高层建筑火灾风险分析实用13篇

高层建筑火灾风险分析
高层建筑火灾风险分析篇1

通过对各种事故灾害进行调查分析,我们可以发现火灾是各种灾害中发生频率较高的一项灾害。通过国际技术委员会对火灾事故所进行的统计分析来看,全球范围内每年发生的火灾事故高达700万起,有近6万多人死于火灾,此外每年因火灾所付出的经济代价也高达10亿元以上,火灾给人们的身心造成了无法弥补的损害,严重影响了社会的和谐与稳定。高层建筑火灾受高层建筑结构特点的影响,在进行火灾扑救时有一定的困难,为此如何有效控制高层建筑火灾成为消防部门管理工作的重点内容。对高层建筑火灾问题进行有效地防控,必须事先明确高层建筑火灾发生的具体原因。

1导致高层建筑火灾发生的基本原因

为全面了解高层建筑火灾事故发生的具体原因,我国消防部门针对多起高层建筑火灾事故进行了分析,通过对事故的调查与分析了解到,导致高层建筑火灾发生的具体原因主要集中在以下几个方面:因电气问题是引起高层建筑火灾的最主要原因;用火不慎以及吸烟问题同样也是引起高层建筑火灾的重要原因之一;动火引起的火灾;违章操作;防火、雷击以及其他原因引起的高层建筑火灾。通过导致高层建筑火灾的基本情况来看,导致火灾发生的原因是多方面,既有人为原因,同时还涉及到管理原因及其他方面的多种原因。各种原因相互作用相互影响,共同造成了我国高层建筑火灾的严重局面。

2对高层建筑火灾进行风险分析所应采取的基本方法

2.1事故树方法( FTA)

事故树分析源于美国贝尔电话实验室,是一种描述事故因果关系的有方向的“树”,从要分析的特定事故或故障开始,层层分析事故发生的原因,直到找出事故的基本原因。事故树分析作为安全评价和事故预测的一种先进的科学方法,已得到国内外公认,并被广泛采用。

2.2进行事故树分析所依据的主要步骤

事故树的绘制涉及到人身安全、系统安全等,具有综合性的特点。只有准确绘制事故树,才能进行正确的分析,提出确实有效的防护措施,起到真正作用。事故树绘制步骤内容,根据定性、定量分析,分为以下几步:第一步,确定所分析的系统,即确定系统所包括的内容及其边界范围。第二步,熟悉所分析的系统,指熟悉系统的整个情况,包括系统性能、运行情况及各种重要参数等,如工作程序、重要参数、作业情况、周围环境等。必要时,要绘出工艺流程图及人、机、环境之间的位置关系图。第三步,调查系统发生的事故。熟悉系统后,进行调查过去已发生的事故,包括未遂事故。调查分析过去、现在和未来可能发生的事故,同时调查同类系统曾发生的所有同类事故。第四步,确定事故树顶上事件,指确定所要分析的对象事件,是事故发生的结果。对调查的事故,分析危险程度和发生频繁程度,找出容易发生且后果严重的事故,作为顶上事件。第五步,调查与顶上事件有关的所有原因事件和各种影响因素。这是一个关键步骤,事故树的准确、完善与否,要看对原因事件和各种影响因素的调查结果。第六步,绘制事故树。按照绘制事故树的原则,从顶上事件起,对原因事件进行演绎分析,一层一层往下分析各自的直接原因事件。同时,根据彼此间的逻辑关系,用逻辑门连接上下层事件,直到所要求的分析深度,形成一株倒置的逻辑树形图。第七步,事故树定性分析。定性分析是事故分析的核心内容之一,其目的是分析该类事故的发生规律及特点,通过求取最小割集(或最小经集) ,找出控制事故的可行方案,并从事故树结构、发生概率分析各基本事件的重要程度,以便按轻重缓急分别采取对策。按照事故树的结构和逻辑关系,把各基本原因事件转换为布尔代数模型,进行化简,得出最小经集和最小割集,从而确定基本原因事件的结构重要度。第八步,定量分析,包括确定各基本事件的故障率或失误率。求取顶上事件发生的概率,将计算结果与通过统计分析得出的事故发生概率进行比较。根据基本原因事件发生的概率,运用布尔代数模型进行计算,得出顶上事件发生的概率。第九步,安全性评价。根据损失率的大小评价该类事故的危险性。

3对高层建筑火灾事故进行有效防控所应采取的具体措施

3.1采用安全技术对策对高层建筑火灾进行防控

在进行高层建筑建筑是应优先选择阻燃性良好的建筑材料作为工程施工的的首选材料,同时在进行室内装修时,用户应尽量选择防火性装修擦料,切不可以为降低些许的装修费用而选择价格低廉,防火性能较差的材料用于装修。另外还需要高层建筑电气进行合理设计,保障电气设计在最大用电负荷的作用下,仍然能够平稳运行。在施工过程中还要保障施工人员依据合理的设计方案,进行电气线路铺设工作,同时还要在施工过程中加强管理,保障线路铺设质量。在线路使用过程中,要加强管理,一旦发现线路故障,要及时的采取有效措施予以解决。在高层建筑当中要针对高层建筑防火问题,配备完善的防火设施,每个楼层都要配备灭火器材,同时消防部门还需要对高层建筑内的没活器材进行检查,一旦发现不符合高层建筑防火需求的情况,必须进行严肃的处理。

3.2对高层建筑火灾进行防控所应采取的安全管理措施

消防部门作为有效控制高层建筑火灾的主观部门,在对高层建筑物内的消防设施进行全面的检查与分析,对高层建筑内防火设计不合理的地方,要及时的饿提出整改意见,并对落实整改方案进行有效地监督与控制。尤其是一些公共场所以及经营性场所,人员比较密集,人员的流动性比较大的地方,消防部门一定要加大检查与监督力度。针对高层建筑防火问题,有关部门应事先建立高层建筑防火应急预案,一旦发生火灾,能够保障人员能够在第一时间继续有序的撤离。同时还应加强高层建筑防火的法制化建设,在对高层建筑进行防火管理与监控时,要坚持贯彻执行关于消防灭火的法律法规以及规章制度和初起火扑救常识,加强宣传教育,使“消防安全”警钟长鸣。同时还要进一步贯彻落实消防安全管理责任机制。把消防安全工作落实到每位员工的岗位职责上;各部门各岗位发现火灾隐患及时提出整改意见,使消防安全问题及时得到解决,火灾隐患得到整改。

4 结束语

导致高层建筑火灾事故发生的原因是多方面的,各种原因又处于相互影响、相互作用的状态下,因此若想有效地控制好高层建筑火灾事故就必须采用综合型的管理手段,运用现代化的管理方法,对导致高层建筑火灾事故的全部原因进行有效的防控,尽可能的消除各种潜在的诱发火灾事故发生的因素。只有这样才能够改善我国高层建筑火灾的局面。

参考文献:

高层建筑火灾风险分析篇2

An Jun-hong ,Yao Cheng-yuan,

(Postgraduate Office, Chinese People’s Institute of Armed Police Force , Langfang 065000,China)

Abstract: safety checklist and fuzzy comprehensive evaluation on the basis of AHP are used to analyze fire risk of one selected large public building. Qualitative and Semi-quantitative fire risk assessment methods are explained in detail and fire risk grade is given.

