2023/10/61特殊消防問題解決方案-消防性能化設計

2023/7/301特殊消防問題解決方案1孫旋博士，畢業(yè)于清華大學公共安全研究院國家一級注冊消防工程師中國建筑科學研究院建筑防火研究所火災風險研究室主任住房和城鄉(xiāng)建設部防災研究中心高級工程師全國消防標準化委員會委員北京市消防安全性能化工作推進委員會委員國家標準《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》主要起草人主要從事計算流體動力學模擬研究、人員疏散研究及車庫火災研究，參與了多項國家“十一五”科技支撐計劃課題、北京市科委重大科研項目，發(fā)表了學術論文50篇，參與編著《中國消防手冊》、《中國建筑防災年鑒》、《建筑防火性能化設計》等。曾主持完成了北京汽車博物館、北京鳳凰國際傳媒中心等三十多個項目的消防評估工作。作為專業(yè)負責人完成了包括國家體育場、國家體育館、國家游泳中心等近百個項目的消防性能化評估工作。作為消防論證會評審專家，對遼寧、西藏、江蘇、內蒙等地一系列工程消防設計問題提供了理分析論和實踐指導。手機號：郵箱：孫旋博士，畢業(yè)于清華大學公共安全研究院手機號：22023/10/63主要內容簡介疏散煙氣實驗背景、特征、體系、必要性、法律依據主要評估方法及軟件2023/7/303主要內容簡介背景、特征、體系、必要性、法32023/10/64一、消防性能化設計簡介2023/7/304一、消防性能化設計簡介42023/10/65背景高、新、奇、大的公共建筑大量出現……處方式規(guī)范的局限性與滯后性……消防科技取得長足進步……消防性能化設計2023/7/305背景高、新、奇、大的公共建筑大量出現……52023/10/66建筑防火的安全目標明確一致，但確保安全目標實現的方法則多種多樣。消防性能化設計作為一種新型的防火系統(tǒng)設計思路，更加理性，更加包容。它運用消防安全工程學的原理和方法首先制定整個防火系統(tǒng)應該達到的性能目標；并針對各類建筑物的實際狀態(tài)，應用所有可能的方法去對建筑的火災危險和將導致的后果進行定性、定量地預測與評估以期得到最佳的防火設計方案和最好的防火保護。消防性能化設計的概念制定目標應用手段實現目標2023/7/306建筑防火的安全目標明確一致，但確保安全目6性能化設計的優(yōu)越性有利于建筑設計合理化、科學化有利于建筑設計師發(fā)揮主觀創(chuàng)造性有利于新產品、新材料開發(fā)研制和推廣性能化設計的優(yōu)越性有利于建筑設計合理化、科學化7政策沿革消防性能化設計--特殊消防問題解決方案8公安部119號令第十六條具有下列情形之一的，建設單位除提供本規(guī)定第十五條所列材料外，應當同時提供特殊消防設計文件，或者設計采用的國際標準、境外消防技術標準的中文文本，以及其他有關消防設計的應用實例、產品說明等技術資料：（一）國家工程建設消防技術標準沒有規(guī)定的；（二）消防設計文件擬采用的新技術、新工藝、新材料可能影響建設工程消防安全，不符合國家標準規(guī)定的；（三）擬采用國際標準或者境外消防技術標準的。第十九條對具有本規(guī)定第十六條情形之一的建設工程，公安機關消防機構應當在受理消防設計審核申請之日起五日內將申請材料報送省級人民政府公安機關消防機構組織專家評審。省級人民政府公安機關消防機構應當在收到申請材料之日起三十日內會同同級住房和城鄉(xiāng)建設行政主管部門召開專家評審會，對建設單位提交的特殊消防設計文件進行評審。參加評審的專家應當具有相關專業(yè)高級技術職稱，總數不應少于七人，并應當出具專家評審意見。評審專家有不同意見的，應當注明。公安部119號令第十六條具有下列情形之一的，建設單位除提9消防性能化設計--特殊消防問題解決方案102023/10/611消防性能化設計評估暫行規(guī)定適用范圍2023/7/3011消防性能化設計評估暫行規(guī)定適用范圍11消防性能化設計的必要程序提交申請等待批復溝通協(xié)調撰寫報告申請開會專家論證消防性能化設計的必要程序提交申請12國內外現狀英國、美國等20世紀70年代已經開展。美國：1%；新西蘭和澳大利亞：3%~5%德國：1.5%我國的發(fā)展科學研究工程應用國內外現狀英國、美國等20世紀70年代已經開展。13發(fā)展狀況日益規(guī)范穩(wěn)中有升時而收緊發(fā)展狀況日益規(guī)范14性能設計的框架和支撐體系確定設計火災的荷載

