1、. . ICS 13.220.01 C 80 中华人民共和国国家标准GB/T 31593.4-2015 消防安全工程第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择Fire safety engineering一Part 4: Selection of dign fire scenarios and design fires OSO/TS 16733 :2006 ,Fire safety engineering一Selection of design fire scenarios and design fires , MOD) 2015田06-02发布2015-08-01实施/飞中华人民共和国国家质量监
2、督检验检班总局也世吁立时去咽中国国家标准化管理委员会a叩GB/T 31593.4-2015 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II 1 范围2 规范性引用文件. 3 术语和定义. 4 符号. . 5 棋迷. 6 设定火灾场景. . . . . . 3 7 设定火灾. . . . . . . . . . . 7 附录A(资料性附录本部分与ISO/TS16733: 2006的章条
3、编号对照. . 14 附录B(资料性附录)本部分与ISO/TS16733 :2006的技术性差异及其原因 . . . . . 15 附录C(资料性附录设定火灾场景的选择应用示例(多功能室内体育馆火灾) . . 16 附录D(资料性附录设定火灾场景的选择示例(日用品仓库火灾) . . 23 附录E(资料性附录)典型的火灾增长类型. 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . 30 a GB/T 31593.4-2015 前牛一曰GB/T 31593消防安全工程分为以下九个部分z一一第1部分E计算方法的评估、验证和确认s一一第2部分E所需数据类型与信息，一一第3部分
4、E火灾风险评估指南s一一第4部分z设定火灾场景和设定火灾的选择F一一第5部分z火羽流的计算要求z一一第6部分z烟气层的计算要求，一一第7部分E顶棚射流的计算要求;一一第8部分E开口气流的计算要求s一一第9部分E人员疏散评估指南。本部分为GB/T31593的第4部分。本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本部分采用重新起草法修改采用ISO/TS16733 :2006消防安全工程设定火灾场景和设定火灾的选择)(英文版)。本部分与ISO/TS16733:2006相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与ISO月s16733: 2006的章条编号对照一览表。本部分与ISO/TS1673
5、3: 2006相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款巳通过在其外倒页边空白位置的垂直单线(1)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。为了方便使用和符合我国相关标准编写要求，本部分还对ISOjTS16733: 2006做了下列编辑性修改z一一删除了国际标准的前言，重新起草了前言p一一修改了国际标准的引言，将其作为本部分的引言s一一将国际标准的本国际标准一词改为本部分气一一将国际标准中某些标点符号修改为符合汉语习惯的标点符号p一一增加了附录A(资料性附录)，给出了本部分与国际标准的章条编号对照情况F一一增加了附录B(资料性附录)，给出了本部分与国际标准的相应技术性差异及其原因说
6、明.本部分由中华人民共和国公安部提出。本部分由全国消防标准化技术委员会建筑消防安全工程分技术委员会(SAC/TC113C 13) 归口。本部分起草单位z公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所、中国科学技术大学、中国建筑科学研究院。本部分主要起草人z智会强、姚松经、韩伟平、毕少颖、阔强、张玉贤、陆守香、胡忠日、张向阳、那松华、郑巍、张彰。I GB/T 31593.4-2015 51 占百消防安全评估需要分析设定火灾场景，并通过分析结果判断试设计方案与所设定的性能化判据的符合程度。设定火灾场景的选择是消防安全评估的基础.为使建筑工程满足消防安全目标，火灾场景的设定至关重要.消防安全目标包括生命
