火灾危险性进行分析及火灾时人员的安全疏散,是一个值得研究的课题。

我国关于火灾危险性分析的研究相对一些发达国家起步较晚,但是随着近些年来与国外的相关研究机构的交流,也已经开展了火灾危险性评估方面的研究工作,并取得了一定的成果。

本文在分析建筑火灾发生、发展及蔓延等特征的基础上,运用事故致因理论,结合系统安全分析的理论和方法,对建筑火灾危险性的影响因素进行了深入的分析,建立了建筑火灾危险性分析的体系;然后运用基于模糊数学的模糊综合评价方法综合评价建筑火灾危险性,为建筑人员疏散研究提供可靠依据。

1、模糊数学的基本原理

模糊数学的诞生是从1965年美国加利福尼亚大学控制论专家查德发表的学术论文《模糊集合》开始的,从而架起了一座应用经典数学即精确数学处理模糊问题的桥梁。模糊性是模糊集合论中的一个最基本的概念,是指客观事物、概念处于共维条件下的差异在中介过渡时所呈现的亦此亦彼性 。对于建筑火灾危险,没有一个绝对的界限来界定其到底是危险的还是安全的,即具有亦此亦彼得过渡性质,因此它是一个模糊概念。

模糊数学评估方法是应用模糊数学的计算公式以及一些由专家确定的常数来确定火灾的各种影响。系统风险是由系统的不确定性引起的,所以在系统风险评估过程中如何考虑不确定性因素就成为风险评估的关键问题。传统的概率论方法是以与事故有关的基本事件的发生概率己知为前提的,当分析过程中由于各种各样的原因导致基本事件的概率未知时,基于概率论的方法就显得无能为力。此时,可以借助专家判断,引入模糊几个的概率,使得系统的风险评估成为可能。风险评估的特殊性和模糊方法的优势,使得模糊方法在系统风险评估中得到广泛应用。

2、系统危险性等级划分

系统危险性与安全性是相对的。传统的等级划分往往采用非此即彼的“一刀切”方法,过于绝对化,而且也很难与实际情况相符合。由于系统危险性与安全性之间存在着亦此亦彼的过渡性质,亦即有模糊性,所以从模糊数学来看,系统危险性是对安全性的隶属度,反之亦然。因此,系统危险程度的语言表达或评语应该充分考虑危险性或安全性的模糊性。 关于系统危险性的语言表达方式,人们对其语气的程度还存在不同认识。这里我们设定“较危险”所表示的危险性低于“危险”所表示的危险性。

3、商场建筑评价指标体系及火灾风险评价

(1) 商场火灾危险因素分析

①商场的自身状态:商场建筑的墙体、构件、内部装修的燃烧性质和耐火极限,对其控火能力有重要的影响。室内火灾载荷、防火间距以及商场周围的环境对火势蔓延也有一定的影响。

②商场的防火结构与布局:合理的防火结构与布局、防火、防烟分区,可靠的防火、防烟设备,以及通风、空调系统采用良好的防火设计,能够在火灾发生的初期阶段截断其蔓延的途径,将火灾控制在一定的范围之内。

③火源控制:商场中对电气设备进行防火处理极其重要,变配电室是容易发生火灾的最危险的部位之一,另外电线、电缆的铺设与耐火性能及严格的吸烟制度与动火规定也是必须考虑的因素。

④消防设备:火灾自动探测/ 报警、灭火系统应处于优先考虑的地位。火场缺水或没有完善的消防给水措施,是对当前灭火工作不利的重要因素。小型的手提式灭火器也是消灭早期火灾的利器。

⑤人员疏散:设计合理的疏散通道和疏散指示标志以及广播疏导系统、足够数量的安全出口以及足够宽敞的疏散通道,人群的安全意识与自救逃生技能,能够使人员伤亡降到最低。

⑥消防管理:完善的规章制度和火灾疏散预案、设置专人值班、定期对各种设备进行检修,是提前发现解决问题的最好手段。

(2) 建立评价指标体系 按照上述因素经过我的分析与研究运用层次分析法来确定各指标的权重,指标体系及各指标权重分配情况。建立了商场火灾危险性指标体系如表1所示:

4、结论

(1)根据各建筑的具体情况适当调整评价指标后还可以应用于其它建筑的火灾风险评价中。它可以为建筑物的“性能化”防火设计方法提供可靠的依据,使建筑火灾防治政策和措施更加科学、合理和有效。

(2)将模糊数学综合评价方法运用于商业大厦评价火灾危险性评价。通过分析归纳出商场火灾危险性评价指标体系,同时运用系统工程学原理,通过层次分析法,确定各评价指标对于商场火灾危险性的影响程度。通过建立三级综合评价的数学模型,并以某商业大厦为例,对该商场的火灾危险性安全状况进行定量的综合评价。结论与实际吻合,证明该方法具有较强的实用价值。

高层建筑火灾风险分析篇3

关键词 大型商业建筑;防火;性能化;步骤

中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0168-01

1 大型综合性商业建筑的火灾危险性

1.1 火灾荷载大

可燃商品多,多设有可燃物品库房,局部装修复杂,可燃装修材料多,火灾荷载大。用火用电用气频繁。建筑中设置的燃油燃气供热锅炉、中央空调机组、餐厅及超市熟食品加工房均需使用柴油或天然气,增大了燃烧和爆炸的火灾危险性。

1.2 人员疏散困难

大型综合性商业建筑通常可以容纳几千甚至上万人,老人、小孩等自我疏散能力较差的人群占一定的比例。由于建筑体量大,疏散路线迂回曲折,疏散到室外安全区域的路径较长,安全疏散通道及楼梯的宽度和疏散距离等难以满足现行规范要求。大型超市由于平时经营管理的需要,往往将疏散门锁闭或增加电控装置,降低了疏散门开启的可靠性,使疏散的安全性大打折扣。

1.3 难以形成可靠的防火分区

有的单层大型商业建筑层高较高,屋顶承重结构采用钢梁或钢网架结构体系,设置防火墙或防火卷帘较为困难;有的多层大型商业建筑设有较多中庭,或楼板设有较多开口,形成可靠的防火分区较为困难;有的在建筑物的同一轴线上连续设置几十米甚至上百米长的防火卷帘,其动作的可靠性降低,若设为气雾式防火卷帘,火灾时其下降和帘面充水等所要求的保障条件更多,可靠性更低。

1.4 排烟的可靠性低

大型综合性商业建筑外墙面多为实墙或固定玻璃幕墙,能向外开启的外窗很少,远不能达到规范所规定的自然排烟的要求。即使能达到自然排烟的开启外窗的要求,但由于墙面内外大型广告牌及商场内贴墙布置的大型货架的遮挡,达不到自然排烟的效果。

2 性能化防火的形成与发展

2.1 现代防火方法存在的局限性

多年来,防火设计规范基本上是用指令性条文的形式给出的。这种规范对每项设计都详细规定具体的参数和指标。例如建筑物的总平面布局、平面布置、防火间距、耐火等级、防火防烟分区、安全疏散、建筑消防设施的设置、装修材料的选用与控制等都做出了具体的条文规定。建筑设计者只能依据所要设计的建筑物的状况,结合本人的实践经验,从规范中直接选定设计参数和指标。现在人们一般称这种规范为“处方式”设计规范,也有人称这种规范为“规格式”规范,或“指令式”规范。