Keyword: fire risk evaluation; safety cheklist ;analytic hierarchy process;fuzzy comprehensive evaluation.

火灾风险分析是火灾安全科学的重要组成部分。通过火灾风险分析可以对引起火灾的因素进行识别,从而判断火灾发生的概率以及后果,为制定有效的防火措施提供依据。一般地,建筑火灾风险评估的方法主要分为定性、半定量和定量风险评估方法三大类。本文选择的建筑是一大型公共建筑,其基本情况为建筑总高97m,总建筑面积为228468 m2,地上共24层,地下2层。其中地下1层为超市和停车库、地下2层为停车库,1至4层为综合性商场,地上5至24层为高档办公楼。该大楼的消防设施及运行情况基本符合标准,配备的消防设备比较先进,员工的消防意识较强,也会定期对相关人员进行专业培训;但由于经营者众多,经常会在通道上堆物,影响安全疏散,管理上也比较松散,消防设备也由于管理问题,经常会出现故障。

1.定性火灾风险评估法:安全检查表法

安全检查表是指参照火灾安全规范、标准,系统地对一个可能发生的火灾环境进行科学分析,找出各种火灾危险源,依据检查表中的项目把找出的危险源以问题清单形式给出制成表,以便于安全检查和火灾安全工程管理。安全检查表分析法就是制定安全检查表,并依据此表实施安全检查和火灾危险控制,这是定性评估火灾风险所常用的一种方法。

本文采用安全检查表与风险矩阵相结合的方法对该场所进行定性火灾风险评估,其具体流程如图1.1所示。以下即为按照该流程图对该歌舞厅进行火灾风险评估的过程。

1.1危险源种类

在考虑该建筑物的实际情况的基础上,根据《消防监督检查规定》中第九条,对公众聚集场所投入使用、营业前进行消防安全检查应当检查的内容的规定,对其存在的火灾隐患按照危险源种类的不同进行识别,具体如图1.2所示。

1.2安全检查表的制定

根据危险源的定义,结合所检查的内容,分别对各类危险源进行有效辨识,制定出符合该类建筑实际情况的安全检查表,如表1.1所示。

1.3风险矩阵的绘制

风险矩阵是一种有效的风险管理工具,它由可应用于分析项目或采取的某种方法的潜在风险。根据NFPA的相关规定,火灾发生的可能性可以定性地分为频繁、可能、偶尔、很小和不太可能五个等级,将火灾发生后可能造成的后果的严重程度同样定性的分为灾难性、严重、中等和可忽略五个等级,各等级的定义如表1.2所示,它们共同构成风险矩阵,如图1.3所示。

1.4估计各措施的等级

根据建筑中消防措施的设置和实施,将其划分为报警系统、灭火系统、人员疏散、单位自身监管和消防救援五大类。通过安全检查表中对各项措施的评价与风险矩阵中各等级的定义相结合,可对各项安全措施的等级进行估计。

对于第一类危险源即可燃物,其影响的是建筑物发生火灾后火灾的危害后果严重程度。由于该被评估场所室内材料不符合室内装修材料消防技术标准,室内可燃物较多,因此一旦发生火灾蔓延迅速并可能造成严重损失,根据危害后果等级的定义,将其危害后果估计为“严重”。

对于第二类危险源,其影响的是建筑物发生火灾的可能性。根据文献中对各种系统误报的统计数据可大体确定报警系统和灭火系统的误报率和灭火成功率,再结合风险矩阵中对可能性等级的定义,可将其导致危害的可能性等级进行估计,如表1.3所示

1.5将各措施填入风险矩阵

通过建筑物内消防措施的可能性等级和火灾发生的严重程度等级,可将具体的消防措施对应填入风险矩阵中,如图1.4所示。

1.6对建筑物进行综合风险评估

由风险矩阵可知,由风险矩阵可以得知,单位自身监管、人员疏散、报警系统和灭火系统属于高风险级,消防救援属于中等风险级,高风险矩阵居多,故而,该建筑的火灾风险属于不可接受风险。由于定性的火灾风险评估方法所涉及的主观因素加多,常会导致评估结果的误差较大,会造成对建筑物火灾风险的评估失真。

2半定量风险评估法:基于层次分析法的模糊综合评价法

火灾风险评估是通过分析影响火灾发生和发展的各种因素,充分利用历史数据,在系统防灭火安全分析的基础上,对系统的火灾风险进行评价。风险评估有多种方法,本文选取层次分析法对该建筑进行火灾风险评估。该法适用于多准则、多目标的复杂问题的分析和评价,其分析过程涉及的数据量不大,但要求分析人员明确问题所包含的要素及其相互关系,把定性分析与定最分析有机地结合起来,通过系统化、数学化和模型化的思维过程,统一地优化处理。

2.1指标体系的建立

根据综合楼的具体情况分析,本文采取了三层次指标体系,目标层包括建筑环境因素、建筑防火、消防设备因素、管理因素,再针对准则层和指标层对目标层进一步地细化,可得指标体系表格如下表,表2.1

2.2构造判断矩阵,并求解各指标相对权重

根据消防工作的实际经验,对目标层、准则层和指标层各自所包含的因素,利用1-9标度法进行量化处理,而后建立各自的判断矩阵。因素之间相对重要性的取值,见表2.2

由前面的指标体系可知,该建筑分为三个层次,即A、B、C三个层次。通过对下层内各因素对上一层元素影响的相对重要程度,按照1~9标度法进行打分,标准如图2.2所示,得到判断矩阵,并逐级向前判定,直至最高层,即A层。

故而,

故λmax,=0.67/(0.17*4)+1.33/(0.33*4)+1.33/(0.33*4)+0.67/(0.17*4)=4

满足一致性检验,所得比较矩阵的结果可以接受。

同理,可以求得不同目标层、准则层和指标层各自所包含的因素的权重值,具体值见表2.1。

2.3建立指标评价尺度和系统评价等级

确立了评价指标体系以及各个评价指标的权重,还需要建立指标评价尺度和系统评价等级,编制调查表,用于对具体对象进行定量的评估。一般的指标评价尺度分为五级,见表2.3,系统评价等级分为五级,见表2.4。

2.4建立指标评价尺度和系统评价等级

火灾风险调查表就是根据相关法规、标准及规范,结合工作实践经验,对每个指标给出得分并绘制而成的表。由于各地区的具体情况不同,不能有一个通用的调查表,以耐火等级和建筑高度两个指标的得分要求为例(见表2.5),说明编制方法和应用。

高层建筑火灾风险分析篇3

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.

