GB-T 31593.4-2015消防安全工程第4部分：設定火災場景和設定火災的選擇

消防安全工程第4部分：設定火災場景和設定火災的選擇Part4:Selectionofdesignfirescenariosanddesignfires(ISO/TS16733:2006,Firesafetyengineering—Selectionofdesignfirescenariosanddesignfires,MOGB/T31593.4—2015前言 I 1范圍 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4符號 5概述 26設定火災場景 37設定火災 附錄A(資料性附錄)本部分與ISO/TS16733:2006的章條編號對照 附錄B(資料性附錄)本部分與ISO/TS16733:2006的技術性差異及其原因 附錄C(資料性附錄)設定火災場景的選擇應用示例(多功能室內體育館火災) 附錄D(資料性附錄)設定火災場景的選擇示例(日用品倉庫火災) 附錄E(資料性附錄)典型的火災增長類型 參考文獻 I——第2部分：所需數(shù)據(jù)類型與信息；——第3部分：火災風險評估指南；——第4部分：設定火災場景和設定火災的選擇；——第5部分：火羽流的計算要求；——第6部分：煙氣層的計算要求；——第7部分：頂棚射流的計算要求；——第8部分：開口氣流的計算要求；——第9部分：人員疏散評估指南。本部分為GB/T31593的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分采用重新起草法修改采用ISO/TS16733:2006《消防安全工程設定火災場景和設定火災本部分與ISO/TS16733:2006相2006的章條編號對照一覽表。本部分與ISO/TS16733:2006相比存在技術性差異，這些差異涉及的條款已通過在其外側頁邊空白位置的垂直單線(|)進行了標示，附錄B中給出了相應技術性差異及其原因的一覽表。為了方便使用和符合我國相關標準編寫要求，本部分還對ISO/TS16733:2006做了下列編輯性修改：——修改了國際標準的引言，將其作為本部分的引言； 將國際標準中某些標點符號修改為符合漢語習慣的標點符號，——增加了附錄A(資料性附錄),給出了本部分與國際標準的章條編號對照情況；——增加了附錄B(資料性附錄),給出了本部分與國際標準的相應技術性差異及其原因說明。本部分由中華人民共和國公安部提出。本部分由全國消防標準化技術委員會建筑消防安全工程分技術委員會(SAC/TC113/SC13)Ⅱ消防安全評估需要分析設定火災場景，并通過分析結果判斷試設計方案與所設定的性能化判據(jù)的符合程度。設定火災場景的選擇是消防安全評估的基礎。為使建筑工程滿足消防安全目標，火災場景災特征稱為“設定火災”。設定火災需要和消防安全工程的分析目標相適應，并需要產生保守的設計1消防安全工程第4部分：設定火災場景和設定火災的選擇1范圍GB/T31593的本部分提供了選擇設定火災場景和設定火災的方法。本部分適用于建筑工程的確定性消防安全分析。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T5907(所有部分)消防詞匯GB/T31592消防安全工程總則(GB/T31592—2015,ISO23932:2009,MOD)GB/T31593.3—2015消防安全工程第3部分：火災風險評估指南(ISO/TS16732:2005,MOD)3術語和定義GB/T5907和GB/T31592界定的以及下列術語和定義適用于本文件。設定火災designfire對一個設定火災場景假定火災特征的定量描述。注：典型的情況就是對重要的火災參數(shù)隨時間的變化進行描述，如熱釋放速率和毒性組分的生成量，同時描述其他重要的模型輸入數(shù)據(jù)，如火災荷載密度。設定火災場景designfirescenario一次確定性消防安全工程分析所采用的特定火災場景。注：因為可能的火災場景非常多，所以，有必要選擇最重要的場景進行分析。選擇的設定火災場景是和消防安全設計目標相適應的，并且能說明潛在火災場景的可能性和后果。火災場景firescenario對一次火災整個發(fā)展過程的定性描述，該描述確定了反映該次火災特征并區(qū)別于其他可能發(fā)生火災的關鍵事件。注：火災場景通常要定義火災發(fā)生、增長、完全發(fā)展和衰減等階段，以及影響火災發(fā)展過程的各種系統(tǒng)和環(huán)境條件。4符號本部分所用的符號見表1。2符號單位A開口面積m2h開口高度mn可燃物的質量損失速率·空氣進入室內的速率Q熱釋放速率參考熱釋放速率r可燃物完全燃燒所需的當量空氣質量kg空氣/kg燃料t時間S達到參考熱釋放速率Q。所需的時間S且對分析起重要作用的有限數(shù)量的設定火災場景。所選的設定火災場景應與消防安全目標相適應，且5.1.3工程分析時，所選的每一個設定火災場景都代表一個高風險的火災場景組?；馂膱鼍敖M的風險用場景組的發(fā)生概率及其可能導致的后果來表征，典型的情況就是用概率和后果的乘積來5.1.4設定火災場景選定后，應不斷修改建筑設計，直到分析表明設計方案的火災風險降低5.1.6確定設定火災場景時，應注意后果不嚴重但發(fā)生概率高或者后果嚴重但發(fā)生概率低的場景可能準確反映火災的真正影響，且可能低估火災風險。