事实上,每座建筑物的建设地点、结构形式、使用性质、高度和体量、火灾荷载、可燃物的性质等情况都不一样,使用者的条件存在很大差异。因此按照这种规范统一给定的设计参数所作出的设计方案,并不一定是最科学、最合理、最有效的方案。 随着城市化发展及生产经营的需要,建筑物的功能也越来越多样化,尤其是大型综合性商业建筑、高层建筑、地下建筑和大空间建筑迅速兴起。根据以往的经验为基础整理制订出来的处方式防火设计规范已难以适应这些新式建筑的需要,工程实践中经常遇到许多建筑物的设计形式是现行规范适应范围无法包括或规范的条文无法解释的情况。

2.2 性能化防火设计方法

国际上建筑界与火灾科研界的很多人士指出,应当以火灾安全工程学的思想为指导,建立以火灾性能为基础的建筑设计防火规范。在国内通常称这种规范为“建筑物的性能化防火设计规范”,简称“性能化设计规范”。建筑物的性能化防火方法涉及性能化防火分析、性能化防火设计和性能化设计规范三个基本方面。性能化防火分析是建筑火灾风险分析的一种形式,它将根据建筑物的结构特点,通过定量计算,用某些物理参数描述火灾的发生和发展过程,并分析这种火灾对建筑内的人员、财产及建筑结构本身的影响程度,从而为采取合理的消防对策提供基本依据。 性能化防火设计是在性能化防火分析的基础上所进行的建筑物各种火灾防治系统的设计行动,它将综合建筑物业主的安全要求、建筑物的现场条件和有关的安全规定等,做出建筑物防火系统的具体设计方案,并且对各种可采用的设计方案进行比较评估,从中选出最优的实施方案。

性能化防火分析还可为其他的火灾防治目的服务,例如防火安全管理、火灾安全教育及灭火预案的制订等。性能化设计规范是指导按性能化方法进行建筑防火设计的法规文件,它对进行性能化设计中应当满足的要求、应当遵守的规程和应当注意的问题等作出必要的规定。这种规范对于保证采用性能化设计方法的建筑达到预期的火灾安全目标是十分必要的。

性能化设计方法可使建筑物的防火安全目标、火灾损失目标和设计目标实现良好统一。与传统的处方式设计方法相比,这种设计方法能够大大改进建筑防火设计的科学性和合理性,从而可带来良好的社会效益和经济效益。

3 大型商业综合建筑性能化防火设计的基本步骤

完整的性能化防火设计过程宜分为设计准备、定量评估和文件编制3个主要阶段。设计准备阶段包括3个步骤,主要是确定防火目的与火灾风险承担人可接受的防火目标,将其作为定量的、具体的损失目标。

1)估价所设计项目的状况、设计参数,并确定在设计过程中的哪一阶段上,需要把防火安全工程师包括进来。

2)确定特定建筑的防火目的(Fire Protection Goals)和火灾风险承担人可接受的防火目标(Acceptable objectives)。建筑物的火灾风险承担人指的是所有与该项目的利益密切相关的个人、团体或机构,包括建筑物的业主、股东,乃至某些管理部门的代表,以下将他们简称为承险人。

3)用适当的工程概念量化损失目标,即形成具体的设计目标(Design objectives),以便根据其评估防火设计方案。定量评估阶段也包括3个步骤,主要是对所设置的火灾场景、设定火灾曲线及初步设计方案做出分析。通过对各个初步设计方案的比较和评估,选定最终设计方案。

4)设置火灾场景(Fire Scenarios)和选择设定火灾曲线(Design FireCurves)。设定火灾曲线指的是在所设的火灾场景中,火源热释放速率的变化曲线。后面将利用设定火灾曲线评估在性能化设计中提出的初步设计方案。在SFPE的《工程指南》中,将初步设计方案称为尝试设计(Trial Designs)。

5)评价和修正初步设计方案。这就是说,对于所提出多种设定火灾曲线,至少有一种能获得圆满解决的设计方案,如果采纳这些方案,就可以满足具体的损失目标。

6)分析所提出的一种或几种初步设计方案,从中选定最终的设计方案。文件编制阶段包括2个步骤,主要是对选定方案的设计细节进行详细的审查,并编写方案中涉及的有关设备的技术文件。

7)为所选定的方案的设计过程编制说明文件,包括需使用的资料的说明、检验材料性能的方法说明等。

参考文献

[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S].2001.

高层建筑火灾风险分析篇4

关键词:城市区域火灾风险评估

一、火灾风险评估的概念

过去,人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展,风险评估(riskassessment)和风险管理(riskmanagement)技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段,在过去的二、三十年间,在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用[1]。

通常认为风险(risk)的定义为:能够对研究对象产生影响的事件发生的机会,它通过后果和可能性这两个方面来具体体现。风险概念中包括三个因素:对可能发生的事件的认知;该事件发生的可能性;发生的后果[2]。因而,火灾风险(firerisk)包含火灾危险性(发生火灾的可能性)和火灾危害性(一旦发生火灾可能造成的后果)双重含义[3]。

现在,在文献中可以看到的与“火灾风险评估”相关的术语有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等,但基本上火灾风险评估都是指:在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算,通过对所选择的风险抵御措施进行评估,把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。火灾风险评估与火灾模拟、火灾风险管理和消防工程之间有密切关系,为其提供定性和定量的分析方法,简单地如消防安全设施检查表,复杂的就会涉及到概率分析,在应用方面针对的风险目标的性质和分析人员的经验有各种变化[4]。

较多的人倾向于从工程角度来定义火灾危害性(firehazard)和火灾风险(firerisk)。火灾危害性指:凡是根据已有的资料认为能引起火灾或爆炸,或是能为火灾的强度增大或蔓延持续提供燃料,即对人员或财产安全造成威胁的任何情况、工艺过程、材料或形势。火灾危害性分析在不同的情况下有不同的针对性,目的是确定在一定的条件下有可能发生的可预见性后果。这种设定的条件称为火灾场景,包括建筑物中房间的布局、建材、装修材料及家具、居住者的特征等与相关后果有关的各种具体信息。目前在确定后果方面的趋势是尽可能地利用各种火灾模式,辅以专家判断。此时,危害性分析可以看作是风险评估的一个构成元素,即风险评估是对危害发生的可能性进行权衡的一系列危害性分析。

从系统分析的角度来看,风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性,而是属于一个系统的特性。若系统发生变化,很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括:系统认定,即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程;风险估算,即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度,计算和量化系统中的指标的过程;风险评估,对该标准或尺度进行分析和估算,确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重[5]。

二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况

在消防方面,随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展,对建筑工程的安全评估日益受到重视,比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规,与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”,分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等,给出了一系列安全评估方法,多应用于建筑工程的安全性评估方面[6]。

目前,我国在火灾风险评价方面的研究,大部分是以某一企业,或某一特定建筑物为对象的小系统。例如,由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”,以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础,设计了石化企业消防安全评价的指标体系,利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重,采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多,如中国矿业大学周心权教授,在分析建筑火灾发生原因的基础上,建立了建筑火灾风险评估因素集,并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价[8]。

