2019一级消防工程师《案例分析》知识点：大型商业综合体消防性能化设计评估

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大型商业综合体消防性能化设计评估案例分析

【知识点 1】性能化设计评估的适用范围：

①可采用性能化设计评估方法的情况：

a. 超出现行国家消防技术标准适用范围的。

b. 按照现行国家消防技术标准进行防火分隔、防烟排烟、安全疏散、建筑构件耐火等设计时，难以满足工 程项目特殊使用功能的。

②不应采用性能化设计评估方法的情况：

a. 国家法律法规和现行国家消防技术标准中有严禁规定的。

b. 现行国家消防技术标准已有明确规定，且工程项目无特殊使用功能的。

【知识点 2】建筑物性能化消防设计的基本程序。

①确定建筑物的使用功能和用途、建筑设计的适用标准。

②确定需要采用性能化设计方法进行设计的问题。

③确定建筑物的消防安全总体目标。

④进行性能化消防设计和评估验证。

⑤修改、完善设计并进一步评估验证，确定是否满足所确定的消防安全目标。 制设计说明与分析报告，提交审查与批准。

【知识点 3】火灾场景的确定。火灾场景的设计，应当考虑如下内容。

①火灾场景应根据最不利的原则确定，选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。例如，火灾发生在

疏散出口附近并令该疏散出口不可利用、自动灭火系统或排烟系统由于某种原因而失效等。火灾风险较大的火灾 场景一般为最有可能发生，但火灾危害不一定最大的火灾场景;或者火灾危害大，但发生的可能性较小的火灾场 景。

②火灾场景必须能描述火灾引燃、增长和受控火灾的特征以及烟气和火势蔓延的可能途径、设置在建筑室内 外的所有灭火设施的作用、每一个火灾场景的可能后果。

③在设计火灾场景时，应确定设定火源在建筑物内的位置及起火房间的空间几何特征。例如，火源是在房间 中央、墙边、墙角还是门边等以及空间高度、开间面积和几何形状等。

④疏散场景的选择应考虑建筑的功能及其内部的设备情况、人员类型等因素，反映可能的火灾场景和影响人 员疏散过程的人员条件及环境条件。

4)t2 火灾模型是性能化设计评估中最常采用的描述火灾增长的方法。t2 火灾模型描述火灾过程中火源热释放速率随时间的变化过程。当不考虑火灾的初期点燃过程时，可表示为 Q=αt²,根据火灾发展系数α，火灾发展阶段可分为极快速、快速、中速和慢速四种。火焰水平蔓延速度参数值见下表。

【知识点 4】性能化设计评估的管理流程

1) 建设单位提交申请材料。

2) 工程项目管辖地公安消防机构初审核。对经初审同意的，书面报送省级公安消防机构。省级公安消防机构 做出是否同意进行性能化设计评估的复函。

3) 建设单位委托符合条件的性能化设计评估单位进行性能化设计评估。

4) 建设单位、设计单位、性能化设计评估单位和公安消防机构共同研究确定消防安全目标及性能判据。

5) 对于性质重要的工程项目的性能化设计评估，可根据需要由另一家性能化设计评估单位进行复核评估。

6) 性能化设计评估工作完成后，建设单位提交申请召开论证会的材料。

7) 工程项目管辖地公安消防机构初审。对经初审同意的，书面报送省级公安消防机构。

8) 省级公安消防机构做出是否组织老师论证的决定，如同意则由省级公安消防机构会同同级建设行政主管部 门组织召开老师论证会。

9) 当老师组认为设计方案存在需进一步研究解决的关键问题或老师意见存在较大分歧时，应做进一步研究， 修改完善后，由省级公安消防机构再次组织老师论证。

10)老师论证会组织单位应将老师组论证意见形成老师论证会议纪要，并印发有关单位。

【知识点 5】建筑物的消防安全总目标

1) 减小火灾发生的可能性。

2) 在火灾条件下，保证建筑物内使用人员以及救援人员的人身安全。

3) 建筑物的结构不会因火灾作用而受到严重破坏或发生垮塌，或虽有局部垮塌，但不会发生连续垮塌而影响 建筑物结构的整体稳定性。

4) 减少由于火灾而造成的商业运菅、生产过程的中断。

5) 保证建筑物内财产的安全。

6) 建筑物发生火灾后，不会引燃其相邻建筑物。

7) 尽可能减少火灾对周围环境的污染。

【知识点 6】火灾场景的确定原则

火灾场景应根据最不利的原则确定，选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。例如，火灾发生在疏 散出口附近并令该疏散出口不可利用、自动灭火系统或排烟系统由于某种原因而失效等。