7、安全、财产安全、使用连续性和环境保护，对于每个目标，可用一系列不同的设定火灾场景来评估试设计方案的合理性。设定火灾场景选定后，需要描述火灾的假定特征，火灾场景将以此为基础进行量化。这些假定的火灾特征称为设定火灾。设定火灾需要和消防安全工程的分析目标相适应，并需要产生保守的设计方案。火灾可能从引燃发展到完全发展阶段，最后衰减直至熄灭。在火灾发展的整个过程中，通常用随时间变化的变量来描述设定火灾，如热释放速率和烟气生成率等。本部分提供了设定火灾场景和设定火灾的选择方法，可用于建筑工程的确定性消防安全分析，通过本方法所选的设定火灾场景和设定火灾是可信且保守的。选择的设定火灾场景要与消防安全设计目标相
8、适应，且能说明潜在火灾场景的发生可能性和后果。选择的设定火灾也要与消防安全设计目标相适应，且保证可燃物受火条件可信而严格。E GB/T 31593.4-2015 消防安全工程第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择1 范围GB/T 31593的本部分提供了选择设定火灾场景和设定火灾的方法。本部分适用于建筑工程的确定性消防安全分析。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 5907(所有部分)消防词汇GB/T 31592消防安全工程总则(GB/T31592-20
9、15, ISO 23932:2009 , MOD) GB/T 31593.3-2015 消防安全工程第3部分z火灾风险评估指南(lSO/TS16732 , 2005 , MOD) 3 术语和定义GB/T 5907和GB/T31592界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 设定火灾d四ignfire 对一个设定火灾场景假定火灾特征的定量描述。注s典型的情况就是对重要的火灾参数随时间的变化进行描述，如热释放速率和毒性组分的生成量，同时描述其他重要的模型输入数据，如火灾荷载密度.3.2 设定火灾场景design flre 8Cen町10一次确定性消防安全工程分析所采用的特定火灾场景。注2因为
10、可能的火灾场景非常多，所以，有必要选择最重要的场景进行分析.选择的设定火灾场景是和消防安全设计目标相适应的，并且能说明潜在火灾场景的可能性和后果.3.3 火灾场景fire scenario 对一次火灾整个发展过程的定性描述，该描述确定了反映该次火灾特征并区别于其他可能发生火灾的关键事件。注g火灾场景通常要定义火灾发生、增长、完全发展和衰减等阶段，以及影响火灾发展过程的各种系统布环境条件.4 符号本部分所用的符号见表1.1 GB/T 31593.4-2015 表1符号符号说明单位A 开口丽狈mZ h 开口高度m m, 可燃物的质量损失速率kg/s m创z空气进入室内的速率kg/s Q 热释放速率
11、kW Q. 参考热释放速率kW 可燃物完全燃烧所需的当量空气质量kg空气/kg燃料t 时间s t, 达到参考热释放速率Q.所需的时间s 一一一一一一一5 慨述5. 1 世定火灾场景的应用5.1.1 设定火灾场景包括在设定条件下，对火灾的发生、发展和衰减，以及伴随整个过程的烟气和火焰蔓延路径的描述.设定火灾场景的可能后果包括烟气和火灾对人员、财产、结构和环境的影响.5.1.2 建筑工程中可能存在无穷多个火灾场景，工程分析时，需要将大量的火灾场景缩减至易于处理且对分析起重要作用的有限数量的设定火灾场景。所选的设定火灾场景应与消防安全目标相适应，且具有代表性，能够影响到工程设计的有效性。5.1.3工