与上述的安全评估不同,城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别,配置消防救援力量,指导城市消防系统改造,指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素,即城市火灾危险性评价指标体系,包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素,进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外,在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强,在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多,评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的:

(一)用于保险目的

在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火灾分级法,在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级,10级最差,1级最好。

ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估,确定该社区的公共消防级别,这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况(用公共消防分级数目表达)相关联,再以统计数据加以调节后,来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力,但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。

市政消防分级表从1974年开始使用,主要考察某城市区域的7个指标情况:供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步,该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法,给出了修订后的灭火力量等级表,指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度,或者在全市范围内进行评估时太过于主观,而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定,如果某一社区的情况没有满足这些规定,则归属为差额分,规定降低了表格可使用的弹性范围,无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”[9]。

(二)用于消防力量的部署

当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任,面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望,以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力,迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。

具体地说,城市区域风险评估在消防方面的目的就是:使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。

关于火灾风险对于灭火救援力量的影响,美国消防界对此的关注可以说几经反复,其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代,国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI),经过9年的广泛工作,制定了“消防应急救援自我评估方法”,和制定标准的社区消防安全系统。另外,NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准,分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查,NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用,也推广到加拿大有些地区[10]。

英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”,把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域,名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估,确定辖区内的各种风险区域,进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年,英国的审计委员会了一份题为“消防方针”的考察报告,认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素,也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起,设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级,对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署,用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法,再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件,并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版[11]。

三、国内外近期的城市区域火灾风险评估方法

(一)国内的城市区域火灾风险评估方法

张一先等采用指数法对苏州古城区的火灾危险性进行分级[15],该方法的指标体系考虑了数量危险性,着火危险性,人员财产损失严重度,消防能力这四个因素。1995年李杰等在建立火灾平均发生率与城市人口密度﹑城区面积﹑建筑面积间的统计关系基础上,选取建筑面积为主导参量,建立了以建筑面积为单一因子的城市火灾危险评价公式[12]。李华军[16]等在1995年提出了城市火灾危险性评价指标体系,该体系中城市火灾危险性评价由危害度﹑危险度和安全度三个指标组成,用以评价现实的风险,不能用来指导城市消防规划。

(二)美国的“风险、危害和经济价值评估”方法[13]

美国国家消防局与CFAI于1999年一起,在“消防局自我评估”及“消防安全标准”的工作的基础上,更突出强调了“火灾科学”的“科学性”,开发出名为“风险、危害和经济价值评估(Risk,HazardandValueEvaluation)”的方法。美国消防局于2001年11月19日了该方案,这是一个计算机软件系统,包含了多种表格、公式、数据库、数据分析方法,主要用于采集相关的信息和数据,以确定和评估辖区内火灾及相关风险情况,供地方公共安全政策决策者使用,有助于消防机构和辖区决策者针对其消防及应急救援部门的需求做出客观的、可量化的决策,更加充分地体现了把消防力量布署与社区火灾风险相结合的原则。

该方法的要点集中于两个方面:1、各种建筑场所火灾隐患评估。其目的是收集各种数据元素,这些数据能够通过高度认可的量度方法,以便提供客观的、定量的决策指导。其中的分值分配系统共包括6类数据元素:建筑设施、建筑物、生命安全、供水需求、经济价值。2、社区人口统计信息。用于收集辖区年度收集的相关数据元素。包括居住人口、年均火灾损失总值、每1000人口中的消防员数目等数据元素。

该方法已在一些消防局的救援响应规划中得到应用。以苏福尔斯消防局为例,它利用该方法把其社区风险定义为高中低三类区域,进而再考察这些区域的火灾风险可能性和后果:高风险区域包括风险可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的区域,主要指人员密集的场所和经济利益较大的场所;中等风险区域是风险可能性大,后果小的区域,如居住区;低风险区域是风险可能性和后果都较低的区域,如绿地、水域等,然后再把这些在消防救援响应规划中体现出来。

(三)英国的“风险评估”方法[14]

英国Entec公司研发“消防风险评估工具箱”,解决了两个问题:一是评估方法的现实性,是否在一定的时限内能达到最初设定的目标。经过对环境、管理、海事安全等部门所使用的各种风险评估方法的进行广泛考察之后,研究人员认为如果对这些方法加以适当转换,就可以通过不同的方法对消防队应该接警响应的不同紧急情况进行评估。二是建立了表达社会对生命安全风险可接受程度的指标。

Entec的方法分为三个阶段。首先应该在全国范围内,对消防队应该接警响应的各类事故和各类建筑设施进行风险评估,这样得到一组关于灭火力量部署和消防安全设施规划的国家指南。对于各类事故和建筑设施而言,由于所采用的分析方法、数据各不相同,所以对于国家水平上的风险评估设定了一个包括四个阶段的通用的程序:对生命和/或财产的风险水平进行估算;把风险水平与可接受指标进行对比;确定降低风险的方法,包括相应的预防和灭火力量的部署;对不同层次的灭火和预防工作的作用进行估算,确定能合理、可行地降低风险的最经济有效的方法。

国家指南确定后,才能提供一套评估工具,各地消防主管部门可以利用这些工具在国家规划要求范围内,对当地的火灾风险进行评估,并对灭火力量进行相应的部署。该项目要求针对以下四类事故制定风险评估工具:住宅火灾;商场、工厂、多用途建筑和民用塔楼这样人员比较密集的建筑的火灾;道路交通事故一类危及生命安全、需要特种救援的事故;船舶失事、飞机坠落这样的重特大事故。

第三个阶段是对使用上述评估工具的区域进行考查,估算其风险水平,与国家风险规划指南对比,并推荐应具备的消防力量和消防安全设施水平。

参考文献:

1、ThomasF.Barry,P.E.Risk-informed,Performance-basedIndustrialFirerotection.

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2、HB142-1999Abasicintroductiontomanagingrisk:AS/NZS4360:1999

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4、RichardW.Vukowski,FireHazardAnalysis,FireProtectionHandbook,18thedition,1995.

5、Brannigan,V.,andMeeks,C.,“ComputerizedFireRiskAssessmentModels”,JournalofFireSciences,No.31995.

6、NFPA101AGuideonAlternativeApproachestoLifeSafety.2000edition.

7、赵敏学,吴立志,商靠定,刘义祥,韩冬.石化企业的消防安全评价,安全与环境学报,第3期,2003年

8、李志宪,杨漫红,周心权.建筑火灾风险评价技术初探[J].中国安全科学学报.2002年第12卷第2期:30~34.

9、FireSuppressionRatingSchedule,ISOCommercialRiskServices,1998edition.

10、NFPA1710:ADecisionGuide,InternationalAssociationofFireChiefs,Fairfax,Virginia.2001.

11、Entec,ReviewofHighOccupancyRiskAssessmentToolkit.23August2000.

12、李杰等.城市火灾危险性分析[J].自然灾害学报95年第二期:99~103.

13、InformationontheRisk,HazardandValueEvaluation,USFA,1999.