相反，若高估了火災的嚴重性，則會導致不必要的本部分所描述的設定火災場景和設定火災的選擇方法見圖1。3火源確定所有可能的火災場景建立對每一個場景組.選擇設定火災場景對每一個設定火災每個火災場景可由特定火災事件及其環(huán)境狀況，以及一系列相關消防設施情況來描述。有關特定火災事件及其環(huán)境狀況的描述是火災場景特征描述必需的內容，而相關消防設施的情況可由消防安全 46.2火災場景分析為辨識重要的火災場景，不同的分析者宜采用一種統(tǒng)一的方法。風險分級程序同時考慮場景發(fā)生的概率和后果，可為選擇火災場景提供了必要的基礎。對于確定性分析，火災風險評估技術可用于設定火災場景的選擇。風險分級程序的主要步驟如下：——確定一組可能的火災場景；——估計場景發(fā)生的概率；——估計場景的后果；——估計場景的風險(反映場景發(fā)生的概率和后果);——按照風險對火災場景進行分級。6.3選擇設定火災場景的系統(tǒng)方法選擇設定火災場景的一種系統(tǒng)方法見6.3.2～6.3.11。第一步到第五步是確定大量的潛在火災場景組的方法，從這些場景組中，可以選擇并確定一組設定火災場景。第六步到第十步所列出的事件樹方法是采用風險分級程序來選擇火災場景的一種方法。風險分級程序可以采用其他簡化方法，如利用工程判斷、易得到的數(shù)據(jù)和對場景組的概率和后果的估計等。當無法使用簡化方法時，則應遵循事件樹方法，以構成場景個體事件的概率為基礎來計算場景的概率。本步驟主要確定發(fā)生火災的空間位置。利用火災統(tǒng)計可以辨識最有可能起火的火災位置。若無統(tǒng)計資料可用，則可通過建筑內的熱源、可燃物和使用者情況來估計可能的火災位置。利用工程判斷可以辨識最不利的或最有威脅的火災位置。最有威脅的火災位置是指那些發(fā)生火災時可能嚴重影響消防安全設施性能的位置，如：——發(fā)生火災時，消防設施可能沒有足夠的時間和空間進行有效動作的位置，包括人員密集場所，潔凈室、著火點附近有高密度易受傷害人群或有易受損失財產的場所，以及具有裸露結構構件的場所等；——消防安全系統(tǒng)作用范圍之外的房間或空間，包括隱蔽空間和外部表面。設定火災場景可能需要考慮的其他起火位置包括：——建筑結構制品火災(夾心板等);——樓梯間火災；——電纜槽或管道火災；——屋頂火災(屋頂下);b)外部空間：——相鄰建筑或植被火災；——屋頂火災。56.3.3第二步——火災類型火災類型涉及火災的初始強度和增長速率，與初始火源、首先被引燃的物體、首先被引燃的大尺寸物體以及引燃大尺寸物體之前被引燃的任何物體等情況相關?？梢岳没馂慕y(tǒng)計來確定設定火災場景的初始引燃條件及其發(fā)生概率。通過合適的火災統(tǒng)計資料，依據(jù)火災發(fā)生的概率和相關后果的評判標準，對火災的初始火源和初始燃燒物進行合并分級，可得到以下火災類型：a)人員傷亡占最大份額的火災；b)用貨幣衡量的財產損失占最大份額的火災；c)在具有確定的最小尺度火災范圍內，最有可能的火災是：——蔓延出起火房間的火災；——大小超過一定面積的火災；——死亡5人或5人以上的火災；——損失超過了以貨幣衡量的損失閾值的火災(超過此閾值的損失是重大損失)。設定火災場景可能需要考慮的其他火災類型包括：——單個物體燃燒的火災(家具，廢紙簍，設備);——發(fā)展中的火災(排煙)。b)外部火災：——外部燃料包火災；——建筑立面火災。火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)宜從從事火災統(tǒng)計工作的有關行政主管部門獲得。若國內無合適的火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)，則可利用具有相似火災情況的其他國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)?；馂慕y(tǒng)計數(shù)據(jù)應謹慎使用，要確保數(shù)據(jù)適用于所考慮的建筑工程。若包含很小的初始引燃物的火災類型在后果權重級別上定為高級別，則這種火災至少還應包含一個附加的大尺寸的可燃物。通常，工程判斷能夠確定與所定義的火災類型相接近的可燃物。6.3.4第三步——潛在的火災危害本步驟考慮可能在定性設計復查階段所確定的潛在火災危害中產生的火災場景。除第二步(見6.3.3)所述的高危險場景外，還有：a)突發(fā)公共事件(如地震或恐怖事件)的危害，這些事件可能引發(fā)多處嚴重火災或者導致多個消防設施同時失效；b)非火災事件的危害，這些事件會削弱建筑結構并降低可引起結構坍塌的火災條件；c)其他導致火災異常嚴重的情況，能夠加重火災的情況：——使用易自燃、火災蔓延快、易爆炸的高危險材料；——使用能產生劇烈火災和劇毒性煙氣的高危險材料；——使用燃燒產物對環(huán)境有嚴重危害的高危險材料；——使用被污染的滅火介質；使用某些通常手段(如采用含氯消毒劑的游泳池水)撲救火災具有很大危險或難度的情況；d)存在高危險操作的情況，包括在易燃材料附近使用明火；e)在建設或維護階段存在特殊危險的情況。如果這些場景中包含比以前所確定的場景具有更高概率和更嚴重后果的場景，則需要將它們納入分析之中，以取代性質與其類似但具有較小風險的場景。