12、程分析时，所选的每一个设定火灾场景都代表一个高风险的火灾场景组。火灾场景组的风险用场景组的发生概率及其可能导致的后果来表征，典型的情况就是用概率和后果的乘积来|表征。基于本部分标准的目的，对于风险的确定性评估，仅对概率和后果进行定性估计就足够了对于GB/T31593.3201旨描述的一个完整的风险评估，则需要进行定量评估。5. 1.4 设定火灾场景选定后，应不断修改建筑设计，直到分析表明设计方案的火灾风险降低到可接受的程度，并且设计方案满足相应消防安全目标的性能标准.5.1.5 若把直接分析时没有选择的火灾场景和相关的火灾场景组也进行分析，应确保不会改变已有的分析结论.5.1.6 确定设定火灾
13、场景时，应注意后果不严重但发生概率高或者后果严重但发生概率低的场景可能具有高风险，也可能具有低风险，这主要取决于后果和发生概率哪一个占支配地位。榄率或后果不应单独用于评价风险。5.2 设定火灾的应用设定火灾应与相应的消防安全目标相适应。比如，若设计目标是评估烟控系统，则应选择能够威胁烟控系统的设定火灾，若低估了设定火灾的严重性，则应用工程方法预测火灾影响时，预测结果将不能准确反映火灾的真正影响，且可能低估火灾风险。相反，若商估了火灾的严重性，则会导致不必要的花费。5.3 设定火灾场景和设定朱爽的选择本部分所描述的设定火灾场景和设定火灾的选择方法见图1.2 GB/T 31593.4-2015 圄
14、1设定火灾场景和设定火灾的选择流程圄6 设定火灾场景6. 1 火柬场景的特征每个火灾场景可由特定火灾事件及其环境状况，以及一系列相关消防设施情况来描述。有关特定火灾事件及其环境状况的描述是火灾场景特征描述必需的内容，而相关消防设施的情况可由消防安全设计给出。因此，个火灾场景描述的是火灾事件本身情况以及与非设计要素相关的环境状况，如z一一火灾类型(阴燃火灾、局部火灾、轰燃后火灾等); 一内部通风条件s一一一外部环境条件z一-每种消防设施的状态，包括主动系统和被动系统z一一点火源的类型、尺寸及位置s一一可燃材料的类型和分布z一火灾荷载密度z一一探测、报警和手动灭火设施;一-门的状态，-窗户的破损，
15、若在消防设计中没有考虑，则在此处应予以考虑。某些与消防安全设计相关的要素，若在设计时没有考虑，则应将这些要素视为非设计要素，如z一一建筑内部物品和家具、建筑材料和施工方法及装修材料等的选择，这些均可影响可燃物的类型和分布或火灾荷载密度F一一火灾自动探测和报警系统z一一火灾扑救p一-自闭门或其他分隔设施，一一建筑空调系统和烟控系统。其他一些要素常认为是设计要素，如z一一各种消防设施的性能z一一各种消防设施的可靠性。3 GB/T 31593.4-2015 6.2 火灾场景分析为辨识重要的火灾场景，不同的分析者宜采用一种统一的方法。风险分级程序同时考虑场景发生的概率和后果，可为选择火灾场景提供了必要
16、的基础。对于确定性分析，火灾风险评估技术可用于设定火灾场景的选择。风险分级程序的主要步骤如下:一-确定一组可能的火灾场景F一一估计场景发生的慨率s一估计场景的后果p一一估计场景的风险(反映场景发生的棋率和后果); 一一按照风险对火灾场景进行分级。6.3 选择设定火灾场景的系统方法6.3.1 概述选择设定火灾场景的一种系统方法见6.3.2.6.3.11.第一步到第五步是确定大量的潜在火灾场景组的方法，从这些场景组中，可以选择并确定一组设定火灾场景。第六步到第十步所列出的事件树方法是采用风险分级程序来选择火灾场景的一种方法。风险分级程序可以采用其他简化方法，如利用工程判断、易得到的数据和对场景组的
17、概率和后果的估计等。当无法使用简化方法时，则应遵循事件树方法，以掏成场景个体事件的模率为基础来计算场景的概率。6.3.2 第一步一一火灾位置本步骤主要确定发生火灾的空间位置。利用火灾统计可以辨识最有可能起火的火灾位置。若无统计资料可用，则可通过建筑内的热源、可燃物和使用者情况来估计可能的火灾位置。利用工程判断可以辨识最不利的或最有威胁的火灾位置。最有威胁的火灾位置是指那地发生火灾时可能严重影响消防安全设施性能的位置，如:4 一一发生火灾时，消防设施可能没有足够的时间和空间进行有效动作的位置，包括人员密集场所、洁净室、着火点附近有高密度易受伤害人群或有易受损失财产的场所，以及具有裸露结构构件的场