14、MichaelSWright,DwellingRiskAssessmentToolkit:1999.

15、张一先,卞志浩.苏州古城区火灾危险性分级初探[J].消防科技与产品信息.2003年第2期:10~12.

高层建筑火灾风险分析篇5

关键词:性能化 防火设计 实践

中图分类号:U664.88 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)10-

1.性能化防火设计的介绍

性能化设计是以某些安全目标作为设计的目标,以综合安全性能的分析和评估为基础的一种工程性的方法。性能化防火设计是建立在火灾科学和消防工程科学基础上的。性能化防火设计方法是按照建筑的结构以及用途和可燃物等情况,对其火灾危险性进行定量评估,进而得到最合理的防火设计方案,给建筑物最优的防火保护。

1.1 性能化防火设计的设定原则

建筑工程的性能化防火设计是建立在消防安全工程科学的基础上,对火灾现场进行火灾风险的定性分析,使用国家权威机构完全认可的判定标准对设计方案进行优化评估,使得建筑工程的消防安全目标得以实现的建筑设计新方法。性能化防火设计是以火灾的危险性以及经济的适用性为基础,根据火灾发生的条件、规律、危害特性以及建筑特征、使用人员状况来确定建筑防火设计。

1.2 性能化防火设计的主要内容

建筑防火的控制目标有两个方面,一是要建立主动的防御体系,二是要建立被动的防御体系。建立完整的防御体系包括以下的内容:

1.2.1 通过增强建筑材料的耐火等级以及抗燃烧性能,来降低建筑工程发生火灾的危险性。对易燃的建筑材料要经过相应的的防火技术处理,使其达到难燃或非燃的效果,或通过限制其使用的范围和数量等措施,提高建筑物的材料抗御和阻止燃烧的能力,来减少建筑物本身的火灾负荷。

1.2.2 按照一定的技术要求来划分防火分区,将火灾可以控制在期望的范围内,最大程度地减少其产生的损失。划分防火分区应改变单一的,以建筑面积和楼层划分防火分区的传统做法,而是综合考虑划分范围内的保护物资的价值以及防火分隔设施与经济投入的比例关系。除此之外,火灾的规律和特征等其他因素也要进行考虑。

1.2.3 要做到消防安全的疏散出口和通道以及紧急避难与逃生设施的最优化设置,必须保证最大程度地减少人员的伤亡和财产的损失。

1.2.4 设置完善可靠的供电设备和灭火的设施,使灭火物资得到充足供应。确保灭火的物资及设施能够完全满足扑救火灾的全部需要,进而可以尽快地扑灭火灾。

1.2.5 科学合理设置防排烟设施,有效控制烟气蔓延及其危害。烟气是当火灾现场的物质燃烧时产生的主要物质,有效控制烟气有利于有效的制止火灾的蔓延和扩大,也有利于安全疏散火场的被困人员,使得救援人员可以有效实施灭火工作。

1.3 性能化防火设计的步骤

一个完整的性能化防火设计过程主要分为以下步骤:

1.3.1 确定性能化防火设计的工程范围与内容。

1.3.2 确定消防安全总体目标、功能目标和性能目标。

1.3.3 将定性的消防安全目标转化为定量的性能化判据。

1.3.4 确定火灾场景。

1.3.5 建立设计火灾“热释放速率―时间”变化曲线。

1.3.6 提出设计方案并进行评估。

1.3.7 编制报告和说明。

2.某大型商场性能化防火设计

2.1 建筑工程概况

本文以裙楼商场为研究对象。某大型的建筑综合体,使用功能多样,具有办公、商场、娱乐、餐饮、健身等功能,属高层民用建筑,耐火等级为一级。该商场位于建筑裙房一至四层和地下一、二层,地上一层及地下各层层高为 6m,地上二至四层高为4. 5m,商场建筑面积约7. 4 万 m2,单层面积12500 m2,每层划分四个防火分区,结合地形特点,建筑在首层、地下一层、地下二层均可直通室外,商场的店铺种类繁多且大小、分布不均匀,给防火设计带来一定影响。本文就最不利部位

进行研究,该防火分区面积为 3900 m2,人员数量依据《建筑设计防火规范》以及《商店建筑设计规范》设计。

2.2 重要参数的确定

可用安全疏散时间是火灾发展到致使环境条件达到人体耐受极限的时间。必须安全疏散时间是人员疏散到安全地点所用的时间,包括探测时间、准备时间和疏散移动时间。

人员安全疏散的基本条件是可用安全疏散时间大于必需安全疏散时间,则可实现人员的疏散安全。

2. 2.1 人员安全疏散判据

人员安全疏散的判定标准应同时满足的条件是:(1)2m 以上空间内的烟气平均温度不大于 180℃;(2)2m 以下空间内的烟气温度不超过 60℃ 且可视度不小于 10m。(3)在烟气的吸入高度内,二氧化碳浓度不得超过 1% (体积百分比),一氧化碳浓度不得超过 2500ppm。

2. 2.2 人员密度的确定

对于商业建筑性能化防火设计,人员密度是一个重要参数。本文按照《商店建筑设计规范》,(JGJ 48 ―2011)的要求进行设置。地下商店营业部分疏散人数,可按照每层营业厅和为顾客服务用房的使用面积之和乘以人员密度指标(人/)来计算,其人员密度指标应按下列规定确定:第一、二层,每层换算系数为 0. 85;第三层,换算系数为 0. 77;

第四层及以上各层,每层换算系数为 0. 60。

2. 2.3 计算面积的确定

对于计算面积的确定,根据《建筑设计防火规范》第 5. 3. 17 款的规定,地上商店的面积折算值宜为 50% -70%。本文折算值取 50%。

2.3 性能化防火设计方案

2.3.1 建筑消防设计难题及相应对策

本消防设计难题为消防疏散设计方面。因该商场每层建筑面积较大,受其地形条件、使用功能、平面布置及首层疏散要求等限制,其疏散楼梯、出口疏散宽度不能满足现行规范要求。就该商场一层防火分区 1 而言,设计疏散宽度为 15m,而依据《建筑设计防火规范》和《商店建筑设计规范》要求,其疏散宽度不应小于 3900 ×0. 5 × 0. 85 ÷ 100 = 16. 58m,不能满足要求。

为加强该建筑主体消防安全,设计单位提出了下列强于现行规范的消防安全措施,并提请开展性能化防火设计分析评估。

(1)建筑裙房商业部分与塔楼办公部分采取设置耐火极限不低于 2. 00h 的不燃烧体楼板和耐火极限不低于 2. 00h、高度不小于 1. 20m 的不燃烧体裙墙进行分隔。(2)建筑立面设置长度不小于周边长度 1/3 的消防扑救面,以便于火灾施救。(3)严格限制建筑内部装修材料性能,建筑顶棚、墙面采用 A 级不燃材料、其他各部位必须采用不低于 B1 级材料进行装修,设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统后,也不得降低。(4)安全出口前端设置人员疏散集散区,集散区面积不小于 25m2,且在其范围内不准设置影响人员疏散的设施。(5)建筑设置自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、机械排烟系统,防烟楼梯、前室分别设置机械正压送风系统。(6)本建筑内采用的电气线路采用矿物绝缘电缆。(7)提高消防应急照明照度和应急时间,疏散集散区、楼梯间、防烟前室、安全疏散通道、封闭防火隔离区、主通道等的地面最低水平照度不低于10. 0lx,商业营业厅通道的地面最低水平照度不应低于 5. 0lx;应急照明时间不得低于 90min。