66.3.5第四步——系統(tǒng)對火災的影響本步驟確定那些可能對火災過程或不可接受條件的發(fā)展產生重要影響的系統(tǒng)。對每個系統(tǒng)，在場景特征中要包括其初始狀態(tài)。需要考慮的典型系統(tǒng)及其相關狀態(tài)包括：a)被動系統(tǒng)：——內部物品和室內陳設品(狀態(tài)：由于老化或人為原因導致的新舊狀態(tài));——起火房間和與其相關房間的門、窗戶或其他開口(狀態(tài)：開啟或關閉);——材料控制(狀態(tài)：由于老化或人為原因導致的新舊狀態(tài));——墻體和頂棚/地板的聯(lián)合體以及其他的防火分隔物體(狀態(tài)：良好的或受損的);——結構構件(狀態(tài)：良好的或受損的);——防火隔間。b)主動系統(tǒng)：——主動滅火系統(tǒng)(狀態(tài)：是否全部運行，是否定位適當);——煙控系統(tǒng)(狀態(tài)：是否全部運行，是否定位適當);——火災探測系統(tǒng)(狀態(tài)：是否全部運行，是否定位適當);——報警和通信系統(tǒng)(狀態(tài)：是否全部運行，是否定位適當);——疏散系統(tǒng)(狀態(tài)：是否全部運行，是否定位適當);——消防安全管理；——消防隊員的行動。6.3.6第五步——人員響應火災中人員采取的行動，對火災過程和煙氣運動會產生重大影響，這是本步驟應予以考慮的場景。對于由人員疏忽或故意縱火引發(fā)火災的行為，通常已包含在第二步(見6.3.3)所述的火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，本步驟不再考慮，而對火災發(fā)生后的人員反應行為則應加以考慮。受過培訓的員工或內部的專職消防隊員的行為對早期火災的發(fā)展有重要影響。以保護財產或商業(yè)建筑的使用連續(xù)性為目的時，還應考慮市政消防隊員的積極行為。重要的門窗被缺乏培訓的員工或臨時訪問人員打開后，會導致火災的快速發(fā)展和煙氣蔓延。這些行為會產生新的潛在火災場景。6.3.7第六步——事件樹創(chuàng)建的事件樹應能代表與火災場景相關的從火災引燃到火災熄滅全過程中可供選擇的事件序列。創(chuàng)建事件樹從一個初始事件開始，如與消防安全系統(tǒng)及人員的初始狀態(tài)相關的火災引燃；然后，創(chuàng)建一個分叉，并在分叉上增加分支來反映每個可能的連續(xù)事件。重復這個過程，直到表征出所有可能的狀態(tài)。每個分叉的創(chuàng)建都以前面事件的發(fā)生為基礎，貫穿整個事件樹的一條路徑代表應考慮的一個火災場景。附錄C和附錄D中給出了創(chuàng)建事件樹的示例。事件詳細說明了火災特征的變化、系統(tǒng)的狀態(tài)、人員的響應以及火災的最終結果。與建筑系統(tǒng)相關的事件包括：——火災引燃第二個可燃物；——火災受限于門或其他障礙物；——系統(tǒng)按照設計要求發(fā)揮作用或不能滿足性能要求；——窗戶玻璃的破碎。也可用故障樹來替代事件樹。故障樹和事件樹一樣，也是邏輯樹，但它的每個分支中的事件都依賴于條件或狀態(tài)，而不是一個實時事件。因為可能有大量的因素，每個因素的初始狀態(tài)有多種可能性。因此，在本步驟中先建立一個初始故障樹，以建立可供選擇的初始狀態(tài)，然后相應于初始條件，在故障樹的7每一個結束點附加普通格式的事件樹，這樣可以較簡單地完成本步驟。一個場景就是這個混合樹的一使用現(xiàn)有統(tǒng)計數(shù)據(jù)或GB/T31593.3—2015中6.3推薦的工程判斷估計每個事件的發(fā)生概率。對于某些分支，初始火災特征是主要考慮的問題，且火災事故數(shù)據(jù)是概率估計的合適數(shù)據(jù)源；而對于另外一些分支，系統(tǒng)的狀態(tài)是主要考慮的問題，且可靠性數(shù)據(jù)是概率估計的合適數(shù)據(jù)源；其他一些分支，建筑內的人員或物體的特征或狀態(tài)是主要考慮的問題，而人員數(shù)量和可利用的數(shù)據(jù)是概率估計的合適數(shù)據(jù)源。所有這些都可以在事件樹上標出。將場景路徑上的所有概率相乘即可得到每個場景的相對概率。6.3.9第八步——后果使用現(xiàn)有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)或GB/T31593.3—2015中6.4推薦的工程判斷估計每個場景的后果。后果應采用合適的度量來表達，如可能的死亡人數(shù)、可能的受傷人數(shù)或預期的火災損失。當估計火災人員傷亡時，應注意確保此過程采用的數(shù)據(jù)與所考慮的建筑工程是相關的。關于人員行為與建筑工程的關系參見GB/T31593.9。6.3.10第九步——風險分級依據(jù)相關風險對場景進行分級，風險可以由場景的發(fā)生概率(第七步)乘以后果(第八步)得到。6.3.11第十步——最終選擇和說明文件對于每個消防安全目標，選擇風險最大的火災場景進行定量分析。選擇的場景應能代表累積風險(所有場景的風險之和)的主要部分。在選擇場景的過程中宜考慮業(yè)主的意見。編制所選擇的火災場景的說明文件。所選場景即為“設定火災場景”。同時也要說明未選擇的火災場景并說明不選擇的原因。