18、所等F一一发生火灾时，可能延迟或阻碍人员安全疏散的位置，包括疏散系统的人口处、人口内部等位置F一消防安全系统作用范围之外的房间或空间，包括隐蔽空间和外部表面。设定火灾场景可能需要考虑的其他起火位置包括za) 内部空间z建筑结构制品火灾夹心板等)I 一一室内火灾墙角、顶棚、地板、墙壁); 一一楼梯间火灾z电缆槽或管道火灾s一一屋顶火灾(屋顶下h一洞孔火灾(墙洞、通风系统).b) 外部空间z一一相邻建筑或植被火灾z一一屋顶火灾.GB/T 31593.4-2015 6.3.3 第二步一一火柬类型火灾类型涉及火灾的初始强度和增长速率，与韧始火摞、首先被引燃的物体、首先被引燃的大尺寸物体以及寻l燃大尺寸
19、物体之前被引燃的任何物体等情况相关。可以利用火灾统计来确定设定火灾场景的初始引燃条件及其发生概率。通过合适的火灾统计资料，依据火灾发生的概率和相关后果的评判标准，对火灾的初始火源和初始燃烧物进行合并分级，可得到以下火灾类型=a) 人员伤亡占最大份额的火灾zb) 用货币衡量的财产损失占最大份额的火灾F。在具有确定的最小尺度火灾范围内，最有可能的火灾是z一一-蔓延出起火房间的火灾，一一大小超过一定面权的火灾p一一死亡5人或5人以上的火灾s-一一损失超过了以货币衡量的损失阔值的火灾(超过此阔值的损失是重大损失。设定火灾场景可能需要考虑的其他火灾类型包括2a) 内部火灾z一一单个物体燃烧的火灾家具，废
20、纸篓，设备); 一一发展中的火灾(排烟b) 外部火灾z一一外部燃料包火灾E一建筑立面火灾。火灾统计数据宜从从事火灾统计工作的有关行政主管部门获得。若国内无合适的火灾统计数据，则可利用具有相似火灾情况的其他国家的统计数据。火灾统计数据应谨慎使用，要确保数据适用于所考虑的建筑工程。若包含很小的初始引燃物的火灾类型在后果权重级别上定为高级别，则这种火灾至少还应包含一个附加的大尺寸的可燃物。通常，工程判断能够确定与所定义的火灾类型相接近的可燃物。6.3.4 第三步一一潜在的朱爽危害本步骤考虑可能在定性设计复查阶段所确定的潜在火灾危害中产生的火灾场景。除第二步(见6.3.3)所述的高危险场景外，还有za
21、) 突发公共事件(如地震或恐怖事件的危害，这些事件可能引发多处严重火灾或者导致多个消防设施同时失效zb) 非火灾事件的危害，这些事件会削弱建筑结掏并降低可引起结构拥塌的火灾条件Fd 其他导致火灾异常严重的情况，能够加重火灾的情况z一-使用易自燃、火灾蔓延快、易爆炸的高危险材料F二一使用能产生剧烈火灾和剧毒性烟气的高危险材料s一一使用燃烧产物对环境有严重危害的高危险材料，一一使用被污染的灭火介质s使用某些通常手段(如采用含氯消毒剂的游泳池水扑救火灾具有很大危险或难度的情况，d) 存在高危险操作的情况，包括在易燃材料附近使用明火ze) 在建设或维护阶段存在特殊危险的情况。如果这些场景中包含比以前所
22、确定的场景具有更高概率和更严重后果的场景，则需要将它们纳入分析之中，以取代性质与其类似但具有较小风险的场景。5 GB/T 31593.4-2015 6.3.5 第四步一一系统对朱爽的影晌本步骤确定那些可能对火灾过程或不可接受条件的发展产生重要影响的系统.对每个系统，在场景特征中要包括其韧始状态。需要考虑的典型系统及其相关状态包括za) 被动系统=一一内部物品和室内陈设品状态z由于老化或人为原因导致的新旧状态); 一一起火房间和与其相关房间的门、窗户或其他开口(状态z开启或关闭h一一材料控制状态1由于老化或人为原因导致的新旧状态h一一墙体和顶棚/地板的联合体以及其他的防火分隔物体(状态z良好的或
23、受损的)J 一一结构构件(状态E良好的或受损的); 一-防火隔间。b) 主动系统z一一主动灭火系统(状态z是否全部运行，是否定位适当); 一一烟控系统状态z是否全部运行，是否定位适当); 一火灾探测系统(状态:是否全部运行，是否定位适当); 一一报警和通信系统(状态z是否全部运行，是否定位适当h一一疏散系统状态E是否全部运行，是否定位适当); 一一消防安全管理E一消防队员的行动。6.3.6 第五步一一-人员晌应火灾中人员采取的行动，对火灾过程和烟气运动会产生重大影响，这是本步骤应予以考虑的场景。对于由人员疏忽或故意纵火引发火灾的行为，通常已包含在第二步(见6.3.3)所述的火灾统计数据中，本步