2.3.2 性能化设计内容

本次性能评估的主要目标是:在本建筑其它消防安全措施均正常工作,测试当商场一层防火分区 1内发生火灾时,能否保障各层的所有人员顺利疏散出去。本文中就商场一层防火分区 1 进行研究,各个防火分区之间发生火灾时用防火卷帘分隔,假设起火后,各层的电梯停止工作,防火卷帘放下。防火分区 1 共有11 个防烟分区,11 个排烟口,每个排烟口的排烟量按防烟分区面积乘以排烟量120m3(h / m2)来计算的,一个补风口,补风量为最大防烟分区面积乘以补风量60m3(h / m2)来计算,有七个补风口。

本文假设商场内温度为 20℃,压力为一个大气压,不考虑风速的影响。同时假设每个分区内商店的门均是打开的,防火卷帘在自动报警器探测到火灾发生以后放下,且起到很好的分隔作用。

2.3.3 火源设计

通过实测的火灾荷载情况得出,一楼的火灾荷载和人流量最大,危险性最大。结合起火的可能性,本文中确定两个起火点,分别位于 1 号店铺和 2 号店铺。该商场采用的喷头是快速反应喷头,动作温度是 68℃,动作时间是 132s,根据现场统计的火灾荷载,确定了火源热释放速率分别为 1. 05MW 和1. 49MW。当水喷淋系统工作时,可以认为火灾热释放速率不再增大,或者火源被扑灭。按保守估计,本研究的火源设计热释放率按 5MW 来进行设计。

2.3.4 火灾场景设计

防火分区 1 共分为 11 个防烟分区。该区域共设置两个火灾场景,火灾场景的设置如表 1 和图2所示。

2.4 火灾评估分析

2.4. 1 烟气运动分析

通过相关软件来模拟商场的 2 个火灾场景中的温度以及能见度的情况,得到火灾到达危险状态所需的时间。

2.4. 2 人员疏散分析

火灾情况下,人员疏散大致可简化为报警时间、响应时间和疏散运动时间三个阶段。探测报警时间是根据建筑内所采用的火灾探测与报警装置的类型及其布置、火灾的发展速度及其规模、着火空间的高度等条件来确定。

2.4. 3 结果分析

通过对评估数据进行分析,说明了在商场的各消防设施完好并正常工作状态下,商场一层防火分区 1的安全疏散出口疏散宽度设计为 15m 能够保证商场人员的安全疏散。

3.结束语

上述分析发现,该商场在采取一系列强于规范的消防安全措施后,通过火灾荷载调查、性能化防火设计和火灾场景评估分析,在消防系统正常工作的情况下,其疏散宽度可以在规范要求下做适当放宽,既保证了建筑消防安全,也保证其功能布置的适用性、节省建筑防火成本。性能化防火设计是建立在假设条件基础上的理论模拟论证,当假设条件发生变化时,相应结论也会发生较大变化,所以,对于采取性能化设计评估的建筑,应当加强其消防安全管理,确保假设条件的连贯性,提升消防设施完好性,以保证建筑消防安全。

参考文献

高层建筑火灾风险分析篇6

关键词:商贸城;安全检查;火灾安全评价

中图分类号:F822 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0128-03

一、火灾安全评价方法

火灾安全评价方法,通常包括定性、半定量和定量评价方法。定性评价方法,主要用于各类场所火灾安全的定性描述与评价,但很难给出火灾危险等级,包括安全检查表法和预先危险分析法等。半定量分析方法,主要用于快速简单地估算相对火灾风险等级,确定可能发生的火灾的相对危险性[1],包括层次分析法、火灾安全评估系统法、SIA81法(Gretener法)[2,3]、火灾风险指数法、古斯塔夫法等。定量分析方法,主要是以风险大小衡量系统火灾的安全程度的方法,包括建筑火灾安全工程法(L曲线法)、消防评估CrispⅡ模型、火灾风险评估方法FIRECAM、火灾风险评估方法CESARE-Risk模型、事件树方法、事故树评估方法及模糊数学评估法等。综上所述,在建筑的日常消防安全管理中采用定性评价方法更为简单实用。

二、评价对象及特征

某超大型商贸城,商业用地867.62亩,建筑面积120万m2,主体商城长650m,宽265m,地上5层,地下1层,设计标准商铺2.3万,内设电子电器类、护理及美容类、日用百货类等18个行业、26个业态、数千个小业种、数万种商品,主体商城于2009年12月正式开业,日均人流量约达15~30万人。商贸城具有商位布局众多、火灾荷载较高、聚集人员众多、人员组织程度低、光线通透性强、通风性能好、人流物流融合等特征,是一个典型的高荷载低组织公众聚集场所,即场所内单位面积上可燃物数量很大,一旦发生燃烧可能释放出的总能量很多。另外,场所内人员相当密集,人员安全意识差异很大,安全素质和规避风险的能力参差不齐,紧急情况下很难将这些人员高效、有序地组织起来进行及时疏散。本文主要结合该项目的消防安全管理相关情况,进行火灾安全检查的定性描述与评价。

三、项目火灾安全评价

(一)评价相关依据

火灾安全评价的依据,包括消防法律法规、消防技术规范(国家标准)、消防技术标准(国家标准)和地方标准。

消防法律法规,包括中华人民共和国消防法(2009年5月实施),建筑工程消防监督管理规定(公安部106号令),机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定,云南省消防条例(2011年1月实施)和云南省消防产品监督管理制度等。

消防技术规范(国家标准),包括建筑设计防火规范(2006版),建筑内部装修设计防火规范(1995版),汽车库、修车库、停车场设计防火规范(GB50067-97),自动喷水灭火系统设计规范(2005版),自动喷水灭火系统施工及验收规范(GB50261-2005),火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98),火灾自动报警系统施工及验收规范(2007年12月,2008年3月实施),建筑电气设计技术规程(JGJ16-83),通用用电设备配电设计规范(GB5055-93),建筑灭火器配置设计规范(2005版),气体灭火系统设计规范,气体灭火系统施工及验收规范(GB50263-97),人民防空工程设计防火规范(GB50098-2009)等。

消防技术标准(国家标准),包括防火门(GB12995-2008),防火窗(GB16809-2008),消防联动控制系统(GB16806-2006),建筑通风排烟系统用防火阀门(GB15903-2007),室外消火栓通用技术条件,消防泵性能要求和试验方法,饰面型防火涂料通用技术条件,消防产品现场检查判定规则,建筑消防设施检测技术规程(GA503-2004),建筑工程消防验收评定规则(GA836-2009),公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识(GB20286-2006)等。

地方标准,包括建筑消防安全检测评价技术规程(DB53/67-2008)等。

(二)各系统火灾安全评价

为便于火灾安全评价,本文结合商贸城消防安全管理的特点与危险源的类别及分布,划分评估单元,将系统主要划分为主动防火、被动防火和火灾安全管理三个子系统;每个子系统再根据其具体情况的不同细分更小的子系统。