最終選擇時，需避免以下易犯的錯誤：——若多個具有嚴重后果、低概率的場景被排除，應注意被排除的場景不具有中等或高等的累積概率。如果可能，最好合并類似的場景；與排除這些場景相比，這樣能夠使更多的場景得到直接體現(xiàn)和分析。 ——不能因為某場景決定了某個特殊的消防安全系統(tǒng)或設計的取舍，就不考慮其對風險的貢獻而排除該場景?！獙τ谀硤鼍埃荒芤驗楫a生可接受結果的最佳設計需要付出很大代價，就不考慮其對風險的貢獻而排除該場景。因為消除或降低這些特殊場景的風險具有很高的代價，因此應該在更多的細節(jié)分析后，才做出是否接受這些風險的決定。 -若沒有確定的設計可降低或消除風險，則可以不考慮相關場景對風險的貢獻而將其排除，如應排除接近起火點的人員、由于過量使用酒精或毒品而失控的人員的風險。7設定火災7.1.1最初選擇設定火災時，可根據(jù)設定火災場景來定義設定火災。例如，可用單個物體的熱釋放速率來定義設定火災。根據(jù)分析結果可對設定火災進行修改。例如，若單個物體的火災發(fā)展足夠猛烈以至于可能在房間內發(fā)生轟燃，則需要修改設定火災，以反映通風控制或燃料控制的轟燃后火災的特征。8類似的，噴頭動作或窗戶破碎等事件都會對設定火災產生影響。但是，應確保設定火災和消防安全分析7.1.2一個特定的設定火災場景可能不止有一個設定火災。例如，當火災從著火房間蔓延至另一房間時，就需要一個新的設定火災來描述第二個房間的火災。7.1.3火災可能經歷從發(fā)生到完全發(fā)展、最后衰減直至熄滅的過程。設定火災由有關變量的值來描7.1.4設定火災(見圖2)包括以下幾個階段：——增長階段：包括從火焰?zhèn)鞑ルA段發(fā)展到轟燃或全部可燃物參與燃燒的階段；——完全發(fā)展階段：以充分穩(wěn)定的燃燒速率為特征，可能出現(xiàn)通風控制型或燃料控制型火災；因此，應將設定火災理解為對整個火災過程的描述。此描述包括：——設定火災場景所提供的參數(shù)(房間尺寸，火災位置，考慮的易燃材料等);——評估火災發(fā)展所必需的參數(shù)(熱釋放速率和根據(jù)所用評估模型確定的參數(shù));——能導致上述參數(shù)發(fā)生變化的事件。X說明：X——時間；Y——熱釋放速率；4——衰減階段；5——噴頭動作；1——發(fā)生階段；2——增長階段；3——完全發(fā)展階段；6——轟燃；7——通風控制；8——噴淋控制。7.2基本特征設定火災通常以下列隨時間變化的變量為特征：——熱釋放速率；——毒性組分的生成率；9GB/T31593.4—2015——火災范圍(包括隨時間的變化); 溫度/熱通量隨時間的變化，7.2.2決定火災增長速率的因素決定火災增長速率的因素包括：——可燃物的特性；——可燃物的空間分布；——室內空間的幾何形狀；——可燃物的著火特性；——熱釋放速率的特征；——通風狀況； 外部熱通量；——暴露表面的面積。7.2.3火災增長的初始速率設定火災場景中出現(xiàn)的事件會改變火災增長的初始速率。典型的事件及其效應有：—通風條件變化：改變火災特征；確定火災初期增長速率需要考慮以上因素。對于設定條件下具有簡單幾何分布的可燃物火災，可根據(jù)火災模型預測其火災發(fā)展速率。對于典型的可燃物也可使用實驗數(shù)據(jù)確定其火災增長速率(參見參考文獻[4])。轟燃是局部火災向房間內可燃物的所有暴露表面全部參與燃燒的狀態(tài)的快速轉變過程。較小或中等大小的房間較易發(fā)生轟燃。轟燃會改變設定火災的熱釋放速率和完全發(fā)展火災的其他參數(shù)。完全發(fā)展火災是通風控制型或燃料控制型的。一般假定在室內空間內發(fā)生轟燃的條件為(參見參考文獻[5]):——上部煙氣層的溫度達到500℃~600℃;——上部煙氣層對地面的熱輻射達到20kW/m2。7.2.5完全發(fā)展火災轟燃后，火災快速進入完全發(fā)展階段，此階段的燃燒速率受可燃物或通風條件的限制。轟燃后的熱釋放速率峰值可認為是通風控制型火災和燃料控制型火災的熱釋放速率的較小者。當滿足式(1)時燃料控制型火災會向通風控制型火災轉變：……………(1)在分析結構響應時，應以火焰的溫度來描述轟燃后的火災。環(huán)境的熱對流和熱輻射也可能對結構通風控制型火災的燃燒速率可根據(jù)流入房間內的空氣量來確定。研究表明(參見參考文獻[5]),空氣流入起火房間的速率與通風因子A√h有關?？紤]到通風控制條件下，可燃物/空氣比大于化學當量當室內地面和頂棚有單獨通風口時，上述基于通風因子的預測方法會低估火災的嚴重性。上述方燃料控制型火災的燃燒速率取決于燃料的性質和表面積。在大多數(shù)實際應用中，這些因素很難確自動滅火系統(tǒng)可能在火災過程中的任何時間啟動，但一般期望其在轟燃前啟動。在自動噴淋系統(tǒng)消防部門可以在火災發(fā)展過程中的任何時間進行干預，但只有當火災的發(fā)展情況處于所用消防設備的可控制范圍內時才能控制火災。除非使用適當?shù)南狸牳深A模型(有關示例參見參考文獻[7]、在缺乏有效資料時，可認為80%的可燃物耗盡時，設定火災的熱釋放速率開始衰減。可以認為衰減速率在一段時間內呈線性減小，熱釋放速率在衰減期內的積分應等于可燃物中20%的剩余能量。對于每個場景，火災位置應選擇房間內的特定位置或場景所確定的主要位置。最有可能的火災位置可以通過工程判斷，從已經確定的初始可燃物的典型位置確定。