24、骤不再考虑，而对火灾发生后的人员反应行为则应加以考虑。受过培训的员工或内部的专职消防队员的行为对早期火灾的发展有重要影响。以保护财产或商业建筑的使用连续性为目的时，还应考虑市政消防队员的积极行为.重要的门窗被缺乏培训的员工或临时访问人员打开后，会导致火灾的快速发展和烟气蔓延。这些行为会产生新的潜在火灾场景。6.3.7 第六步一一事件树创建的事件树应能代表与火灾场景相关的从火灾引燃到火灾熄灭全过程中可供选择的事件序列.创建事件树从一个初始事件开始，如与消防安全系统及人员的初始状态相关的火灾引燃z然后，创建一个分叉，并在分叉上增加分支来反映每个可能的连续事件。重复这个过程，直到表征出所有可能的状态
25、。每个分叉的创建都以前面事件的发生为基础，贯穿整个事件树的一条路径代表应考虑的一个火灾场景.附录C和附录D中给出了创建事件树的示例.事件详细说明了火灾特征的变化、系统的状态、人员的响应以及火灾的最终结果。与建筑系统相关的事件包括E一一火灾引燃第二个可燃物s一一火灾受限于门或其他障碍物p系统按照设计要求发挥作用或不能满足性能要求p一一窗户玻璃的破碎。也可用故障树来替代事件树。故障树和事件树一样，也是逻辑树，但它的每个分支中的事件都依躏于条件或状态，而不是一个实时事件。因为可能有大量的因素，每个因素的初始状态有多种可能性。因此，在本步骤中先建立一个初始故障树，以建立可供选择的初始状态，然后相应于初
26、始条件，在故障树的GB/T 31593.4-2015 每一个结束点附加普通格式的事件树，这样可以较简单地完成本步骤。一个场景就是这个混合树的一条路径。6.3.8 第七步一一慨事使用现有统计数据或GB/T31593.3-2015中6.3推荐的工程判断估计每个事件的发生概率。对|于某些分支，初始火灾特征是主要考虑的问题，且火灾事故数据是概率估计的合适数据源s而对于另外一些分支，系统的状态是主要考虑的问题，且可靠性数据是棋率估计的合适数据掘z其他一些分支，建筑内的人员或物体的特征或状态是主要考虑的问题，而人员数量和可利用的数据是概率估计的合适数据源。所有这些都可以在事件树上标出。将场景路径上的所有概
27、率相乘即可得到每个场景的相对概率.6.3.9 第八步-一-后果使用现有的统计数据或GB/T31593.3-2015中6.4推荐的工程判断估计每个场景的后果。后果应采用合适的度量来表达，如可能的死亡人数、可能的受伤人数或预期的火灾损失。当估计火灾人员伤亡时，应注意确保此过程采用的数据与所考虑的建筑工程是相关的。关于人员行为与建筑工程的关系参见GB/T31593.9. 6.3.10 第九步一一-凤险分银依据相关风险对场景进行分级，风险可以由场景的发生概率(第七步乘以后果(第八步)得到。6.3.11 第十步一最鳝选择和说明文件对于每个消防安全目标，选择风险最大的火灾场景进行定量分析。选择的场景应能代
28、表累积风险所有场景的风险之和)的主要部分。在选择场景的过程中宜考虑业主的意见。编制所选择的火灾场景的说明文件。所选场景即为设定火灾场景。同时也要说明未选择的火灾场景并说明不选择的原因.最终选择时，需避免以下易犯的错误z一-若多个具有严重后果、低概率的场景被排除，应注意被排除的场景不具有中等或高等的累棋概率。如果可能，最好合并类似的场景p与排除这些场景相比，这样能够使更多的场景得到直接体现和分析。-一不能因为某场景决定了某个特殊的消防安全系统或设计的取舍，就不考虑其对风险的贡献而排除该场景。一一对于某场景，不能因为产生可接受结果的最佳设计需要付出很大代价，就不考虑其对风险的贡献而排除该场景.因为
29、消除或降低这些特殊场景的风险具有很高的代价，因此应该在更多的细节分析后，才做出是否接受这些风险的决定。一-若没有确定的设计可降低或消除风险，则可以不考虑相关场景对风险的贡献而将其排除，如应排除接近起火点的人员、由于过量使用酒精或毒品而失控的人员的风险。7 设定火灾7.1 慨述7. 1. 1 最初选择设定火灾时，可根据设定火灾场景来定义设定火灾。例如，可用单个物体的热释放速率来定义设定火灾。根据分析结果可对设定火灾进行修改。例如，若单个物体的火灾发展足够猛烈以至于可能在房间内发生轰燃，则需要修改设定火灾，以反映通风控制或燃料控制的轰燃后火灾的特征。GB/T 31593.4-2015 类似的，喷头