1.被动防火系统评价

(1)被动防火系统划分

被动防火系统,细分为环境情况、可燃物品、电气设备、热物体、明火、吸烟、其他等。

(2)被动防火系统评价

项目建筑高度为23.6m,建筑面积约120万m2,使用性质地上1-5层为商场,地下1层为汽车库和设备间;防火间距为前面距主干道80m,后方为绿化带及城市道路宽50m;左侧为城市道路宽25m,右侧距市汽车客运站40m;商铺2.3万间;商品品种丰富,包括电子电器类、护理及美容类、日用百货类、旅游运动鞋类等数万种商品,花色样式齐全,规模数量庞大,火灾荷载高;商贸城内每层横向设置为A区至G区共七个商业区,每两个商业区之间在一层设置一条中空消防车道和疏散通道,长81.6米,宽12米,通道顶部采用活动玻璃屋顶,兼具采光和自然通风排烟功能。每个商业区在每层划分为5个防火分区,纵向相邻每两个防火分区的中间走道,采用带玻璃的甲级防火门分隔,双侧主通道分别采用双层无机防火卷帘分隔;每层设有货物电梯、管道井等;商贸城共设置消防电梯45台;每层商业区横向两侧疏散通道中间部位分别设置有4~5个安全出口,防火分区内设置多条横向疏散通道,每条长45.6米,宽3.5米,两头及中间分别与纵向通道相连;商贸城内共设置走道出口96个;直通室外安全出口38个;商业区之间疏散通道上设置敞开疏散楼梯22把,商业区中间区域设置防烟封闭楼梯间85个。

商铺类型众多,包括服装区、鞋帽区、皮制品区、家电区、玩具区、汽车用品区、小商品区等;建筑功能复杂,包括铺面、库房、商场、餐饮、办公、休闲、地面地下楼顶停车场等功能;建筑内设有升降货梯,自动扶梯、共享中庭、敞开楼梯间等;物品品种丰富,包括小五金、眼镜、打火机、电子电器、饰品、工艺品、玩具、文体用品、服装、鞋等大类商品;易燃物较多,包括纺织品、纸制品、塑料制品、化学品、装修材料、荧光灯具、射灯彩灯等可燃物品;存有指甲油、摩丝、发胶、气体打火机、充气罐(丁烷)等易爆危险品;可燃物品一些陈列在货架柜台上,一些悬挂展示在通道内,货物堆满铺面内过道,有的甚至阻塞商铺之间疏散通道,商品高度集中,堆放杂乱;建筑用材及设备配套采用耐火、智能化高的产品;市场管理方在不影响商场安全情况下,满足商户二次装修的个性化要求,经营商户的二次装修,确保所选装修材料必须符合消防要求。

商贸城采用一级负荷供电,由二回路10千伏羊莆变电站和二回路10千伏星耀变电站分别供电;商场地下一层设中心配电室,分别向商贸城内的一号至七号变配电室供给10千伏电源,变压器降压后由低压配电柜,分别经所设电缆管沟和竖井向商场各楼层(防火分区)配电柜(箱)供电,再由这些配电柜(箱)向商场各开关箱和用电设备供电;商场配电线路采用树干及放射式系统相结合布线;该供电系统接地形式为TN-S系统,整个系统的中性线与保护线分开设置,即五线三相制进线。用电设施众多,包括电梯、日光灯、荧光灯、射灯、彩灯等灯具、饮水机、电脑等电器;每个商铺都安装有程控电话、网络终端。由于商场内一次统一装修和商户的二次装修,各种用电设施的插座、插线板、电气线路连接复杂;大部分设备本身状态良好,存在部分设备老化破损等情况;电气与易燃物的距离适当,但存在电气设备被物品覆盖、遮挡等情况;电源控制箱良好;保险丝的规格合适;接地装置牢固清洁。一些热表面周围存有可燃物;商铺各种用电设施电器功率适当,但存在营业时间内大量使用,负荷大;热废渣处理得当。无可燃性气体蒸汽泄漏、与易燃物距离适当、燃料控制气体适当。区分吸烟区与禁烟区、吸烟区内有烟灰缸;但一些营业人员、顾客在禁烟区抽烟;流动吸烟现象时有发生;吸烟区内虽设有烟灰缸,但管理混乱;禁烟区内因一些人员违规吸烟和乱扔烟头而冒烟。

商贸城市场管理有序,重视消防管理工作;但在餐饮区地面有油污,可燃废料垃圾随意存放,纺织品等可燃商品随意存放摆放悬挂;建筑外广告遮挡窗体或通道,室内通风受到影响;管理人员、业主、营业人员了解灭火器材使用,但顾客不太了解灭火器材使用;商场有严格的动火安全规定,但有部分营业人员不完全遵守规定;曾发生过火灾。

(3)被动防火系统评价小结

通过评价被动防火系统的否定项,商贸城为典型的高荷载低组织公众聚集场所,存在众多火灾隐患,包括中庭相通上下层之间未采取分隔措施,二次装修材料未提供相关防火证明资料等,消防安全通道被货物占用,货品高度集中堆放杂乱,禁烟区有违规吸烟人员、明火管理不严格,顾客不完全了解消防器材使用,部分营业人员不完全遵守动火管理规定。

2.主动防火系统评价

(1)主动防火系统划分

主动防火系统,包括消防设施和消防队子系统;消防设施子系统细分火灾自动报警系统、消防给水系统、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统、防火门和防火卷帘、应急照明和疏散指示、灭火器、消防电源等;消防队子系统包括专职消防队和应急消防员子系统。

(2)主动防火系统评价

为保证市场消防安全,一期市场的消防安全硬件设施投入资金2亿多,建设有火灾自动报警系统、防排烟系统、灭火器等设施,设有三个消防监控中心,每个通道都有监控系统。

火灾自动报警系统,布线符合要求、火灾应急广播符合要求、消防电话符合要求、火灾警报装置符合要求、电梯基本符合要求、每个商铺都安装有程控电话、网络终端,能够及时发出报警信号。一期市场消防系统,设感烟探测器19.8万只、感温探测器0.8万只、火灾应急广播0.3万只、柜式火灾报警控制器7台、区域报警显示器(JB-SXB-FX02)210台、手动报警按钮(J-SAP-ZMB)0.2万只、消防电梯45台、线性红外线感烟探测器96套。

消防给水系统,一期市场消防系统,未设置天然水源、市政供水设置100mm进水口2个、消防水池2个每个容积为450m3但未设水位计、屋顶设置消防水箱容积18m3但未设水位计、气压给水装置符合要求、地下室设置1号和2号水泵房、消防水泵4台、消防水泵接合器5台、室外消火栓45套、室内消火栓箱0.3万套、水流指示器203套、末端试水装置203处、直立性及下垂型洒水喷头1万只。

室内外消火栓系统,管网布置符合要求、室内消火栓布置符合要求、消火栓箱体外观符合要求、消火栓箱组件符合要求、出水方向符合要求、减压装置符合要求、消防水带符合要求、室内消火栓按钮符合要求,消防水池、水箱未设有水位计,水力警铃未按要求安装在公共通道或值班室附近的外墙上。