高层建筑火灾风险分析篇4

随着人类科学技术的进步,工程建设的规模越来越大,工程技术也越来越复杂。在地下综合体建筑工程中,地下综合体建筑的体量越来越大,埋深也越来越深,为保证工程建设的成功,工程师必须认识和避免工程在其生命周期中潜在可能的失败。风险分析就是研究处理复杂的工程系统,辨识其中存在的各种风险,分析这些风险出现的可能性,及其造成损失的大小,提出控制风险的相关措施,以减少事故发生时的损失。

根据工程风险的定义,若存在与预期利益相悖的损失或不利后果(即潜在损失),或由各种不确定性造成对工程建设参与各方的损失,均称为工程风险。一般而言,在地下综合体建筑工程建设、运营过程中,工程风险R可表示为在工程设计和施工期间发生经济损失、人员伤亡、环境破坏或工期延误等潜在不利事件的概率p与可能后果c的集合,表达式为:R=f(p,c)。具体到地下综合体建筑的火灾风险,则风险定义中的不利事件即火灾事故,不利事件的概率即火灾事件的概率,可能的后果,即火灾事件可能造成的生命与财产损失。

1 地下综合体建筑火灾风险评估的基本原则

地下综合体建筑根据自身工程特性的不同,及所面临风险问题的不同,其风险分析过程与方法也存在很大差异,因此在进行地下综合体火灾风险评估时,需要针对地下综合体建筑的建筑与装修材料、设计方案、使用目的、消防设计方案、人员疏散方案等,确定工程不同防火分区的火灾风险评估对象、目的及方法。另外根据我国基本建设程序,地下综合体建筑工程一般需要经过初步设计和施工图设计两个设计阶段,在建成并投入使用后,即进入运营阶段。随着工程阶段的发展,火灾风险也在动态变化,相应各项风险的发生概率、损失以及对于整个工程风险的权重都在不断变化,因此开展地下综合体火灾风险评估工作应与相应的建设阶段紧密结合,分阶段开展风险评估。

因此,地下综合体建筑火灾风险评估的基本原则为如下。

(1)根据工程性质与特点,确定火灾风险评估的依据,保证评估的合理性。

(2)根据评估阶段的不同,应明确评估对象与目的,选择合理的评价方法,以实现评估的科学性。

(3)对评估对象要有全面认识,同时对重点风险源应有针对性重点评估,确保评估的针对性。

2 地下综合体火灾风险评估与控制基本流程

城市地下综合体建筑火灾安全风险评估与工程的初步设计阶段相结合,本工程目前正处于初步设计阶段,应根据初步设计阶段的特点、任务和目的,开展风险评估与控制工作。

城市地下综合体建筑火灾风险评估,包括火灾风险的辨识,风险分析和风险评价,是对城市地下综合体建筑设计方案中存在的各种火灾风险及其影响程度进行综合分析、对比排序的过程。而风险辨识主要包括风险识别和风险筛选。风险识别是指调查和了解潜在的以及客观存在的各种风险;风险筛选是对评估对象已识别的所有风险因素进行二次分析,并根据其发生概率及可能造成的后果,对不构成系统安全风险影响的因素予以剔除。

火灾风险辨识过程可分为6个步骤:火灾风险定义、确定参与者、收集相关资料、风险识别、风险筛选、做出火灾风险识别报告。

在工程风险识别过程中,常用的风险识别方法有:专家调查法(德尔菲法)、检查表法、头脑风暴法、情景分析法、风险讨论会等。对一般城市地下综合体建筑工程的火灾风险宜采用检查表法,对建筑面积特别庞大的或有其它特殊情况的的宜采用专家调查法。

3 城市地下综合体建筑火灾风险分析方法

城市地下综合体建筑火灾风险分析方法可分为三大类:定性分析、定量分析和半定性半定量分析。

定性的风险分析是借助于对火灾事件的经验、知识和观察,以及对事物发展变化规律的了解,科学地进行分析、判断的一类方法,运用这类方法,可以找出工程中存在的危险和有害的因素,进一步根据这些因素,从技术、管理、教育上提出对策措施,加以控制,达到安全的目的。定性的风险分析不对风险进行量化的处理,只用于对事故的可能性等级和后果的严重程度等级进行相对的比较。定性分析方法的优点是简单直观,容易掌握,缺点是分析结果难以量化,很大程度上取决于评价人员的经验,带有很强的主观性,往往需要凭借直觉,或者业界的标准和惯例,为风险管理诸要素(风险事故发生的可能性,现有应对策略的效力等)的大小或者高低程度定性分级,例如“高”“中”“低”三级。主要回答“有没有”“是不是”方面的问题,具体采取的方法有小组讨论、检查列表、问卷法、人员访谈法、专家调查法等,该方法实际操作相对容易,但也可能因为操作者的经验和直觉的偏差而使分析结果失准。

定量分析方法的思想是对构成火灾风险的各个要素和潜在损失的水平赋予数值或货币金额,当度量风险的所有要素都被赋值,风险评估的整个过程和结果就都可以被量化了。定量的风险分析方法主要包括层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)、蒙特卡罗法(Monte-Carlo)、聚类分析法(Clustering method)和等风险图法。

定量分析方法有两个指标最为关键,一个是事件发生的可能性,一个是威胁事件可能引起的损失。理论上讲,通过定量分析可以对安全风险进行准确分级,但这有个前提,那就是可供参考的数据指标是准确的,可事实上,在工程实际中,定量分析所依据的数据的可靠性是很难保证的,再加上数据统计缺乏长期性,计算过程又极易出错,这就给分析的细化带来了很大困难,所以,目前工程实际应用中风险分析,采用定量分析或者纯定量分析的方法还是有较大的难度,通常采用一些半定量的方法进行分析。

半定量的分析方法通常包括事故树法,事件树法和风险评价矩阵法。事故树法(Fault Tree Analysis,FTA)能对导致灾害事故的各种因素及逻辑关系能做出全面、简洁和形象的描述,便于查明系统内固有的或潜在的各种危险因素,为设计、施工和管理提供科学依据,还便于进行逻辑运算,进行定性、定量分析和评价。事件树法(Event Tree Analysis,ETA)是一种图解形式,层次清楚、阶段明显,可进行多阶段、多因素复杂事件动态发展过程的分析,预测事故发展趋势。事件树分析法可以定性、定量的辨识初始事件发展为事故的各种过程及后果,并分析其严重程度。根据事件树图可在各发展阶段采取有效措施,使之向成功方向发展。