30、动作或窗户破碎等事件都会对设定火灾产生影响。但是，应确保设定火灾和消防安全分析目标相适应，并能产生保守的设计方案。7. 1.2 一个特定的设定火灾场景可能不止有一个设定火灾.例如，当火灾从着火房间蔓延至另一房间时.就需要一个新的设定火灾来描述第二个房间的火灾。7.1.3 火灾可能经历从发生到完全发展、最后衰减直至熄灭的过程。设定火灾由有关变量的值来描述，如整个火灾过程的热释放速率。7. 1.4 设定火灾(见图2)包括以下几个阶段z一一发生阶段z以多种热源为特征，如阴燃、明火或热辐射F一一增长阶段E包括从火焰传播阶段发展到轰燃或全部可燃物参与燃烧的阶段F一一完全发展阶段z以充分稳定的燃烧速率为特
31、征，可能出现通风控制型或燃料控制型火灾z一一衰减阶段:.1.灾剧烈程度降低的阶段g一一熄灭z不再产生能量。因此，应将设定火灾理解为对整个火灾过程的描述.此描述包括z一一设定火灾场景所提供的参数(房间尺寸，火灾位置，考虑的易燃材料等); 一一评估火灾发展所必需的参数热释放速率和根据所用评估模型确定的参数); 一一能导致上述参数发生变化的事件。Y 说明sX一一时间FY一一热释放速率$1一一发生阶段s2一一增长阶段s3一一完全发展阶段E3 4 4一一衰减阶段F5一一喷头动作，6一一轰燃z7一一通风控制$8一一喷淋控制.圄2设定火灾示倒x 7.2 基本特征7.2.1 设定火束的特征8 设定火灾通常以下
32、列随时间变化的变量为特征z一一热择放速率z毒性组分的生成率F-一一烟气生成率gGB/T 31593.4-2015 一一火灾范围包括随时间的变化)I 一一温度/热通量随时间的变化。7.2.2 决定火灾增长速率的国囊决定火灾增长速率的因素包括z一一可燃物的特性s一-可燃物的空间分布，一一室内空间的几何形状，一一可燃物的着火特性F一-热释放速率的特征E一一通风状况p一一外部热通量F一一暴露表面的面积.7.2.3 火灾增长的相蜡速率设定火灾场景中出现的事件会改变火灾增长的初始速率.典型的事件及其效应有zE一一轰燃z转变为全部表面参与燃烧的状态p一一烟气层下降z加速火灾发展s一一一喷淋启动z稳定或减小火
33、灾z一人工灭火z稳定或减小火灾s一一燃料能尽s火灾衰减，一一通风条件变化z改变火灾特征s一一一燃烧碎屑z引燃其他物体。确定火灾初期增长速率需要考虑以上因素。对于设定条件下具有简单几何分布的可燃物火灾，可根据火灾模型预测其火灾发展速率。对于典型的可燃物也可使用实验数据确定其火灾增长速率参见参考文献4J)。7.2.4 矗蠕轰燃是局部火灾向房间内可燃物的所有暴露表面全部参与燃烧的状态的快速转变过程。较小或中等大小的房间较易发生轰燃。轰燃会改变设定火灾的热释放速率和完全发展火灾的其他参数。完全发展火灾是通风控制型或燃料控制型的。一般假定在室内空间内发生轰燃的条件为(参见参考文献5J):一上部烟气层的温
34、度达到500C,.,., 600 c I 一一上部烟气层对地面的热辐射达到20kWjmZ 0 7.2.5 完全发展火灾轰燃后，火灾快速进人完全发展阶段，此阶段的燃烧速率受可燃物或通风条件的限制。轰燃后的热释放速率峰值可认为是通风控制型火灾和燃料控制型火灾的热释放速率的较小者，当满足式(1)时燃料控制型火灾会向通风控制型火灾转变zmair m(句了对于特殊的可燃物，如木垛，有更为详细的判定标准(参见参考文献6J)。.( 1 ) 9 GB/T 31593.4-2015 在分析结构响应时，应以火焰的温度来描述轰燃后的火灾。环境的热对流和热辐射也可能对结构构件和室内空间各部分的温升产生重要影响。因此，
35、应谨慎选择.7.2.6 避风控制型火虫通风控制型火灾的燃烧速率可根据流人房间内的空气量来确定。研究表明(参见参考文献5J)，空气流人起火房间的速率与通风因子A./i有关。考虑到通风控制条件下，可燃物/空气比大于化学当量比，因而可用燃烧反应估计可燃物的质量燃烧速率，利用可燃物的有效燃烧热来确定热择放速率(参见参考文献6J)。当室内地固和顶棚有单独通风口时，上述基于通风因子的预测方法会低估火灾的严重性。上述方法不适用于大空间.7.2.7 蜡料控制型火灾燃料控制型火灾的发生概率要比通风控制型火灾小，一般只发生于像储藏空间那样有良好通风条件的特殊环境中。燃料控制型火灾的燃烧速率取决于燃料的性质租表面积