自动喷水灭火系统系统,系统设置符合要求、湿式报警阀的水力警铃未设置在公共通道或值班室附近、水流指示器符合要求、末端试水装置符合要求、管道布置符合要求、喷头布置符合要求。

防排烟系统,设有自然防排烟装置且符合要求、设有正压送风系统且符合要求、设有机械排烟系统且符合要求且符合要求、设有通风和空气调节装置且符合要求、设有系统联动功能且符合要求。设正压送风机125台且符合要求、设排烟风机192台。

防火门和防火卷帘系统,设防火卷帘556樘且符合要求,设钢质防火门889樘、钢质防火门1640樘、木质防火门267樘且符合要求。

应急照明和疏散指示系统,设应急照明灯2.8万且符合要求,疏散指示标志0.3万只。

高层建筑火灾风险分析篇7

随着人们物质生活不断提高,在生活中人们的安全意识却逐步下降。尤其是消防安全意识,在居民的心中并没有给予足够的重视。在城市以及城镇化进程不断推进的过程中,城市住房建设越来越高,这也就在安全防护过程中出现高层建筑防护的一个理念。由于高层建筑的位置原因,造成了在这个层面的防护工作更加困难,防护措施需要更加严密,从而保证在出现灾情的时候,能够将安全风险和财产风险降到最低。因此,对于目前消防安全防护保护措施而言,其中重点研究对象应该放在高层建筑中。通过对高层建筑消防隐患的分析,并针对性的进行防火监督措施的制定,就可以在一定程度上降低高层建筑遇到危险的损害程度。

1高层建筑的消防隐患分析

高层建筑近年来越来越多,由于考虑建筑面积的使用,以及城镇化建设步伐越来越快,从而造成了居民居住环境越来越高。高层建筑对于居民居住以及资源的最大化利用的都是非常有效的。但是,随着高层建筑越来越多,而问题也随着来临。由于高层建筑的楼层都比较高,容易造成安全隐患,而且一旦安全隐患发生,对于营救以及救援都存在一定的困难。因此,对于高层的消防隐患而言,需要进行透彻分析,将目前明显的和潜在的安全隐患都进行分析和罗列,从而达到防患于未然的效果。从以往的数据分析中可以了解,消防的隐患一般在于居民室内,楼层公共区域等两个重点区域。因为在室内,个人使用的过程中,由于燃气的使用以及电路老化等问题,容易造成室内的火灾发生,从而引发整栋楼层的火灾。此外,就是公共区域的消防隐患,尤其是在夏季的时候,一些吸烟的人士如果不注意就会造成在公共区域吸烟,然后烟头没有完全熄灭就扔掉了。这样的后果比较危险,容易造成公共区域的火灾。公共区域的火灾对于整体的损害更大,因为高层建筑基本丢失了原有的逃生通道,造成对生命财产等造成威胁。总之,防火安全一定要予以重视,才能够最大限度的实现消防隐患的最大遏制,有效的保证人民财产安全。

2高层建筑的防火监督策略分析

高层建筑在安全防护方面,确实存在很多弊端,而且这些弊端对于险情发生时的救援有着非常大的不利影响。以上对于高层建筑的消防隐患进行了详尽的分析。那么,得知消防隐患以后,如何进行合理有效的防火监督是非常重要的。应该能够将安全防护措施做到位,从而让安全隐患降到最低。

2.1防火安全躲避的场所设置

在高层建筑的设计过程中,尽量在每个楼层都安排一个安全避难所。因为在火灾发生的时候,室内已经不再是安全的地方。那么,这个时候就需要一个必要的安全避难所,才让居民有暂时躲避的方式。这个安全避难所,在发生火灾的时候,有非常大的安全避难作用。更重要的是,能够为营救争取非常关键的时间。

2.2防火器材的准备与维护

在防火监督方面,对于防火器材的准备是必须的。在每个楼层都要有灭火器以及消防水管设备。对于高层建筑而言,这些设备是必备的,因为高层建筑最大的缺点就是逃脱不那么及时,而且在很大程度上无法有效的逃脱。因此,对于高层建筑的居民而言,面对的最大的问题就是如何在灾难发生的时候,最大限度的进行灾情控制。因此,由于在高层建筑中,必要的防火器材一定要完善。而且最重要的是,要经常对这些防火器材进行安全检查。如果出现损坏或者是失灵的情况,一定要进行定时维修。从而保证器材的正常使用。在以往的案例中,经常会出现因为在火灾的时候,而发现灭火器或者是救援水阀出现问题,从而造成损害增大,甚至造成无法挽回的损失。总之,对于防火器材的准备和维护是非常必要的。

2.3防火意识的加强

一些客观的防火设施的安装以及防护设备的搭建,都是相对被动的处理方式。但是,意外总是会不经意发生,并且是无法做到百分百安全防护的。因此,除了做到必要的防护设施以外,最为重要的是要加强居民的防火意识。防火意识的加强,才是真正意义上对高层建筑防火的一种安全保障。居民居住过程中,应该能够多多了解安全防火的知识和尝试。对于室内的天然气,电路等容易发生火灾的设备和器材进行定期的检查和处理。从而将室内环境的防火安全做到位。此外,在公共管理区,居民要减少在公共区域吸烟,并且不随意丢烟头。这些都是容易造成火灾隐患的关键因素,因为主观预防的效果一直都比客观的被动防护效果要好,因此,在防火意识方面,居民们要加强防火意识才行。

3结语

本文通过对高层建筑消防隐患的分析,从多个角度对目前高层建筑存在的安全隐患以及潜在的隐患进行了深入分析,旨在能够做到先预防好处理的理念,对潜在的安全问题进行分析,从而将发生灾情时,遇到的危险程度降到最低。高层建筑出现险情,对于营救与救援工作而言,都是非常大的挑战。因此,做好预防预警工作,对于防患于未然有着非常大的作用和帮助。此外,对于高层检测的防火监督措施也应该做到位。将消防隐患分析透彻,就可以针对隐患进行安全预防。也就是在高层建筑中,要将防火监督策略做到位。预防是消防隐患中最为重要的,将预防工作做好,就可以从根本上解决安全隐患问题。总之,高层建筑的消防隐患更应该得到重视,而良好的防护措施则是避免造成生命安全财产损失的重中之重。

高层建筑火灾风险分析篇8

关键词:体育场馆;火灾风险

体育场馆火灾风险主要体现在建筑环境因素、建筑防火能力、消防设备、管理因素、安全疏散管理、外部救援能力等方面。

图2-1 火灾风险因素

一、火灾风险概念

火灾是一种在时间或者空间上失去控制的燃烧现象。它的发生,发展有其自身的客观规律,在不同社会经济发展阶段呈现不同的特点。随着社会的转型、经济的发展、人民生活水平的提高、消费结构的改变、生产能力的提高,火灾形势也变得更加严峻。火灾是当今世界上严重威胁人类生存和发展的长发性灾害之一,火灾的发生频率高,空间跨度大,造成的损失与危害触目惊心。