根据以上对风险评估方法种类的分析,城市地下综合体建筑工程火灾风险的分析过程与工程建设的阶段有关,在可行性研究阶段和初步设计阶段,可用的数据有限,通常可采用采用专家调查法(Delphi法)和检查表法,结合历史数据和专家评判,运用定性、定量相结合的方法,对风险事件进行识别、排序、量化、分析和评估。

4 城市地下综合体建筑工程火灾风险评估步骤

城市地下综合体建筑工程火灾风险评估可以采取如下技术路线。

(1)充分了解所需要研究的工程情况,收集资料,包括项目背景、设计资料、气象资料、地质资料、工程已有的研究报告等。

(2)研究资料,查看现场,并分别评价层次单元和研究专题。

(3)各评价单元的可能发生的火灾风险事故进行分类识别。

(4)对各火灾风险事故的原因、发生工况、损失后果进行分析。

(5)用定性与部分定量的评价方法对火灾风险事故进行评价。

(6)各火灾风险事件的风险水平进行评价。

(7)汇总城市地下综合体建筑工程的总体火灾风险评价。

(8)结论和建议。

城市地下综合体建筑工程火灾风险分析和控制方案研究的基本流程见图1。

5 灰色聚类法在城市地下综合体建筑火灾风险评估中的应用探讨

火灾风险的评估过程需要用到大量具体的信息和数据,如城市地下综合体建筑的面积,出入口的设置,正常通风及火灾条件下排烟方案的设计,喷淋设施方案设计、建筑与装修材料的使用、地下综合体建筑的使用类型,人流量大小、中控系统的可靠性等。可采用灰色聚类评价法对地下综合体建筑火灾风险概率和火灾风险损失水平进行评估。由于城市地下综合体建筑一般都分成若干个防火分区,对其中的每个分区,以该分区发生火灾的几个主要风险因素为聚类指标。

根据对城市地下综合体建筑火灾风险事件特征的分析,可确定火灾风险的主要影响因素包括地下综合体建筑的使用功能、人流量大小、建筑与装修材料、火灾人员疏散方案、火灾条件下通风方案等主要因素有关。

根据各地下综合体建筑火灾防控设计方案实际情况,对其各项风险指标进行量化并无量纲化,并根据各指标不同灰类的白化权函数值,计算出各加权聚类系数,即得不同隶属关系的聚类行向量,按照最大隶属关系可确定特定城市地下综合体火灾的分区的火灾风险概率等级。

地下综合体火灾风险损失等级亦可通过聚类分析法得到,也可通过专家决策法(Delphi法)确定其火灾损失等级,据此查取风险矩阵表,即可确定某特定分区的火灾风险等级。

参考文献

[1] 谢华.地下商业街火灾风险评价[D].沈阳:沈阳航空工业学院,2010.

[2] 李鑫.地下式水电站火灾风险分析与评价初探[D].西安:西安建筑科技大学,2009.

高层建筑火灾风险分析篇5

1建筑施工现场火灾危险性分析

(1)建筑物密集且耐火等级低。由于施工现场局限性强,人员多,现场内的办公室、员工休息室、职工宿舍、仓库等建筑相互毗邻或者成“一”字形排列,并且这些建筑大都为临时性,而且都是三、四级耐火等级简易结构的建筑物;还有一些职工宿舍与重要仓库和危险品库房相毗连,甚至临时建筑物相互间隔只是用三合板等材料简易隔开;也有的职工宿舍只有一个安全出口,一旦失火,势必造成严重后果[6]。

(2)易燃、可燃材料多,火灾蔓延速度快。由于施工工艺的要求,工地上往往需要使用、存放大量的易燃易爆及有毒材料、如木材、刨花、油漆,乙炔瓶等。特别是近年来新型建筑装修装饰材料的不断应用,使得施工现场的火灾荷载增加。加之一些建筑工地雇佣外来民工,吃住在工地,生活用品中很多都是易燃可燃材料。因此,一旦发生火灾,势必造成猛烈燃烧,迅速蔓延。

(3)明火作业多。建筑施工中普遍采用电、气焊割、电炉、喷灯等明火设备,极易引燃工地上存放的易燃材料。更有甚者,部分施工现场存在违章使用明火的现象。例如,进行电焊、气焊的工作人员无证上岗,操作时不采取必要的安全措施,甚至在火灾危险场地没有事先办理动用明火审批手续,特别是一些改扩建以及建筑内部装饰装修工程,没有严格的消防安全管理,甚至边营业边施工。

(4)用电设备多,用电负荷大。建筑施工中常用的机械设备如塔式起重机、井架、龙门架、搅拌机,电焊机等种类多、用电量大,且随着便携式电动工具的普遍使用和临时照明的需要,若安全用电措施不当,线路超负荷,容易造成导线绝缘层过热或短路形成电火花。引燃周围可燃物。

(5)施工现场消防设施不足。施工现场,建筑物处于已经开始建设但仍未竣工的阶段,消防设施不完善。一旦发生火灾,建筑设计中的消防设施往往不能发挥作用。特别是对高层建筑,其发生火灾后,一般主要依靠建筑内的消防设施进行火灾扑救,而施工中的高层建筑,其消防设施尚不完善,因此其火灾扑救就更为困难。

(6)施工现场消防安全管理不到位。虽然大部分施工工地消防安全管理制度健全,但也只是挂在墙上,没有真正落到实处。

(7)施工人员安全素质较低,消防安全意识差。部分施工企业负责人的消防安全意识淡薄,消防安全素质较差,不知道自身的消防安全职责。在进行施工现场检查时,大部分施工负责人认为一切都是建设企业的事,根本与自己无关,消防部门不应该管,主观上舍不得投入资金,购置必备的消防器材。同时施工人员多为临时性职工,文化素质较低。据统计建筑企业中从业人员约3500万人,其中大约有2500万人是来自农村的劳动力,专业人才占职工的比例只有5%左右,大量的没有经过全面职业培训和严格安全教育的劳动力涌向建筑业成为施工人员。他们消防安全意识淡薄,不了解基本的消防知识,消防安全管理工作落实困难。

2建筑施工现场消防安全管理措施

(1)合理规划施工现场的消防安全布局,最大限度地减少火灾隐患。一要针对施工现场平面布置的实际,合理划分各作业区,特别是明火作业区、易燃、可燃材料堆场、危险物品库房等区域,设立明显的标志,将火灾危险性大的区域布置在施工现场常年主导风向的下,风侧或侧风向[7,8]。

(2)加强对明火的管理,保证明火与可燃、易燃物堆场和仓库的防火间距,防止飞火。对残余火种应及时熄灭。

(3)加强对电焊、气焊操作管理。电、气焊作为特殊工种,操作人员必须持证上岗,在操作时应将工作点周围的可燃物清理干净,并配备灭火器材派专人看守,作业完后,应认真检查现场,防止阴燃着火。