最具威脅性的火災位置是在特定情構的場所(例如在停車場內)及其他消防安全設施沒有足夠的時間和空間有效動作的場所；GB/T31593.4—2015——接近出口或與其他空間相連的開口位置，火災在防火分隔設施有效響應之前會通過開口蔓延除易燃液體、氣體或諸如泡沫塑料類輕質可燃物等材料的火災外，大多數(shù)火災的增長速率相對較慢。火災增長速率通常用熱釋放速率來表示。出于設計目的，經常采用指數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)形式的熱釋Q。值可以任意選取，但通常取1MW。表2中列出了在消防安全工程中四種常用的火災增長增長速率類型特征時間t/s慢速火中速火快速火超快速火為特定的場景選擇合適的火災增長類型時應考慮上述因素，火災增長類型的選擇可考慮使用工程下列因素可影響陰燃火災的發(fā)生(參見參考文獻[10]):不完全燃燒產生的一氧化碳是陰燃火災的主要危害。因能見度低而造成的人員疏散失控狀態(tài)，也維材料(尤其是通過化學加工的材料)等物體易于陰燃，還需要考慮能產生陰燃的潛在點火源，如香煙注意在實際的室內火災中，可燃物(如裝有軟墊的家具等)的火災增長速率容易超過在開放環(huán)境內自由燃燒情況下所確定的增長速率。預熱和熱煙氣層的輻射反饋可以提高火災增長速率，并使通風控制型——火災不會蔓延到其他未被考慮的可燃物。大多數(shù)計算模型都需要將火災熱釋放速率作為計算房間溫度或其他火災特性的輸入?yún)?shù)，而對于材料的熱性能和火災載荷等來直接預測溫度。7.5.1概述監(jiān)管機構或消防安全工程設計復查組織可以指定其他設定火災的特征，具有代表性是指定火災中通風控制型火災的溫度取決于熱釋放速率(熱釋放速率又取決于通風條件)、房間熱特性和火災持續(xù)時間(取決于火災載荷密度)(參見參考文獻[5])。針對不同的通風因子和火災載荷密度得到的一系有關溫度-時間曲線的描述可參見參考文獻[14]和[15]。溫度-時間曲線可用來計算結構的熱響應生轟燃的時間可作為設定火災的起始點。反映火災特性的對流和輻射傳熱系數(shù)，可用來將溫度關系轉建筑工程內部的火災和建筑工程外部的火災都可能危害建筑工程的外表面。如建筑內部發(fā)生火災續(xù)傳播。這可能會引起外表面的嚴重損壞，同時火災還可能通過位于外表面且遠離火源位置的開口再a)從建筑工程外表面開口傳出的火焰，可以用火焰外表面上沿著火焰長度方向的熱通量分布來接近外表面的外部火源可向外表面施加最大的熱通量，并可導致最大的損壞風險或持續(xù)的火焰?zhèn)髟诠烙嫃碗s材料系統(tǒng)的火災增長速率或防火系統(tǒng)(如噴淋系統(tǒng))對設定火災的反應時，由于相互作標準尺度火災試驗方法可直接用于評估特定的試設計方案，也可間接用于評估特定工程計算方法在某些特殊情況下，應將試驗方法和計算方法結合應用。通過評估試驗結果可驗證計算方法的有(資料性附錄)本部分章條編號對應的ISO16733:2006的章條編號6.3與6.3.1之間的懸置段7.5與7.5.1之間的懸置段注：表中的章條以外的本部分其他章條編號與ISO/TS16733:2006其他章條編號均相同且內容一致。(資料性附錄)本部分的章條編號技術性差異1刪除了第一段中的“交通工具”;刪除了第四段“本部分提供了比ISO/TR13387-2更多的關于設定火災場景和設定火災選擇的信息，但并不意味著會取代ISO/TR13387-2”與我國的消防管理模式不相適應或與本部分內容無關2關于規(guī)范性引用文件，本部分做了具有技術性差異的調整，調整情況集中反映在第2章“規(guī)范性引用文件”中，具體調整如下：——用GB/T5907的所有部分代替ISO13943(見第3章);——用GB/T31592代替ISO23932:2009(見第3章);——用GB/T31593.3—2015(消防安全工程第3部分：火災風險評估指南)代替ISO/TS16732:2005(見5.1.3、6.3.8、6.3.9)引用了采用國際標準的國家標準和我國現(xiàn)行的術語標準，以適合我國國情并保持本標準各部分的協(xié)調統(tǒng)一，便于使用刪除了國際標準的3.1與我國的消防管理模式不相適應C.2建筑特征及使用功能C.3十步程序從相關火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)中分析最可能的火災場景類型和最可能具有嚴重后果的火災場景。此場景存在大量使用人員。觀眾位于階梯座位上，相對于火源逐層升高的同時增加了暴露于煙氣層的危險?？赡苁褂没虿皇褂每梢苿幼?，可能有或者沒有專職消防值班人員。此場景b)場景2:體育館用于其他用途時，競技場內發(fā)生火災。但是，此時觀眾仍在階梯座位上。如舉進行搖滾音樂會時會使用影視煙霧，感煙探測系統(tǒng)可能關閉?？赡苡谢蛘邲]有專職消防值班此場景和場景1或場景2具有相同的人員分布，只是火災位置不同。座椅可能是或者不是由阻燃材料制成。也可以考慮座椅下的廢棄物參與燃燒。d)場景4:競技場內發(fā)生火災，競技場用于其他用途，且觀眾沒有在階梯座位上。比如一次商品此時的人員荷載較低。和前面的場景相比，此場景的人員具有較大的流動性。尋找路徑比較e)場景5:火災發(fā)生在人員聚集區(qū)域而不是競技場和觀眾席。比如商店或賓客休息區(qū)。