36、。在大多数实际应用中，这些因素很难确定。但对于简化后具有规整几何形状的物体，比较容易确定基本参数，如木垛，已经建立了热分解速率和单位面飘初始燃料质量及剩余燃料质量的关系式。7.2.8 自动灭火系统的作用自动灭火系统可能在火灾过程中的任何时间启动，但一般期望其在轰燃前启动。在自动喷淋系统启动后，热释放速率可视为恒定，除非可以证实喷淋系统能够在特定时间内扑灭火灾。若系统在特定时间内可以扑灭火灾，则可假设热释放率在指定时间内线性减小，更多信息参见GB/T31593.4. 符合标准要求的全淹没气体灭火系统启动后，可以假设灭火剂浓度达到设计值时，会很快控制火灾.7.2.9 消防部门的平颈消防部门可以在火
37、灾发展过程中的任何时间进行干预，但具有当火灾的发展情况处于所用消防设备的可控制范围内时才能控制火灾，除非使用适当的消防队干预模型(有关示例参见参考文献7J、8J)，否则不考虑这些干预对设定火灾的影响.7.2.10 火灾衰减当房间内大部分可燃物辑尽，或火灾不能蔓延到相邻物体时，燃烧速率由于炭化层的形成会逐渐减小。衰减的开始时刻没有明确的定义，且其精确预测尚待进一步研究。在缺乏有效资料时，可认为80%的可燃物耗尽时，设定火灾的热释放速率开始衰减。可以认为衰减速率在一段时间内呈线性减小，热释放速率在衰减期内的积分应等于可燃物中20%的剩余能量。7.3 设定火究场景提供的参数对于每个场景，火灾位置应选
38、择房间内的特定位置或场景所确定的主要位置。最有可能的火灾位置可以通过工程判断，从已经确定的初始可燃物的典型位置确定。最具威胁性的火灾位置是在特定情况下能严重影响消防安全设施性能的位置。例如z一一与房间内人员特别接近的位置有时被称为接近点火源勺，有易损财产的场所或具有裸露结构的场所例如在停车场内及其他消防安全设施没有足够的时间和空间有效动作的场所s一一墙角位置或局部围护结构能引起火灾快速发展的其他空间z10 GB/T 31593.4-2015 一-一消防安全系统未覆盖的位置s-接近出口或与其他空间相连的开口位置，火灾在防火分隔设施有效响应之前会通过开口蔓延至其他多个空间。7.4 需要确定的参鼓7
39、.4.1 一般应用中需要确定的参数7.4. 1. 1 火灾增长时的热释放速率除易燃液体、气体或诸如泡沫塑料类轻质可燃物等材料的火灾外，大多数火灾的增挺速率相对较慢。火灾增长速率通常用热释放速率来表示。出于设计目的，经常采用指数画数或事函数形式的热释放速率t2火灾是最常用的形式，可用式(2)表示z。=句。(二)2 ( 2 ) 式中ztg一-到达设定热释放速率Q。所用的时间-f火灾可导致Q值超过所考虑可燃物可能具有的最大热释放速率.另外，在存在大量可燃物的情况下，第一个被引燃的物体可能在最后一个物体被引燃之前巳经燃尽。这些因素都应加以考虑。Q。值可以任意选取，但通常取1MW.表2中列出了在消防安全
40、工程中四种常用的火灾增长速率。表2t2火灾的类型增长速率类型特征时间tg/S慢速火600 中速火300 快速火150 越快速火75 一为特定的场景选择合适的火灾增长类型时应考虑上述因素，火灾增长类型的选择可考虑使用工程判断。对已确定的设定火灾场景，在已知可燃物分布的情况下，火灾增长类型可以参照试验数据或者采用适当的火焰传播模型通过数值模拟来选择。有关储藏物品火灾的增长类型可参照有关文献数据选取(参见参考文献4J、9J)，在缺少更多精确的数据时，可参考附录E。7.4.1.2 阴撒火灾一般情况下，阴燃火灾产生的热量少，但若阴燃时间足够长，未燃烧的可燃气体、有毒燃烧产物如一氧化碳和烟灰等可充满整个空
41、间。因参与阴燃的空气量少，致使烟气和有毒燃烧产物的生成率较高。下列因素可影响阴燃火灾的发生(参见参考文献10J):一一可燃物的特性F一一通风条件F一一点火源强度。当通风量增加时，阴燃火灾很容易转变为明火火灾。11 GB/T 31593.4-2015 不完全燃烧产生的一氧化碳是阴燃火灾的主要危害。因能见度低而造成的人员疏散失控状态，也是分析中需要考虑的重要内容，尤其在居民区内。目前没有预测阴燃的定量方法。分析时需要考虑建筑内物体发生阴燃的可能性，如沙发、被褥和纤维材料尤其是通过化学加工的材料)等物体易于阴燃，还需要考虑能产生阴燃的潜在点火源，如香烟、高温物体或电火花等.7.4.1.3 可撒物当确