二、体育场馆火灾风险主要原因

风险的定义有两部分组成:一是危险事件发生的可能性,或者称为失败概率;二是危险事件一旦发生,其后果严重程度和损失程度大。体育场馆火灾风险因素主要有人、场馆和环境因素,人的因素主要表现在内部人员、外部人员和管理因素;场馆因素主要是建筑环境、建筑防火、消防设备等因素;环境因素主要是内部环境和外部环境因素。

图2-2 体育场馆火灾风险主要原因

三、体育场馆的火灾危险性

(一)扑救难度较大。大型体育场馆的顶棚高、跨度大、空间大、建筑结构特殊,且屋架多采用钢结构网架,火灾隐患多,一旦失火,不易扑救。

(二)可燃物品多,火源隐患杂,内部火灾荷载大。一般的大型体育场馆除拥有较大面积的比赛场地及观众厅外,还设有较多的附属用房,体育馆建筑可燃材料多,遇到火源极易猛烈燃烧并迅速蔓延。体育馆电器多、着火源多。如多数体育场馆除承办体育比赛、训练外,还承办各种文化娱乐、文艺演出等。

(三)人员密集,疏散困难人员众多。体育馆属典型的公众聚集场所,其最大的特点是社会性强,人员高度集中,能够容纳的人数少则数千,多则上万。而这类场所疏一旦发生火灾要求在短时间内同时迅速疏散,人员容易惊慌,拥堵疏散通道及出口,如果在疏散设计和管理方面出现问题,必然会造成大量人员伤亡。

(四)新型材料多,烟毒性大。

近年来新建的体育馆突出体现了“大、新、奇、特”,因此体育场馆建设采用大量新型复合材料,火灾的发生必然伴随有大量有毒有害的烟气的生成,而且由于可燃物质的不同,便会生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氨、硫化氢、氮氧化物等成分复杂的有毒气体。

(五)经济损失大。

随着我国经济建设的快速发展,社会物质财富和商品流通的速度增长,体育馆建设的发展规模空前的扩大,有的集比赛、娱乐、展览、购物为一体的综合性体育场馆越来越多,它们的建设装修材料昂贵,他们的设备、财产物品数量价值高,一旦发生火灾,经济损失很大。

四、体育场馆火灾突发事件的特点

(一)隐蔽性。火灾是潜藏的祸患,它具有隐蔽、藏匿、潜伏的特点,是难以预料的灾祸。

(二)危险性。隐患是火灾事故的先兆,而火灾事故则是隐患存在和发展的必然结果。我国一些重特大火灾事故说明:一个烟蒂、一盏灯、一个熔珠、一个违章行为、一个小小的疏忽,都有可能引起火灾危险。

(三)突发性。:温度的突然升高、烟气的突然侵入、方向感的突然失去等等。突发性也是火灾中给人们造成恐慌的重要原因。

(四)瞬时性。火灾的瞬时性表现在火灾本身的无规律性上,现场所采取的一切手段和方法都必须根据火情的发展随机地选择。

(五)多变性。每次火灾的发生和发展过程都不尽相同,这与建筑物内装饰装修材料、堆放和贮存物品、建筑物的内部结构有关。如果疏散和逃生无序极易造成群死群伤。

(六)高温性。

火场上一般可燃物质较多,火灾蔓延速度较快,往往短时间内热量便会聚集,特别是火灾发展到轰然时,周围气体的温度骤然提高。

(七)时效性。

防火检查的目的是发现和消除火灾隐患。但消除火灾隐患还必须讲究时效性。为此,应在整改前采取切实可行的防范措施。

(八)烟毒性。

体育场馆建设需要大量装饰材料,火灾的发生必然伴随有大量有毒有害的烟气的生成,而且由于可燃物质的不同,便会生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氨、硫化氢、氮氧化物等成分复杂的有毒气体。

五、体育场馆火灾风险的控制措施

体育场馆火灾风险控制技术分为主动防火对策和被动防火对策两类。主动防火对策是直接限制火灾发生和发展的技术,如火灾自动报警、自动灭火、消火栓、防排烟、消防电源和安全疏散诱导系统等;被动防火对策指是提高或者增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术。如提高建筑构件耐火(及高温)技术、不燃与难燃化的装修材料、防火分隔设施、各种管道的穿墙防火封堵等。此外,良好的消防安全管理也是预防和减少火灾事故、降低火灾损失和人员伤亡的重要措施

图2-3 火灾发展过程与控制措施

六、体育馆火灾风险预防措施。(一)保证疏散通道安全出口畅通,严禁堵塞疏散通道。(二)体育场馆疏散标志、应急照明要符合《建筑设计防火规范》要求。(三)体育场馆的电气线路设计,维护、保养、检验必须符合有关防设计标准和管理规定。

(四)要加大消防宣传、消防培训力度,体育场馆管理人员要做到会报火警、会使用灭火器材,会组织人员疏散。

七、限制火灾扩张和蔓延的措施

一旦发生火灾,限制初期阶段的火灾增长速度非常重要。这些措施包括:(一)观众区域与相邻区域或空间之间应用耐火极限至少0.5h的结构隔开。这样就可以保证任何来自其下方或邻接区域的火焰不会轻易突破到观众区域。(二)所有的楼梯、出口、走道,或任何其他的向上、向下以及穿过看台或其他结构的观众使用的紧急疏散通道。(三)观众区域建筑墙体和顶棚的内衬材料,以及这些区域下方楼板顶棚的内衬材料,应按现行有关英国规范进行试验,其火焰传播等级不低于1级。(四)任何构成疏散通道封闭界面的门应能自行关闭,并具有至少0.5h的耐火能力。(五)当建筑物的屋顶是封闭的或是彼此连为一体时,烟气或火焰容易蔓延。这种危险应通过预防措施,或通过足够的防火分隔加以消除。

(六)对有些屋顶设置而言,通风排烟系统可以提供一种降低火灾蔓延的方法(包括屋顶下方的火焰运动和烟及有毒气体的扩散)。

(七)屋顶使用易燃材料的地方应采用不燃材料替换。对那些无法这样做的地方,屋顶应使用不燃板材覆盖。

(八)商店和设有深型炸锅或食品加热烹饪餐饮设施的出口,应与其他内部区域或观众区域用至少1h耐火极限的结构构件分隔开。

八、对相关人员进行紧急疏散

体育馆判定建筑物内人员疏散安全与否的标准是:判定建筑物的所需安全疏散时间(REST)与可用安全疏散时间(AEST)的值。体育场馆疏散设计的目的就是使REST

参考文献

[1] 陈志芬,陈晋,黄崇福,李强,谭明艳.大型公共场所火灾风险评价指标体系(Ⅰ)火灾事故因果分析[J].自然灾害学报,2006

[2] 陈志芬,陈晋,黄崇福,谭明艳.大型公共场所火灾风险评价指标体系(Ⅱ)[J].自然灾害学报,2006

[3] 陈晋,陈志芬,黄崇福,李强.大型公共场所风险评价研究现状与展望.[J].北京:北京师范大,2005

[4] 田玉敏,蔡晶菁.层次分析法在商场火灾风险评价中的应用研究.[J].河北:中国人民武装警察部队学院,2009


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