估算建筑使用時可能容納的最大人數及其位置

制定初步設計方案

運用消防安全工程學原理和方法對設計方案進行分析和評估

設計方案滿足目標要求

采納和優(yōu)化設計方案

修改設計方案

否確定建筑的幾何參數、使用情況消防安全目標

性能設計的框架和支撐體系確定設計火災的荷載估算建筑使用時可152023/10/616二、人員疏散2023/7/3016二、人員疏散16安全疏散判定標準ASET-危險來臨時間RSET-疏散所需時間Δttrav行動時間Δtpre預動時間Δtrec確認時間Δtres響應時間ta覺察時間tdet起火探測報警疏散完畢達到危險探測時間Tmargin安全余量安全疏散判定標準ASET-危險來臨時間RSET-疏散所需時間17安全判據指標火災對人員的危害主要來源于火災產生的煙氣，主要表現煙氣的熱作用和毒性，另外對于疏散而言煙氣的能見度也是一個重要的影響因素。所以在分析火災對疏散的影響時，一般從溫度、毒性氣體的濃度、能見度等方面進行討論。通常情況下人員疏散安全判據指標如下表所示：項目人體可耐受的極限能見度當熱煙層降到2m下時，對于大空間其能見度臨界指標為10m使用者在煙氣中疏散的溫度2m以上空間內的煙氣平均溫度不大于180℃；當熱煙層降到2.0m下時，持續(xù)30分鐘的臨界溫度為60°C煙氣的毒性一般認為在可接受的能見度的范圍內，毒性都很低，不會對人員疏散造成影響（一般CO判定指標為2500ppm）。安全判據指標火災對人員的危害主要來源于火災產生的煙氣，主要表18疏散所需時間的計算察覺時間ta的確定 火災探測器報警