(4)加强电气设备管理。建筑工地电气设备虽多为临时性的,也必须由电工进行安装和修理,经专业人员检查合格后方可通电使用。严禁将电线敷设在可燃物上,检查中发现可能引起火花、短路、发热和绝缘损坏等情况,必须立即修理。

(5)加强对生石灰和易燃物品的管理。生石灰是一种易被忽视的点火源,当生石灰遇水发热时形成的高温足以引燃附近的可燃物,因此生石灰附近不可堆放可燃物。

(6)施工现场应严禁吸烟,吸烟应在吸烟室或安全地点。

(7)施工现场留出必要的防火间距加强现场道路的管理,保证发生火灾时消防车辆通行。

(8)临时工棚应单独设置,并配备消防工具和器材有条件的应设蓄水池。

高层建筑火灾风险分析篇6

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

高层建筑火灾风险分析篇7

火灾是人们所不希望的一种失去控制的由燃烧造成的伤害。凡是具备燃烧条件的地方,如果用火不当,或者由于某种事故或者其他因素,造成了火焰不受限制的向外扩张,就可能形成火灾。

火灾对人类和社会造成的破坏非常大,其造成的损失大大超过其直接财产损失。火灾代价包括直接、间接财产损失,人员伤亡损失,扑救消防费用、保障管理费用、保险管理费用以及投入的火灾防护工程费用。由此可见,火灾防治是人类社会的一项长期的重要任务。

根据火灾发生的场合,火灾主要可分为建筑火灾、森林火灾、工矿火灾及交通工具火灾等类型。在各类火灾中,建筑火灾对人们的危害最为严重、最直接,因为各种类型的建筑物是人们生产和生活的主要场所,也是财富高度集中的场所。可以说,建筑火灾一直是火灾防治的主要方面,在各个国家、各个历史时期都是如此。

我国高层建筑的火灾形势

近几年,随着国家经济建设的迅速发展和改革、开放政策的深入,人民生活水平的不断提高,各项事业的兴旺发达,城市用地日趋紧张以及建筑市场的同益繁荣,促使建筑向空间发展。现代工业和科学技术的发展,也为建造现代高层建筑提供了条件,因此,本世纪50年代以来,在我国大城市里陆续兴建了一批多用途高层建筑。尤其是最近几年,形形高层建筑在大、中城市也如雨后春笋拔地而起,发展非常快。建造高层建筑,在节约用地、壮观城市景观和方便人们生活等方面的优越性也已为世人所公认。

在防火条件相同的情况下,高层建筑比低层建筑火灾危害性大,而且发生火灾后容易造成重大的损失和伤亡。特别是现代的高层建筑,由于服务对象的不确定性及其使用功能和装饰材料等方面的特殊性,所以,现代高层建筑火灾特点有别于其它民用建筑火灾的特点。概括的讲,高层建筑火灾特点主要表现在以下几个方面:

(1)功能复杂,起火因素多

(2)火势迅猛,蔓延途径多

(3)疏散困难,伤亡严重

(4)消防设施不够完善,扑救困难

随着我国国民经济的快速发展和建筑市场的日益繁荣,很多现代化高层建筑能容纳的人数多在千人以上,有的甚至达数万人。但随之而来的是近几年,我国的高层建筑火灾形式也呈现愈演愈烈之势。按火场统计可以发现,最近几年高层建筑发生群死群伤的火灾事故有较大幅度的增加,高层建筑火灾对人和财产造成很大的危害,现代高层建筑标准高,而且无论在设备、设施的配备上,还是装修装饰材料的使用上,都趋向高档次,高标准。正是这些原因,使发生火灾时会产生大量的有毒气体和烟气及高温辐射,对人员疏散和扑救产生了非常严重的影响,再加上空调系统的火灾,不仅建筑物本身的损失非常严重,而且人员的伤亡及其带来的经济损失(受伤人员的治疗费用、死亡人员的善后处理费用等)也是非常大的。

因此,充分认识火灾的基本现象和危害性,掌握火灾发生、发展和蔓延的基本规律,以火灾安全工程学为理论基础,依靠科技进步,在有限的防火安全投入下,采取切实可行、有效的火灾防护措施,降低火灾发生概率及火灾发生后的损失程度是广大科学与消防工程研究工作者的共同目标。

国内外建筑火灾风险评估的现状

工业发达国家对火灾危险分析与评价非常重视,英国在1985年颁布了第一部性能化防火规范后,各国都纷纷投入大量的研究经费积极开展了后再安全工程学和性能化安全设计方法理论及技术的研究。在火灾的监测、信息分析、火灾危险源的辨识原理和方法、危险评价技术、火灾的预防和控制等方面初步形成了一些实用的方法,开发出一系列以概率论为基础的有特色的安全评价方法,对预防和控制火灾起了重要的作用。

在火灾危险评价的可操作性研究和信息管理方面,国外广泛采用系统仿真和数据库技术,已在开发一些可行、实用的方法。目前,有数十种火灾危险评价软件得到了成功的应用。随着信息处理技术和事故预防技术的进步,新的实用危险评价软件不断进入市场。“八五”和“九五”期间,我国开展了“重大危险源评价和宏观控制技术研究”、“重大工业事故和特殊建筑火灾预防与控制技术研究”等重大课题的研究工作。

对石油、化工等火灾重大危险场所,目前,国内主要采用DOW化学公司的火灾、爆炸指数评价法、ICI公司的MNOD法、日本劳动省标准局的六阶段评价法、前苏联化工过程危险评价法等进行火灾、爆炸指数评价法,并先后对我国的一些石油、化工企业的生产车间和油罐区的火灾、爆炸和毒性的危险性进行了危险评价,取得了较大的社会效益和经济效益。但是,与发达国家相比,我国对火灾危险评价的研究开展较晚,管理手段落后,主要表现在:

(1)在我国,重大恶性火灾及爆炸事故频繁发生,发生机理复杂,难于套用国外的现有方法。

高层建筑火灾风险分析篇8

为了使高层建筑消防安全全面提高,本文作者将从消防弱电系统的施工和高层建筑弱电系统设计的各个环节进行了全面的分析,让消防弱电系统使用起来更加便利。

1、高层建筑的火灾危险性

相对服务功能较刘全的高层建筑,豪华的内部装修,较高的建筑标准,较大的投资,所以,相比之下涉及到的安全问题也会比较多,但是消防安全是所有安全问题中最重要的,一旦发生火灾,产生的危害就非常大,后果非常严重。高层建筑的火灾危险性有以下几方面特点:

1.1火险隐患多

高层建筑主体建筑高,层数多,功能复杂,大多数高层在主体建筑底层建有裙楼,作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用,主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用,此外,在建筑内部用电设备多,可燃物集中,火灾荷载密度大。