這里的設定火災可能具有或者不具有快速的增長速率，但火災荷載和HRR峰值通常低于競技場景。由于商場和賓客休息區(qū)經常位于臨近觀眾席出口的階梯座位下面的地下室里。因f)場景6:火災發(fā)生在儲藏區(qū)。座椅采用阻燃材料，則場景3的后果嚴重度將比場景1和場景2低。若搖滾音樂會和體育賽確定其他需要考慮的具有嚴重后果的重要場景。如果這些場景中的任一場景有可能比前面確定的場景具有更嚴重的后果，則需要將其納入所需分析的場景組之中。他們可以替代在性質上相似但具有這樣有代表性的增加火災場景并不能通過查閱統(tǒng)計數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，而應通過和專家討論來實現(xiàn)。因為在第一步和第二步中并沒有使用火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)，而是通過咨詢設計者和消防安全人員得到了可能的C.3.4第四步：系統(tǒng)對火災的影響在特定的區(qū)域內，人員可能會實施滅火(在下面的事件樹中首先協(xié)助滅火)。假定消防管理員會在構建一個代表各因素可能狀態(tài)的事件樹，這些因素是被辨識出的重要因素。事件樹的一條路徑就代表一個需要考慮的火災場景。構建事件樹由一個初始狀態(tài)開始，比如從引燃開始，然后構建一個分叉，再在分叉上添加反映下一因素可能狀態(tài)的分支。重復這一過程直到所有可能狀態(tài)都被表示出來，火災引燃引燃火災位置競技區(qū)和觀眾區(qū)零售區(qū)儲藏區(qū)應急人員滅火是否是P??否是P??否自動噴水系統(tǒng)滅火是否是否是P???否煙控系統(tǒng)有效性是P?2zt否有效性是否是否是否P?220.2PPPs?Ps?PPs??Psu圖C.1多功能室內體育館火災事件樹所考慮的第一個事件就是明火火災的引燃。因此，在這里暗含著假定：本例中陰燃火災并不像明火火災那樣重要。火災發(fā)生在競技區(qū)和觀眾區(qū)的概率是P?,發(fā)生在零售區(qū)的概率是P?,發(fā)生在存儲區(qū)域的概率是P?。假定火災只在這些位置發(fā)生，因此P?+P?+P?=1。在初始階段，應急人員可能會將火災撲滅。假定火災發(fā)生在競技區(qū)和觀眾區(qū)時，此事件發(fā)生的條件概率是P?,1,火災未被撲滅的概率是P?,z=1-P?,1。假設在零售區(qū)和存儲區(qū)內應急人員起作用的條件概率是相同的。若應急響應是起作用的，則場景的更深一步的細節(jié)就不須討論(所關心的生命安全的后果將會相當?shù)?。若火災沒有被應急人員撲滅，而被稍后啟動的自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅。在競技區(qū)和觀眾區(qū)，應急人員沒有撲滅火災的條件下，自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅火災的條件概率是P?2.1。自動噴水滅火系統(tǒng)未撲滅火災的概率是P?,2,z=1-P?a,1。假設在零售區(qū)和存儲區(qū)，自動噴水滅火系統(tǒng)起作用的條件概率是相同的。若自動噴水滅火系統(tǒng)是有效的，場景的更深一步的細節(jié)就不須討論(所關心的生命安全的后果將系統(tǒng)確定。在應急人員和自動噴水滅火系統(tǒng)均沒有撲滅火災的條件下，煙控系統(tǒng)起作用的條件概率是P?.2.2.1,煙控系統(tǒng)不起作用的概率是P1.2.2.z=1-P1,2,2.1。若煙控系統(tǒng)是有效的，場景的更深一步的細節(jié)就不須討論(所關心的生命安全的后果將會相當輕微)。若火災發(fā)生在零售區(qū)或存儲區(qū)，就沒有可能在競技區(qū)和觀眾區(qū)，若應急人員和自動噴水滅火系統(tǒng)均沒有撲滅火災，且煙控系統(tǒng)也沒有起到作技區(qū)和觀眾區(qū)的人員仍是安全的。在應急人員和自動噴水滅火系統(tǒng)均沒有撲滅火災的情況下，防火分火分隔阻止了煙氣向競技區(qū)和觀眾區(qū)或零售區(qū)的蔓延，則這些區(qū)域的人員仍是安全的。在應急人員和自動噴水滅火系統(tǒng)均沒有撲滅火災的情況下，防火分隔起作用的條件概率是P?220.1,防火分隔失效的C.3.7第七步：概率利用現(xiàn)有的可靠數(shù)據(jù)或工程判斷，估計每種狀態(tài)發(fā)生的概率?？梢詫l(fā)生概率標到事件樹上。通在設定火災場景的選擇中，僅估計每個事件發(fā)生的概率就足夠了?？梢岳媒y(tǒng)計數(shù)據(jù)或工程判斷——P?=0.20(競技區(qū)和觀眾區(qū));——P?=0.60(零售區(qū));應急人員沒有滅火的概率分別為P12=0.5,P2.2=0.2和P?,?=0.9。——P22.1=0.95[此值是自動噴水滅火系統(tǒng)在低頂棚區(qū)域(如零售區(qū))的一個典型值]。自動噴水滅火系統(tǒng)沒有撲滅火災的概率分別為P122=0.5,P222=假設在競技區(qū)及觀眾區(qū)和零售區(qū)之間有自閉門，則防火分隔起作用的概率是P?,2.2.2.1=0.9(假定假設在競技區(qū)及觀眾區(qū)和零售區(qū)之間有自閉門，防火分隔起作用的概率是P?.2.2.0,1=0.8(門阻止防火分隔失效的概率為P?,2.20,2=0.2。