預動時間tpre的確定（1）確認火災發(fā)生（2）制定行動決策建筑物用途及特性人員響應時間（min）報警系統(tǒng)類型W1W2W3辦公樓、商業(yè)或工業(yè)廠房、學校(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施熟悉)<13>4商店、展覽館、博物館、休閑中心等(居民處于清醒狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉)<23>6旅館或寄宿學校(居民可能處于睡眠狀態(tài)，但對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施熟悉)<24>5旅館、公寓(居民可能處于睡眠狀態(tài)，對建筑物、報警系統(tǒng)和疏散措施不熟悉)<24>6醫(yī)院、療養(yǎng)院及其他社會公共機構(有相當數量的人員需要幫助)<35>8疏散所需時間的計算察覺時間ta的確定建筑物用途及特性人員響19行動時間ttrav的確定經驗公式法日本Togawa推導的疏散時間近似計算公式英國的Melink和Booth方程加拿大Paul的經驗方法前蘇聯的Predtechenski和Milinski等人提出的估算公式2.計算機模擬法SimulexStepsPathfinderEvacuator行動時間ttrav的確定經驗公式法20案例-國家體育館案例-國家體育館21高層辦公樓案例-高層辦公樓2023/10/622高層辦公樓案例-高層辦公樓2023/7/3022案例-一七一中學案例-一七一中學232023/10/624三、煙氣流動與控制2023/7/3024三、煙氣流動與控制24內容排煙系統(tǒng)初步設計火災最大熱釋放速率的確定排煙量的確定排煙效果模擬驗證內容排煙系統(tǒng)初步設計25最大熱釋放速率確定-滅火有效考慮自動噴水滅火系統(tǒng)動作 當自動噴水滅火系統(tǒng)啟動一定時間以后，火災熱釋放速率將不再增加，并在維持一定的時間后逐漸衰減。考慮大空間滅火裝置動作最大熱釋放速率確定-滅火有效考慮自動噴水滅火系統(tǒng)動作考慮大26最大熱釋放速率確定-滅火失效參照權威數據考慮消防救援（15min)小房間考慮轟燃最大熱釋放速率確定-滅火失效參照權威數據27排煙量的確定只要排煙量等于產煙量，煙氣層界面就會保持在一個相對穩(wěn)定的高度，不會繼續(xù)下降。只有煙氣層保持一定高度以上，才能給人員安全疏散提供一個良好的環(huán)境。排煙量的確定只要排煙量等于產煙量，煙氣層界面就會保持在一個相28消防性能化設計--特殊消防問題解決方案292023/10/630模擬驗證經驗模擬區(qū)域模擬場模擬（FDS為使用最多的場模擬軟件）場區(qū)混合模擬2023/7/3030模擬驗證經驗模擬30場模擬FDSFluent場模擬FDSFluent31案例-水立方2023/10/632案例-水立方2023/7/3032北京南站案例-北京南站北京南站案例-北京南站33深圳灣體育中心火源網格尺寸為0.15m×0.15m×0.15m建模為14個小時深圳灣體育中心火源網格尺寸為0.15m×0.15m×0.15342023/10/635四、實體實驗2023/7/3035四、實體實驗352023/10/6361水噴淋保護+鋼化玻璃2023/7/30361水噴淋保護+鋼化玻璃362023/10/6371水噴淋下保護鋼化玻璃耐火實驗與?；芯?/p>

點火36s燃燒1min燃燒16min2023/7/30371水噴淋下保護鋼化玻璃耐火實驗與?；?72023/10/638水噴淋下保護鋼化玻璃耐火實驗與?；芯孔罱K耐火實驗所監(jiān)測并計算的火災規(guī)模約為5000kW，當木垛燃燒至23.35min時，燃燒室內的最高溫度約850℃，與模擬計算結果較為接近，模擬與實驗結果可以互為驗證。2023/7/3038水噴淋下保護鋼化玻璃耐火實驗與?；芯?82023/10/6392機械立體車庫火災實驗研究

2023/7/30392機械立體車庫火災實驗研究39金屬框架結構機械車庫鋼砼結構機械車庫運輸通道停車單元1、我國《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》規(guī)范規(guī)定：機械式立體汽車庫的停車數超過50輛時，應設防火墻或防火隔墻進行分隔。2、基于功能設計要求，鋼砼結構機械車庫一般停車數量在200~300輛之間，因停車機械流程及停車效率需要，上下應貫通，若設防火墻分隔則影響其使用功能。因此，規(guī)范規(guī)定與設計要求之間存在很大的矛盾……鋼砼結構機械車庫存取車動畫（2min）金屬框架結構機械車庫鋼砼結構機械車庫運輸通道停車單元1、我國405s3min7min15min10.0min22min汽車火災實驗5s3min7min15min10.0min22m41孫旋手機：E-mail：地址：北京北三環(huán)東路30號建研院防火所郵編：100013謝謝！孫旋謝謝！425s3min7min15min10.0min22min汽車火災實驗5s3min7min15min10.0min22m43消防性能化設計--特殊消防問題解決方案445s3min7min15min10.0min22min汽車火災實驗5