1.2人员疏散困难

高层建筑着火时,要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于层数多,垂直疏散距离长,疏散时间也要长许多。往往烟气的流动速度要比人员疏散的速度快上100多倍,而且,人的疏散方向与烟气蔓延方向相反,进一步增加了人员疏散的艰难和危险性。

1.3装备要求高,扑救难度大

高层建筑与普通建筑相比,火灾扑救难度相对较大。因此,高层建筑很难通过消防车实施人员营救,一般立足于自救,即主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障。

2高层建筑消防设计的执行标准

按规定,我国的建筑高度为100米及以下的建筑物的消防系统设计按国标GB500 16-2014《建筑设计防火规范》执行。地下工业或民用建筑按《人民防空工程设计防火规范》执行。国标是属于强制性技术规定,是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位的共同标尺。

高层建筑尚无相应国标,属于相应的适用设计与验收规范暂缺阶段。在实际工作中只能参照有关国标及国际标准,按照当地消防主管部门意见,本着安全第一的精神,尽量仔细周详地完成设计工作。

同时,按国标GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》要求,建筑物作为火灾自动报警系统的保护对象,共分三级,即特级、一级、二级。凡建筑高度超过100米的建筑为高层建筑,属于特级保护对象。其火灾报警与联动控制系统的设计要求高于一般建筑,其技术方案必要时需经专家论证。

3消防弱电系统的设计分析

3.1火灾自动报警系统

3.1.1火灾探测器布置标准较高:一般高层建筑感烟探测器保护面积为60平方米,保护半径为5.8米。但如果是更高层建筑则提高标准,此项目平层探测器的布置一般以接近正方形布置,较为经济,感烟探测器保护面积为40-50平方米。

3.1.2报警探测器安装场所:某项目中超过5平方米以上的房间均设探测器,即使卫生间也不例外。电气竖井不论大小,因其火灾发生可能性大,作用重要而逐层进行了设置。手报的设置半径为步行距离30米,一般设于楼梯间及出口等逃生通道附近,以便人员在逃离火场方便报警。

3.2避难层的消防安排

避难层的设置是高层建筑的特殊应急措施。它用于火灾避险时人员暂留,以弥补高层给消防设备带来的灭火能力不足(国内尤甚)。一般每隔50米高度设一个避难层,100-200米高度设两个避难层。在避难层中一般不设日常办公或生活场所,即其建筑空间仅用于救灾应急。但为了解决高层实际问题,也为了满足消防自身的需要,通常在保证人员躲避火灾需要的前提下,设置部分设备机房,如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等,并且要求避难层的正压进风系统独立设置,送风量不小于每小时30立方米。避难层的排烟风机和正压风机在火灾时用同时工作区段,排烟口和进风口不应贴邻布置。避难层除了主要作为机房和人员避难外,在其它方面也可以做详细要求:

3.2.1避难层的烟感器布置条件也是保护半径不大于5.8米(如设置温感探测器,保护面积不大于20平方米)。

3.2.2手动报警按钮也是设于出入口近旁,每个防火分区至少设置一个手报,每个手报的负责范围半径不大于30米,一般距地 1.4米左右墙上安装。

3.2.3为了保证紧急情况下的通讯畅通,避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。

3.3挡烟垂壁的设置

高层消防从严把握的一个体现是消防措施齐全,手段多样,互为补充。根据火灾的一般规律,初始阶段产生大量烟雾,烟雾先向上升到天花板,然后沿天花板M向蔓延。针对这一规律,在地下各层及裙房各层(这些地方一般易燃物品多)设置挡烟垂壁,当火灾发生时,挡烟垂壁下垂(一般1.5米),使产生的烟雾在短时间内限制在预先设定的区域,争取人员逃离、救火的宝贵时间、延缓火灾危害扩张的速度。显然,在高层建筑中设挡烟垂壁,并与消防控制室的联动控制柜相连是十分必要的。

3.4电动防火卷帘门的设置

电动防火卷帘门主要起隔离作用,其设置位置一般在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围,按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器,除了控制箱(一个)可设在内侧或外侧外,内外侧还应各设一个手动启停按钮,距地1.4米左右明装,而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门,其烟感器、温感器只设在外侧(本层工作区一侧)。

无论哪种电动防火卷帘门,在高层建筑中整个消防系统的一个组成部分,其动作不是独立的。因此,电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器,均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。

3.5正压送风系统

火灾时人员不能进入电梯内,因为火灾发生后电梯迫降一层未成而失电,便可能停留于火场中,梯中人员会为烟气窒息。此时人员的逃生通道应是楼梯问。因此,保持楼梯问的正压使烟火不得入内就十分重要了。正压风机一般处于屋顶,与各层的电动风口联动。火灾初起时打开风口,启动正压送风机,使楼梯间、电梯厅处于正压状态。

例如某项目中共有8个楼梯,每个楼梯前室和楼梯间都设置了正压送风,能够满足人员逃生的需用。

综上所述,随着现代社会科技的不断发展,高层建筑的高度特点是带来消防弱电系统设计特点的根本原因。就显示方向来看,机动消防车辆的消防能力不可能跟上高层建筑的发展,因此,高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设,在智能化的旗帜下,我们应该努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能,将火险消灭在萌芽状态。另外,消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业构成的整体,专业间的密切配合及统筹安排十分重要。所以,总体来讲,这些应是保证高层建筑安全的基本思路。

参考文献:

高层建筑火灾风险分析篇9

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。

高层建筑火灾风险分析篇10

随着城市化速度的加快和人口的不断增长,土地资源变得日益紧俏,有专家预测21世纪将是地下空间的世纪。目前,我国地下空间的开发正在进入一个飞速发展的新阶段。就目前来看我国已有几百个城市在不同程度上开发了地下空间,形成了用途多样的地下建筑,如地下商场、地下停车库、地下通道等。其中,地下商场已逐步从单层发展为多层,建筑规模也可堪称宏大,地下商场正在朝着大型化、综合化发展。地下空间的开发将是未来城市发展的必然趋势。

2.地下商业建筑火灾的特点

2.1失火率相比非常高

首先,地下商场一般都是大量可燃物的聚集地,例如衣物、鞋帽、床上用品、各类日用品等等;同时,设备、设施、装修方面的外观要求,所用的材料特殊,这样就增加了火灾荷载,火灾一旦发生发展迅猛。

同时,地下商场的用电量非常大。据有关资料统计,近年来电气火灾发生的次数在总数中所占的比例占50~60%以上,在损失中所占的比例占30%以上。由于地下商场的采光、通风等全部依靠电能。这就加大了火灾发生的风险。