Pss=P?×P?z×P?2.2×P?2,2,2×P?2.2.2.2=0.2×0.5×0.5×0.3×0.1=0.0015利用工程判斷估計每個場景的后果。后果應當用合適的量度來表示，如傷亡人數(shù)或火災損失。估假定競技區(qū)和觀眾區(qū)的人員荷載為2000人，零售區(qū)為400人，存儲區(qū)為10人。景1的后果很輕。因此，設置Cq=0,其意味著后果是可接受的并且?guī)缀蹩梢员苊狻Ｓ薪佑|火災的人員只受到很小的威脅。場景2的后果很輕。因此，設置Cs=0至于沒有接觸火災的人員只受到很小的威脅。雖然如此，但還是假定場景3中在競技區(qū)和觀場景S4的后果：火災沒有被應急人員和自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅，煙控系統(tǒng)沒有正常起作用。然而，防火分隔阻止了煙氣向零售區(qū)域的蔓延。假定競技區(qū)和觀眾區(qū)內50%的人員受到威脅，場景4的后果是Cx=0.5×2000=1000。且防火分隔沒能阻止煙氣向零售區(qū)域蔓延。假定競技區(qū)和觀眾區(qū)有50%的人員受到威脅，零售區(qū)有10%的人員受到威脅。場景5的后果是Cs=0.5×2000+0.10×400=1040。場景S6的后果：火災很快被應急人員撲滅，以至于沒有接觸火災的人員只受到很小的威脅。場景6的后果很輕。因此，設置Cs=0。觸火災的人員只受到很小的威脅。假定零售區(qū)域有0.5%的人員受到威脅。因此，場景7的后和煙氣從零售區(qū)域向競技區(qū)和觀眾區(qū)的蔓延。若此區(qū)域內的人員逃生不需要通過零售區(qū)域，則可假定競技區(qū)和觀眾區(qū)內沒有人員受到威脅，零售區(qū)域有50%的人員受到威脅。場景8的后果是Cs?=0.50×400=200。和煙氣從零售區(qū)域向競技區(qū)和觀眾區(qū)的蔓延。假定競技區(qū)和觀眾區(qū)有25%的人員受到威脅，零售區(qū)有50%的人員受到威脅。場景9的后果是C=0.25×2000+0.50×400=700。景10的后果很輕。因此，設置Cso=0。沒有接觸火災的人員只受到很小的威脅。場景11的后果很輕。因此，設置Cs?=0(后果是可和煙氣從存儲區(qū)域向零售區(qū)域或競技區(qū)和觀眾區(qū)的蔓延。場景12的后果很輕。因此，設置災和煙氣從存儲區(qū)域向競技區(qū)和觀眾區(qū)或零售區(qū)域的蔓延。假定競技區(qū)和觀眾區(qū)有25%的人員受到威脅，零售區(qū)有25%的人員受到威脅。場景13的后果是Csg=0.25×2000+0.25×將場景以相對風險為序進行分級。相對風險為場景發(fā)生概率(第七步)和場景后果的量度(第八步)表C.1場景的風險分級火災場景概率后果風險等級0(低)0(低)40(低)0(低)43120(低)0(低)322110(低)0(低)20(低)0(低)20(低)0(低)21選擇風險等級最高的場景進行量化分析。選擇的場景應當能夠代表累積風險(所有場景的風險之 場景S13具有最大的風險，且會產生相當嚴重的后果。設計應當考慮這些具有潛在嚴重后果本附錄所提供的事件樹方法不僅可以用來選擇設定火災場景，而且能使設計者保證所有的消防安全設計和事件樹中的概率和后果保持一致。設計者應確保以受威脅的人員數(shù)量表示的后果是可以實現(xiàn)事件樹也可用來評估什么地方需要改進。例如，可通過采取措施而導致的概率的增加或采取有利D.2建筑特征及使用功能——利用手動舉高車可以存取日用品(即本倉庫是非自動的);在分析辨識的基礎上，從相關火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)中選擇最可能的火災場景類型和最可能具有嚴重后果——從相關倉儲損失統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到的可能的火災類型：縱火(32%);和電器相關的火災(18%);倉庫外部暴露于火災而起火(12%);熱加工(切割或焊接等)(8%);錯誤使用發(fā)煙材料(8%);化學反應(自燃)(7%);火花(6%);熱表面(5%);確定其他需要考慮的具有嚴重后果的重要場景。如果這些場景中的任一場景有可能比前面確定的場景具有更嚴重的后果，則需要將其納入所需分析的場景組之中。他們可以替代在性質上相似但危害潛在的火災危害包括無自動噴水滅火系統(tǒng)保護的一般類型日用品的貨架存儲：——存儲的日用品主要包含易溶化和易滴出的氣溶膠；——存儲的日用品包含未用硬紙板包裝的(膨脹型)泡沫塑料。D.3.4第四步：系統(tǒng)對火災的影響度，28%);保護設備未動作(水力報警器，聯(lián)動裝置，防火門，9%);外部暴露(8%);噴頭出現(xiàn)問題(不適當?shù)拈g距或溫度等級，噴灑受到阻擋，5%);供水閥關閉(5%);建筑操作過程(4%)。確認可能對火災過程產生有重要影響的人員特點及其響應特性。如工廠應急人員實施救火，消防應急人員滅火應急人員滅火合理的保護合理的存儲自動噴水滅 P?1.2,2.P?1.2,2. P?1.2,2,2,1,2P,P, 1,2,1,1,1,2S17 否P?1.21.2. 