火灾风险较大的火灾场景一般为最有可能发生，但火灾危害不一定是最大的火灾场景;或者火灾危害大，但 发生的可能性较小的火灾场景。

【知识点 7】不同类型建筑的火灾荷载密度确定

火灾荷载密度是指单位建筑面积上的火灾荷载。火灾荷载密度是可以比较准确地衡量建筑物室内所容纳可燃 物数量多少的一个参数，是研究火灾全面发展阶段性状的基本要素。在建筑物发生火灾时，火灾荷载密度直接决 定火灾持续时间的长短和室内温度的变化情况。建筑物内的可燃物可分为固定可燃物和容载可燃物两类。固定可 燃物的数量很容易通过建筑物的设计图样准确地求得。容载可燃物数量很难准确计算，一般由调查统计确定。

【知识点 8】消防性能化设计评估针对室内步行街采取相应消防措施。

【扩展知识点 9】为了解决大型会展中心的登录大厅内部疏散距离过长、非首层会议室楼梯在首层无直接对外出口的问题，将首层大、小展览厅之间的多条通道通过防火墙、防火卷帘分隔，火灾时自动加压送风构成安全 疏散通道。针对展览厅防火分区面积扩大问题，通过提高烟控系统的设计水平，并经数值模拟确保火灾时人员能 够安全疏散来解决。

展览厅内展位如果连续布置，则一旦发生火灾，火灾将蔓延迅速。因此，应当合理布置展位，形成顺畅的疏 散通道。展览厅的有利条件是空间高、储烟能力大，人员疏散受火灾烟气影响较小。

登录大厅作为人员集散的场所，不利条件是人数多，有利条件是可燃物分散摆放，空间开敞，净高大，疏散 出口清晰，人员疏散较为有利。

【知识点 10】在性能化设计评估中，对高大空间中的高火灾荷载区域所采取的措施：

1) 防火单元。对于公共空间内设置的高火灾荷载、人员流动小、无独立疏散条件的区域(如厨房、为旅客服务的办公室、设备用房、既有商业设施等)应采用防火单元的处理方式，即采用耐火极限不低于 2.00h 的不燃烧体防火隔墙和耐火极限不低于 1.50h 的不燃烧体屋顶与其他空间进行防火分隔。在隔墙上开设门、窗时，应采用甲级防火门、窗。

2) 防火舱。对于站房内设置的为旅客服务的无明火作业的餐饮、商业零售网点、商务候车等场所，可采用“防 火舱”的处理方式，以确保将火灾影响限制在局部范围内，最大限度地避免危及生命安全、财产安全和运营安全 的事件发生，以满足高大空间开敞布局的需要。

所谓“防火舱”是指由坚实的有足够耐火极限的不燃围护结构(要求围护结构耐火极限不小于 1.00h)构成， 覆盖在整个火灾荷载相对较高的区域之上。顶棚下要求安装火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和排烟装置。 这样，既可快速抑制火灾，又可防止烟雾蔓延到高大空间。

3) 燃料岛。燃料岛是指在开放大空间内设置的没有顶棚的小型陈列和零售服务设施。这些设施被要求控制在6～20 ㎡之内，火灾规模一般为 3～5MW。燃料岛之间应保持足够的防火安全间距，一般不小于 9m。

【知识点 11】烟控系统和疏散

1. 人员的耐受性指标，是指计算危险来临时间时应考虑火灾时建筑物内影响人员安全疏散的因素，包括烟气 层高度、热辐射、对流热、烟气毒性和能见度。

各因素应按以下要求确定：

1) 在疏散过程中，烟气层应始终保持在人群头部以上一定高度，人在疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟 气流的辐射热威胁。

2) 人体对烟气层等火灾环境的辐射热的耐受极限为 2.50kW/㎡，即相当于上部烟气层的温度约为 180～

200℃。

3) 人体可以短时间承受 100℃环境的对流热，当温度低于 60℃(水分饱和)时可以耐受大于 30min。

4) 在设计和评估时，如果空间内烟气的光密度不大于 0.10D/m，则视为各种毒性燃烧产物的浓度在 30min 内达不到人体的耐受极限，通常以一氧化碳的浓度为主要定量判定指标。在设计与评估中，应根据空间高度与大 小以及可能的疏散时间来确定该光密度的大小。

