根据不同火灾场景内可燃物的分布、起火房间的面积、空气供给的不同速度、采取的消防措施等因素，将设计火灾分为四种类型：①普通室内火灾；②封闭房间闷燃的火灾；③受自动喷水灭火系统控制的火灾；④大面积区域的局部火灾。
1.普通室内火灾
对于多数房间，在不考虑自动喷水灭火作用情况下，一般都假设火灾经历完整的过程，如图4.1所示。在火灾增长阶段，热释放速率按照t2增长规律进行设计，稳定的热释放速率是由通风条件和燃料表面的形状决定的。
图4.1 建筑火灾热释放速率的一般规律
对于此类火灾，其热释放速率因火灾发展阶段不同而异。
（1）火灾初期阶段。在火灾初期阶段，热释放速率一般假设为t2增长。
式中，Qf为热释放速率；α为火灾增长因子；t为火灾有效燃烧发生后的时间；t0为开始有效燃烧所需的时间，在评估时不考虑火灾达到有效燃烧需要的时间，仅仅关心火灾开始有效燃烧后的情况，这样可取t0=0。
火灾初期阶段的增长可分为慢速增长型、中速增长型、快速增长型、超快速增长型四种，火灾增长因子α分别为0.002931，0.01127，0.04689，0.1878。
对于经营服装、床上用品和布匹的小型商店，火灾初期阶段的增长可设定为快速增长型，火灾增长因子α取0.04689。对于经营针织类小百货的小型商店，火灾初期阶段的增长可设定为超快速增长型，火灾增长因子α取0.1878。
（2）火灾轰燃阶段。火灾达到轰燃阶段时的热释放速率可以通过下式得到：
式中，Qf0为轰燃时的临界热释放速率，Ar为房间的总内表面积，Aw为房间开口面积，Hw为房间开口高度。
2.封闭房间闷燃的火灾
在封闭的房间中，当氧被消耗完之后，火灾处于闷燃状态，闷燃火灾的热释放速率将迅速降低。火灾闷燃只能发生在正常情况下无人停留的房间内。最初的火灾假定为t2增长火灾，只要房间内存在氧气，火灾就会不断发展，氧气被耗尽的时间对应的即是达到最大热释放速率的时间。
由上面三式可得出氧气被耗尽的时间：
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式中，Q为房间内可燃物燃烧放出的热量（kJ）；YO2为空气中氧气的质量百分数（23％）；ρ为空气的密度（取1.2kg/m3）；V为房间的容积（m3）；V为每燃烧单位质量氧气的放热量（取13100kJ/kg）
为热释放速率（kW）；α为火灾增长因子（kW/s2）；tiv为氧气被耗尽的时间（s）。
此时，最大热释放速率为
3.受自动喷水灭火系统控制的火灾
对于较为危险的火灾场景，必须布置相应的自动灭火系统，这里考虑使用自动喷水灭火系统。这种火灾类型属于受自动喷水灭火系统控制的火灾。
火灾发展到一定规模后，自动喷水灭火系统将启动灭火。由于不同场所的可燃物类型、摆放方式等有很大差别，准确估计自动喷水灭火系统的灭火效果较为困难。在本评估中，采取较保守的估计方法，即假定自动喷水灭火系统启动后火势的规模将不再扩大，火源热释放速率保持在启动前的水平（如图4.2所示）。
图4.2 水喷淋作用时火灾热释放速率发展曲线
采用由美国国家标准与技术研究所（NIST）开发的评估工具DETECT-T2和DETECT-QS可计算自动喷水灭火系统的启动时间，该工具可用于预测火灾报警系统和自动灭火系统的启动时间。在计算过程中，火灾的条件和增长方式可由软件操作者输入。火灾探测器和喷淋头的反应特性用RTI（响应时间指数）来表征。有关的传热计算只考虑烟气的强制对流。
式中，Q为总热释放速率（kW）；R为自动喷水灭火系统喷淋头/热感应装置与火源中心的距离（m）；τ为时间参数，τ=mdetcdet/hcAdet，mdet为装置主体部分的质量（kg），cdet为装置本体的比热容（kJ/kg·K），hc为对流热传递系数（kJ/kg·K），Adet为装置暴露于热流中的面积（m2）；RTI为响应时间指数（Response Time Index），代表装置的热敏感度（m1/2s1/2），表示装置达到运作温度的速度；Tjet，t+Δt为顶棚射流下一个时间点的温度，t+Δt（℃）；Tjet，t为顶棚射流于上一时间步的温度，t（℃）；T∞为大气环境或喷淋头的初始温度（℃）；TD，t为喷淋头于时间t的温度（℃）；vjet，t为棚射流于时间t的速率（m/s）；z为顶棚距火源底部的距离（m）。
4.大面积区域的局部火灾
局部火灾是指一个大面积区域内的少量可燃物的燃烧，燃烧局限在较小的区域内。
对于此类火灾，在工程计算中通常将可燃物全部起火时的热释放速率作为火灾的最大热释放速率，而在从起火到达到最大热释放速率的阶段，可认为热释放速率是依照t2增长规律增长的。
火灾蔓延的计算公式如下：
式中，L为t时刻火焰前端位置（m）；v为火焰蔓延速率，取0.006m/s；t为时间（s）。
根据式4-14，计算在大面积区域中的可燃物全部起火所需时间（即可燃物暴露表面完全起火的时间），此时间即为火灾达到最大热释放速率的时间，根据t2增长规律可以得到火灾的热释放速率值。
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