42、定了设定火灾场景的可燃物，且在整个建筑设计中不再发生改变时，可利用可燃物的实际燃烧特性确定设定火灾。很多实验室使用家具量热仪或基于氧消超法，确定了一系列常见物体的热释放特性(参见参考文献口1J、12J、13J).这些实验数据都是在良好通风条件下，将可燃物置于燃烧罩下进行燃烧得到的。应注意在实际的室内火灾中，可燃物如装有软垫的家具等)的火灾增长速率容易超过在开放环境内自由燃烧情况下所确定的增长速率。预热和热烟气层的辐射反馈可以提高火灾增长速率，并使通风控制型火灾产生更多的烟气和毒性组分。墙体和顶棚内衬材料的燃烧特性可采用实体房间火实验确定，参见GB/T25207. 若可证明以下几点，则可以根据参
43、考可燃物的实际燃烧特性来确定设定火灾z一一-火灾特性是保守的，且在建筑设计使用年限内，其值不可能被实际可燃物超过f一一分析设定火灾场景过程中，在可能存在的条件下，确定其特性的条件是具有代表性的F一一火灾不会蔓延到其他未被考虑的可燃物。7.4.2 应用简单计算模型时需确定的参数大多数计算模型都需要将火灾热释放速率作为计算房间温度或其他火灾特性的输入参数，而对于简单的计算模型则需要较简单的输入数据即可，如7.5.3.1讨论的、适用于轰燃后火灾的曲线就不需要用热释放速事作为其输人参数。另外，可以根据更简单的信息，如房间几何形状及其通风口、房间内衬材料的热性能和火灾载荷等来直接预测温度。7.5 火虫发
44、展评估7.5.1 概述对于一个给定的设定火灾场景，通过使用计算模型或特殊的试验结果，可以采用7.3和7.4确定的参数来预测温度/热通量随时间的变化以及其他相关参数。另外，某些特殊情况所描述的火灾并不需要代表真实风险，但应在设定火灾场景中使用。7.5.2 指定火央监管机构或消防安全工程设计复查组织可以指定其他设定火灾的特征，具有代表性是指定火灾中温度/热通量随时间的变化关系。7.5.3 简单计算模型7.5.3.1 参量火灾通风控制型火灾的温度取决于热释放速率热释放速率又取决于通风条件)、房间热特性和火灾持续时间取决于火灾载荷密度)(参见参考文献5J)。针对不同的通风因子和火灾载荷密度得到的一系列
45、的火灾温度曲线一般称为参量火灾。当流入和流出房间的热气流由房间墙体的开口(通风口控制时，参量火灾是适用的。而对于通过地板或顶棚上的开口有气流流动的房间，参量火灾不适用。. GB/T 31593.4-2015 有关温度-时间曲线的描述可参见参考文献14J和15J。温度-时间曲线可用来计算结构的热响应和轰燃后的火灾蔓延。轰燃前的温度和火灾持续时间与轰燃后的值相比通常比较小，一般可以忽略，发生轰燃的时间可作为设定火灾的起始点。反映火灾特性的对流和辐射传热系数，可用来将温度关系转变为热通量关系。7.5.3.2 外部设定火灾建筑工程内部的火灾和建筑工程外部的火灾都可能危害建筑工程的外表面.如建筑内部发生
46、火灾时，火焰从开口处向外传播并传递热量至外表面z或者与建筑相邻的物体发生火灾，其火焰传递热量至建筑工程的外表面，对于这两种情况，火源传递的热量都会引燃建筑工程外表面的可燃物，并使火焰继续传播。这可能会引起外表面的严重损坏，同时火灾还可能通过位于外表面且远离火源位置的开口再次传播至建筑内部。上述两类外部设定火灾特性描述方法如下=a) 从建筑工程外表面开口传出的火焰，可以用火焰外表面上沿着火焰长度方向的热通量分布来描述z从全面着火房间的窗口传出的火焰射流，可用火焰长度和沿射流方向的温度来描述z这些参数之间的关系已有诸多数学公式表述，且得到了应用(参见参考文献16J);b) 与建筑工程外表面相邻的燃
47、烧物体产生的火焰，应用沿火焰长度方向的热通量分布来描述。接近外表面的外部火源可向外表面施加最大的热通量，并可导致最大的损坏风险或持续的火焰传播。应选择一个外部火灾，以准确地再现设定火灾场景对建筑外表面所产生的最大热通量。7.5.4 试验在估计复杂材料系统的火灾增长速率或防火系统(如喷淋系统对设定火灾的反应时，由于相互作用的复杂性，不能应用工程计算方法。对于这些情况，预测给定场景结果的方法是采用一种或多种标准尺度的实体火灾试验，也可采用专门开发的火灾试验方法进行试验预测。标准尺度火灾试验方法可直接用于评估特定的试设计方案，也可间接用于评估特定工程计算方法的准确性F若实践证明该应用方法可行，则可将其进一步应用到一系列设计方案的评估中。每个应用案例，标准尺度试验的结果都应有合理解释，以保证特定设计方案应用的有效性。例如，使用标准尺度试验评估仓库的喷淋系统时，应分析试验结果，以确认防火成功不受诸如氧气损耗等因素的影响，虽然这些因素可能在实际火灾中并不