5) 能见度的定量标准应根据建筑内的空间高度和面积大小确定。对于小空间，能见度指标取 5m;对于大空间，能见度指标取 10m。

2. 烟控系统的设计及其量化指标烟控系统的主要设计目标是：

1) 为人员疏散提供一个相对安全的区域，保证在疏散过程中不会受到火灾产生的烟气的伤害。

2) 为消防救援提供一个救援和展开灭火作业的安全通道和区域，免受火灾的影响。

3) 及时排除火灾中产生的大量热量，减少对建筑结构的损伤。

由于烟控系统的目的是防止人员受到火灾烟气的影响，因此烟控系统设计应使烟层维持在距离地面一定的高 度以上，这个高度又称为临界烟层高度。临界烟层的计算 H=1.6+0.1(H0 - h)

3. 性能化设计评估对室内步行街排烟的要求

步行街顶棚设置自然排烟设施，自然排烟口的有效面积应计算获得且不应小于其地面面积的 25%。

4. 性能化设计评估对用于防火分隔的下沉广场的要求

1) 不同防火分区通向下沉广场等室外开敞空间的安全出口，其最近边缘之间的水平距离应计算获得且不应小 于 13m。室外开敞空间除用于人员疏散外不得用于其他商业或可能导致火灾蔓延的用途，其中用于疏散的净面积应计算获得且不应小于 169 ㎡。

2) 下沉广场等室外开敞空间内应设置不少于 1 部直通地面的疏散楼梯。当连接下沉广场的防火分区需利用下沉广场进行疏散时，疏散楼梯的总净宽度不应小于任一防火分区通向室外开敞空间的设计疏散总净宽度。

3) 确需设置防风雨篷时，防风雨篷不应完全封闭，四周开口部位应均匀布置，开口的面积应计算获得且不应 小于该空间地面面积的 25%，开口高度不应小于 1m;开口设置百叶时，百叶的有效排烟面积可按百叶通风口面积的 60%计算。

【知识点 12】疏散时间和疏散通道

1. 人员疏散时间(RSET)由火灾报警时间、人员疏散预动时间和人员从开始疏散到到达安全地点的行动时间三部分组成， RSET=Td+Tpre+kxTt (3-46-1)，式中 Td——火灾报警时间;Tpre——人员疏散预动时间;Tt——人员疏散行动时间;k——安全系数，一般取 1.50~2.00,采用水力模型计算时的安全系数取值宜比采用人员行为模型计算时的安全系数取值要大。

2. 疏散通道的有效宽度：人群的流动依赖于通道的有效宽度而不是通道的实际宽度，也就是说在人群和侧墙 之间存在一个边界层。对于一个楼梯间来说，每侧的边界层大约是 0.15m。如果墙壁表面是粗糙的，那么这个距离可能会再大一些。而如果在通道的侧面有数排座位，如剧院或体育馆，则这个边界层是可以忽略的。在工程计 算中，应从实际通道宽度中减去边界层的宽度，采用得到的有效宽度进行计算。典型通道的边界层宽度，如下表

疏散通道或出口的净宽度应按下列要求计算：

1) 对于走廊或过道，为从一侧墙到另一侧墙之间的距离。

2) 对于楼梯间，为踏步两扶手间的宽度。

3) 对于门，为门在其开启状态时的实际通道宽度。

4) 对于布置固定座位的通道，为沿走道布置的座位之间的距离或两排座位中间最狭窄处之间的距离。

【知识点 13】消防站

《城镇消防站布局与技术装备配备标准》规定：消防站应选择在责任区的适中位置;消防站应设置在交通方 便，利于消防车迅速出动的地点;消防站边界距小学校、医院、幼儿园、托儿所、影剧院、集市等人员密集的公 共建筑和场所，不应小于 50m;在生产、储存易燃易爆物品和有害气体的地区，消防站应设置在常年主导风向的上风或侧风方向，其边界距液化石油气罐区、煤气站、氧气站等单位不宜小于 200m。

注意：1)消防站应根据责任区类别和扑救火灾的需要，确定站级，配备消防车(艇)、通信设备和其他技术 装备。

2)城市消防站应从责任区的火灾危险性出发，根据重点单位、工商企业、人口密度、建筑状况以及交通道路、 水源、地形等情况设置。根据《城市消防规划规范》(GB 51080—2015)，消防站的责任区面积应符合：普通消防站不宜大于 7k ㎡,设在近郊区的普通消防站不应大于 15k ㎡。 3) 每个消防站必须配备有线和无线通信设备。

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