建筑性能化防火设计原理解析

一、考点提炼

考点1 性能化的防火设计步骤

建筑消防性能化设计的基本步骤如图4-4-1所示。

图4-4-1 建筑消防性能化设计的基本步骤

考点2 消防性能化设计的适应范围

1.可全部或部分进行消防性能化设计的建筑

具有下列情形之一的工程项目，可对其全部或部分进行消防性能化设计：

（1）超出现行国家消防技术标准适用范围的。

（2）按照现行国家消防技术标准进行防火分隔、防烟与排烟、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建筑

下列情况不应采用性能化设计评估方法：

（1）国家法律、法规和现行国家消防技术标准强制性条文规定的。

（2）国家现行消防技术标准已有明确规定，且无特殊使用功能的建筑。

（3）居住建筑。

（4）医疗建筑、教学建筑、幼儿园、托儿所、老年人建筑以及歌舞娱乐游艺场所。

（5）室内净高小于8.0m的丙、丁、戊类厂房和丙、丁、戊类仓库。

（6）甲、乙类厂房，甲、乙类仓库，可燃液体、气体储存设施及其他易燃、易爆工程或场所。

考点3 火灾场景的设定

1.火灾场景确定的原则

火灾场景的确定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。如火灾发生在疏散出口附近并导致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，但其火灾危害不一定最大；或者火灾危害大，但发生的可能性较小的火灾场景。

2.火灾增长的t²火模型

大量试验表明，多数火灾从点燃到发展再到充分燃烧阶段，火灾中的热释放速率大体按照时间的平方的关系增长，只是增长的速度有快有慢，因此在实际设计中人们通常采用这一种称为“t平方火（t²火）”的火灾增长模型对实际火灾进行模拟。

火灾的增长规律可用下面的方程描述：

Q=αt² （4-4-1）

式中 Q——热释放速率（kW）；

α——火灾增长系数（kW/s²）；

t——时间（s）。

“t平方火（t²火）”的增长速度一般分为慢速、中速、快速、超快速四种类型，如图4-4-2所示，其火灾增长系数见表4-4-1。

图4-4-2 四种“t²火”增长曲线

表4-4-1 “t²火”的对比情况

表4-4-1可以与《消防安全技术实务》第524页的表5-4-1做对比，由于数据来源不同，数据略有差异。(www.xing528.com)

二、难点突破

（1）火灾场景是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火灾的关键事件。火灾场景通常要定义引燃、火灾增长阶段、完全发展阶段、衰退阶段以及影响火灾发展过程的各种消防措施和环境条件。

（2）确定火灾场景可采用下述方法：故障类型和影响分析、故障分析、如果—怎么办分析、相关统计数据、工程核查表、危害指数、危害和操作性研究、初步危害分析、故障树分析、事件树分析、原因后果分析和可靠性分析等。

三、真题解析

（一）单项选择题

1.（考点3）将计算空间划分为众多相互关联的体积元，通过求解质量、能量和动量方程，获得空间热参数在设定时间步长内变化情况的预测，以描述火灾发展过程的模型属于（ ）。（2017年真题）

A.经验模型 B.区域模型 C.不确定模型 D.场模型

【答案】 B。

【解析】 根据《实务》534-535可知：区域模型主要以描述火灾发展过程为主，因此，答案为B。

2.（考点3）采用t²火模型描述火灾发展过程时，装满书籍的厚布邮袋火灾是（ ）t²火。（2017年真题）

A.超快速 B.中速 C.慢速 D.快速

【答案】 D。

【解析】 中速t²火包括：无棉制品、聚酯床垫；快速t²火包括：塑料泡沫、堆积的木板、装满邮件的邮袋；极快速t²火包括：甲醇、快速燃烧的软垫座椅。因此，答案为D。

3.（考点4）火灾从点燃到发展至充分燃烧阶段，其热释放速率大体按照时间的平方关系增长，通常采用“t²火”火灾增长模型表征实际火灾发展情况。按“t²火”火灾增长模型，从火灾发生至热释放速率达至1MW所需时间为300s的火灾是（ ）“t²火”。（2015年真题）

A.中速 B.慢速 C.快速 D.超快速

【答案】 A。

【解析】 根据本章考点3：热释放速率达至1MW所需时间为300s的火灾是中速火灾。

因此，选择A是正确的。

4.（考点3）在开展建筑消防性能化设计与评估时，预测自动喷水灭火系统洒水喷头的起动时间，主要应考虑火灾的（ ）阶段。（2016年真题）

A.阻燃 B.增长 C.全面发展 D.衰退

【答案】 B。

【解析】 根据本章考点3，在设定火灾场景时需要预测自动喷水灭火系统洒水喷头的起动时间，而这在火灾增长阶段具有重要意义。

因此，答案为B。

（二）多项选择题

（考点1）消防性能化设计以消防安全工程学为基础，是—种先进、有效、科学、合理的防火设计方法。下列属于建筑物消防性能化设计的基本步骤的有（ ）。（2015年真题）

A.确定建筑物的消防安全总体目标

B.进行性能化防火试设计和评估验证

C.修改、完善设计并进一步评估验证确实是否满足所确定的消防安全目标

D.编制设计说明与分析报告，提交审查与批准

E.确定建筑各楼层和区域的使用功能

【答案】 ABCD。

【解析】 根据本章考点1，建筑物消防性能化设计的基本步骤的有：

①确定工程范围；②确定消防安全目标；③确定设计目标；④设定火灾场景；⑤建立试设计并进行评估；⑥完成报告，编写设计文件。

因此，选项ABCD是正确的。