2.2失火后,灭火难度大

首先,地下商场建筑的特殊地理空间,其安全疏散通道曲折、狭窄。没有门窗与外部大气连通,只能通过地面连接的出入口或者采光天窗排烟散热,因此通风条件不如地面建筑。一旦发生火灾,就会产生浓重的烟雾和大量的有毒气体。

同时,地下商场火灾比地面建筑火灾更容易发生“轰燃”现象,且出现的时间要早。地下商场火灾荷载密度高,当温度上升到400℃以上时,其火灾会在瞬间由局部燃烧变为全面燃烧,室内温度会从400℃猛升到800~900℃。火灾蔓延速度快,给消防人员的灭火带来很大难度。

2.3失火后人员疏散困难

地下商场中通常人员非常的密集。由于环境条件的限制,地下商场出入口少,疏散距离长。发生火灾时,人员只能通过限定的出入口进行疏散,即使在十分紧急的情况下也只能如此。若不能保证正常有序的疏散,则会造成非常严重的后果。

其次,火灾中产生的热与烟是对安全疏散影响最大的两个因素。如图2.1

同时,火灾发生时,人们心情紧张,逃生急迫,往往会做出失去理智的事,极易造成伤亡事件。

3.地下商场消防安全评估

3.1消防安全评估的概念

消防安全评估,又称火灾风险评估,是火灾科学与消防工程的重要组成部分,对完善火灾科学与消防工程学科体系有着重要作用。通过消防安全评估可以更加客观、准确地认识火灾的危险性,从而为人们预防火灾、控制火灾和扑灭火灾提供依据和支持。火灾风险包含火灾危险性和火灾危害性双重含义。通常,衡量风险时主要考虑以下三种后果类型:①人员风险;②财产风险(包括营运中断,常以经济损失度量);③环境风险。不同分析目的需要考虑不同的风险类型,同时应采用相应的风险度量单位。

3.2消防安全评估的目的

为地下商场的性能化防火设计提供依据。随着城市化进程的不断加快,大量大型地下商场建设起来,一旦发生火灾就有可能造成比地上建筑更巨大的财产损失和人员伤亡,并造成严重的社会影响。由于其消防设计复杂,需要借助于性能化防火设计降低火灾危险。合理的火灾风险评估能够帮助人们认识火灾的危险程度以及可能造成的损失状况,从而对防灭火对策提供科学的指导。

3.3火灾场景的确定原则

首先,必须客观反映真实火灾。火灾场景的设计虽然不能完全重复真实火灾场景,不能用某一类统一的模式来反映所有真实火灾场景,但必须能够描写真实火灾场景的特点,能够体现性能化防火设计的要求。

其次,必须突出火源特性,具有代表性。根据所要研究的商场火灾的实际情况,确定火源形式,通过火源的试验或者数学模型研究,寻找该火源的火灾特性。并且,这种火源的火灾特性必须能够代表被研究对象的最一般的火灾特性。

同时,必须充分考虑影响因素,体现灵活性。由于建筑结构、使用功能、建筑物的尺度(长、宽、高)、火荷载的布局以及建筑物环境因素的不同,不同商场的火灾发展与蔓延不同。因此,必须在搞清楚火源特性的基础上,灵活地结合不同建筑物的实际特点,将不同的影响因素作为火灾模型的边界条件,结合到火源特性的研究中去,以体现不同建筑火灾发展和蔓延的特点。

4.地下商场的防火设计

消防设计应与国家相关规范的要求和目标一致,超出规范的防火设计部分,应通过验证,证明与国家规范的规定具有等效的消防安全水平。对防火的设计主要方法就是性能化防火设计,也称“以性能为基础的消防设计”,它是运用消防安全工程学的基本原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,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,从而确定性能指标和设计指标。

4.1性能化防火设计的步骤

(1)确定评估对象。

(2)根据风险承担者的评估目标,确定消防安全总体目标,如生命安全目标和非生命安全目标(结构安全或环境安全)。

(3)根据消防安全总体目标,确定评估的消防安全性能判定标准及其量化指标。

(4)分析性能化试设计的具体问题,确定评估范围和定量评估分析方法。

(5)分析建筑内人员特征、火灾危险性和消防系统的可行性与可靠性,确定可能出现的最不利的火灾发展情况和人员疏散状况,设置火灾场景(包括场景的选择标准、点燃源、可燃物、火灾荷载密度、火灾增长速率、设计火灾规模等)。

(6)选取评估计算对象,确定火灾模拟计算模型(如火烟气蔓延模型和人员疏散模型等),分析火烟蔓延和人员疏散状况。

(7)解决评估过程中的不确定性问题,确定事件发生概率,估计危害后果的严重性,进行安全性论证。

(8)对评估结果进行评价,得出评估结论,撰写评估报告。

4.2计算机的应用

随着人们对火灾基础理论研究的不断深入以及计算机技术的发展,计算机模拟技术在性能化防火设计中得到普遍应用。应用计算机数值分析方法,建立火灾模型,对火灾过程的各个方面,如火灾的发生和发展、烟气的产生与扩散、消防设施的工作情况以及人员的反应和行为等进行动态模拟,计算火场的温度、压力、火灾气体浓度和烟密度等参数,考察各种有关因素的影响,估计火灾对人员和财产的危险程度,从而对建筑物的安全性做出评价。

参 考 文 献

[1]何彩红,火灾时地下商场人员紧急疏散的研究. 西安建筑科杖大学.2007.

高层建筑火灾风险分析篇11

根据专家打分确定各层次指标相对上层因素的判断矩阵,并计算矩阵的特征值及其对应的特征向量,特征向量即为我们所求的各层指标相对上层目标的权重。本文利用求和法计算判断矩阵A的最大特征值λmax及其对应的特征向量W。其计算步骤为所得到的特征向量就是各评估因素的重要性顺序,也即是权重的分配。

判断矩阵的一致性检验

由于风险评估指标具有复杂性和多样性,而不同的人对事物的判断又存在模糊性和差异性,因此,专家打分及加权平均等方法获得的重要性判断矩可能存在一些偏差。每一个判断矩阵都具有完全的一致形式是不可能的,所以我们只能要求判断矩阵具有满意的一致性,使AHP法得到的结果基本合理,这就是为什么我们在评价过程中要对判断矩阵进行一次性检验。一致性检验按照下式进行一般CR<0.1时,认为判断矩阵的一致性是可以接受的,否则就需要调整判断矩阵,直到满意为止。

运用层次分析法对高校学生宿舍楼火灾风险评估

1风险评估指标体系模型

通过对近些年高校学生宿舍火灾案例的研究,本着科学性、可行性、可比性的评估指标建立原则并征询相关专家意见建立了以消防安全管理水平、建筑物自身状况、火灾危险源三个因素为一级指标的高校学生宿舍楼火灾危险综合评估体系,见图1。