否P?1.21.2.PP2121.21,2,1,2,1,2 P?1,2,2,1,1.1否P?12.2,L,L.1P?1,2,2,1,1.1否P?12.2,L,L.1 P?1.2,2.否 否 P?122 否事件樹的分支如下：分支1;火災是可燃液體溢流火災或其他類型火災。像上面提到的一樣，液體溢流火災對自動噴水滅火系統(tǒng)的威脅更大。分支2:火災發(fā)生在貨架底部或貨架空間或者其他地方。分支3:應急人員滅火成功或者失敗。分支4:自動噴水系統(tǒng)的設計對存儲的物品來說是合理的或不合理的。分支5:日用品的存儲方式適合于或者不適于自動噴水滅火系統(tǒng)的設計。分支6:自動噴水滅火系統(tǒng)能夠運行或不能運行，比如，在維護期間，自動噴水滅火系統(tǒng)可能關閉。分支7:自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅火災或沒有撲滅火災。利用現(xiàn)有的可靠數(shù)據(jù)或工程判斷，估計每種狀態(tài)發(fā)生的概率?？蓪⑦@些概率標到事件樹上。通過若利用公共供水系統(tǒng)，則自動噴水滅火系統(tǒng)的總可靠性大約是95%。然而，當可燃液體溢流引燃——P?=0.16(液體溢流火災);——P??=P2?=0.5(火災發(fā)生在貨架底部或貨架空間內);——P?z=P?,?=0.5(火災發(fā)生在其他地方); P1uu=P21=0.7(應急人員滅火成功);——P1.1,2=P?,1.2=0.3(應急人員滅火失敗);——P1121=P2121=0.9(自動噴水滅火系統(tǒng)的設計適合存儲的日用品);——P11,2,1,1=P?.1,2,2,1=P?,1.2,1.1=P?.1.2,2,1=0.8(日用品的存儲適合自動噴水滅火系統(tǒng)的設計);——P?.12,1.2=P11.2.2.2=P?.1.2.1.2=P?.12,2,2=0.2(日用品的存儲不適合自動噴水滅火系統(tǒng)的設計);=0.9(自動噴水滅火系統(tǒng)動作);=0.1(自動噴水滅火系統(tǒng)沒有動作)。此滅火的可能性較低); Pttstats=0.6(自動噴水滅火系統(tǒng)滅火失敗)能性較低);——Pz,12.1,2.1.2=0.25(自動噴水滅火系統(tǒng)滅火失敗);D.3.8第八步：后果本例中，人員受到傷害的風險很低。最大的后果是直接的有形破壞(5千萬美元到2億美元)和商業(yè)事務中斷造成的損失(1千萬美元到2億美元，依賴于企業(yè)中類似存儲設備的數(shù)量)。對于自動噴水滅火系統(tǒng)撲滅液體溢流火災的場景，假定損失仍是需要考慮的：C(S2)=C(S5)=對于自動噴水滅火系統(tǒng)滅火失敗的場景，假定最大損失為：C(S3)=C(S4)=C(S6)=C(S7)=C(S9)=C(S10)=C(S12)=C(S13)=C(S16)=C(S17)=C(S19)=C(S20)=C(S22)=C(S23)=C(S25)=C(S26)=400000000美元。將場景以相對風險為序進行分級。相對風險由場景后果為場景發(fā)生概率(第七步)和場景后果的量火災場景概率后果/美元風險/美元等級0.056500000280000.0077760.007776400000000311040010.00172840000000069120030.0015552—0.002332840000000093312020.00043240000000050.00017280.001555240000000062220840.000192400000000—0.00004320.000388840000000060.000048400000000—0.294294000.0775656火災場景概率后果/美元風險/美元等級41 一25—36—選擇風險等級最高的場景進行量化分析。選擇的場景應當能夠代表累積風險(所有場景的風險之不管是可燃液體溢流火災還是其他類型的火災，最嚴重的火災場景是自動噴水滅火系統(tǒng)滅火失敗——火災為可燃液體溢流火災，并在幾個貨架空間和貨架底部引發(fā)火災。至少一個被引燃的貨架應當在所允許的層上存有日用品(設計目標是設計一個能夠控制火災的自動噴水滅火系統(tǒng));——火災為其他類型的火災，并在一個貨架空間引發(fā)火災。至少一個被引燃的貨架應當在所允許的層上存有日用品(設計目標是設計一個能夠控制火災的自動噴水滅火系統(tǒng))。典型的火災增長類型典型的火災增長類型見表E.1。設定火災場景火災增長類型靠近易燃內襯材料的裝有軟墊的家具或堆積的家具超快速輕質家具超快速廢物堆里的包裝材料超快速非阻燃泡沫塑料超快速垂直堆放的紙板或塑料箱超快速被褥快速展臺或裝有襯墊的工作臺隔斷快速辦公設備中速商店柜臺中速鋪地材料慢速[4]BabrauskasV,BurningRates,TheSFPEHandbookofFireProtectionEngineering2ndedition,SocietyofFireProtectionEngineers,Boston,MAUS1995,Section3,Chapter3-1.[5]WaltonWD,Thomas,PH,EstimatingTemperaturesinCompartment