2宿舍楼火灾风险评估指标权重计算

根据第2节所述,对专家进行问卷调查,采用9标度法得到各级指标的相对重要度值,再利用层次分析法计算出高校学生宿舍楼火灾风险评估体系各层指标权重,并进行一致性检验,见表4~表7。计算得到各指标权重后,按照一致性检验方法进行一致性检验,上述各层次指标的判断矩阵均通过一致性检验。

3评分标准

由专家根据实际情况和实践经验,确定高校学生宿舍楼火灾风险评估指标的评分标准,如表8所示。根据以上高校学生宿舍楼火灾风险评估方法计算所得分值,可对高校学生宿舍楼火灾风险进行相应分级,见表9。

实例应用

某大学7号学生宿舍楼始建于1997年,是钢筋混凝土结构一级建筑,整个大楼成“L”形,南北向长51m、东西向长100m,大楼宽度为16m。该大楼共六层,总占地面积2200m2,每层建筑面积1084m2,总建筑面积6500m2,入住约2000名学生。根据所建立的指标评估体系,通过专家评估,各指标平均得分结果,根据评估情况可计算出该宿舍楼火灾风险S=5.066,介于[5,7)之间,属于中等风险等级,见表10。

结论

高层建筑火灾风险分析篇12

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.

TennesseeValleyPublishing,2002.

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

3、ISO8421-1:1987(E/F)

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.

高层建筑火灾风险分析篇13

1建筑火灾危险性及特点分析

1.1火势蔓延快

高层建筑通常电梯井、管道井、电缆井、楼梯间、风道等竖向井道多,倘若防火分隔没有做好,在发生火灾时就如同一座座高耸的烟囱,使火势迅速扩散,尤其像综合楼和高级宾馆、办公楼等高层建筑,它们一般说来室内可燃物较多,一旦起火,燃烧猛烈,蔓延迅速。

地下建筑相对而言通往地面孔口数量少、面积小,当内部发生火灾时,各种有害气迅速体积聚相对封闭环境之内,无法扩散开来,致使建筑内有害气体的浓度在短时间内迅速提高,具有更大的危害性;由于地下空间的局部封闭性导致热量在部分区域内不易散开,当达到某一温度时,突然骤升,较早的出现“轰燃”,在通道形成的气流造成的抽力影响下,火势会在短时间内蔓延扩大。

1.2疏散困难

高层建筑的特点:一是楼层多,垂直距离较长,疏散到地面或其它安全场所需要更长时间;二是人员相对密集;三是由于各竖井发生火灾时空气流动畅通,烟雾和火势向上蔓延快,造成疏散困难,虽然我国部分较发达城市为消防部门购置了少量的登高消防车,但是大多数城市尚无登高消防车,而且现有消防车的高度也不能完全满足安全疏散与扑救的需要,这些,都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。

由于地下建筑的采光性问题,发生火灾时产生的烟雾会迅速使地下空间的能见度降到低点,加之火灾发生,被困人员容易心理恐慌,很容易在狭小的地下空间内失去方向性,人流一旦方向引导出现错误,势必会造成慌乱,贻误逃生时机,从而影响被困人员的安全疏散。

1.3扑救难度大

高层建筑通常高达数十米,少部分甚至高度达到数百米,从室外进行扑救火灾有相当难度。一般首先要进行自救,即主要靠室内已有的消防设施。但由于目前经济技术条件所限,部分高层建筑内部的消防设施还不是很完善,尤其是二类高层建筑的火灾扑救仍以消火栓系统为主,因此,高层建筑出现火灾时,扑灭起来会遇到较大困难。

地下建筑本身的结构形式决定了其具有一定的封闭性,且通常出人口少, 供气不足, 发生火灾会降低物质燃烧的速度及充分性,延长物资燃烧时间,一定程度上造成起火点比较隐蔽。后果是一方面容易造成某一部分与外界形成空气对流之后,火势就会立刻增大;另一方面也造成起火初期不易发现,最终酿成较大火灾事故,给灭火带来相当难度,因此地下建筑一旦失火,危险性会很大。

2 建筑火灾防范设计对策及具体思路

2.1 建筑防火设计的对策

建筑设计是建筑消防安全的源头,是建筑构成的第一步。提高建筑设计质量是保证防火体系安全的重要环节,设计单位应严格按照国家规定与标准设计,严格执行国家各种建筑设计防火规范等,并在结合建筑的各种功能要求的基础上,充分考虑防火安全,做好防火设计工作。具体包括应合理设置防火间距、安排建筑的位置、消防水源和消防车道等问题;消防设施、消防器材要配置齐全,在设计施工过程中应该根据需要严格按规范要求配置防排烟系统、气体灭火系统、火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统等项目,并通过消防控制中心集中管理。同时不能忽略防排烟,通风空调系统等问题。

2.2 建筑防火设计的具体思路

总体规划布局系统。首先,建筑选址应交通便捷,根据既有的城市规划确定的高层及地下建筑的位置应靠近主干道并有方便的道路通过,这样既有利于高层建筑、地下建筑中大量人流的分散,又便于消防工作的交通组织与疏散。其次,应该保持安全的建筑间防火间距,为了保证在高层建筑灭火时达到登高消防车灭火操作的要求及防止火势蔓延,高层建筑与地下建筑总体设计应保持安全的防火间距,带有危险性质用途的设备用房应远离高层建筑并分区域设置。

安全疏散系统。根据房屋建筑楼房多结构复杂的特点,安全疏散系统可细分为垂直方向疏散、水平方向疏散两个子系统。楼梯、屋顶机场、避难层等子系统组成垂直方向疏散系统。走廊是水平方向疏散系统的关键因素,它的设置应简捷顺畅并应有方向指示、事故照明、排烟灭火等措施。

消防设备系统。一般情况下认为火灾在起火15分钟—20分钟时才开始燃烧蔓延,要迅速扑灭火情,第一时间疏散人员并迅速报警,否则分秒之间都会酿成巨大损失。因此,建筑必须采用自动报警加自动灭火的消防设施系统,人工报警系统也是不可或缺的。

建筑灭火系统。高层及地下建筑火灾必须首先立足于自救,因此灭火设备的作用极其重要。初期灭火可主要采用自动喷水、喷气、泡沫灭火设备和手动灭火设施,具体选择根据不同地区气候特点及各建筑功能的性质决定。

3. 结语

本文结合当前建筑的结构特点,通过对高层及地下建筑火灾的特点及其危险性进行深入分析与总结,并就建筑火灾防范设计提供一些具体对策,为实现高层及地下建筑火灾的性能化设计打下坚实的基础。同时必须要加强普及消防安全意识,防患于未然,以确保自己和他人的人身财产安全。

参考文献

[1祝飞. 浅议高层工业建筑火灾危险性特点及防火设计对策[J];科技咨询导报,2007(1):89.

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