第六節 計算分析及結果運用

根據計算結果確定或者修改完善設計，對于上述火災場景能否達到設定的設計目標進行分析評價。若設計不能滿足設定的消防安全目標或低于規范規定的性能水平，則需要對其進行修改與完善，并重新進行評估，直至其滿足設定的消防安全目標為止。

一、用于分析計算結果的判定準則

(一)人員生命安全判定準則

火災對人員的危害主要來源于火災產生的煙氣，主要表現在煙氣的熱作用和毒性方面，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。

(二)防止火災蔓延擴大判定準則

為減少火災時財產損失和降低對工作運營的影響，消防設計主要是通過采用一系列消防安全措施控制火災的大面積蔓延擴大來實現的。造成火災蔓延的因素很多，如飛火、熱對流、熱輻射等。對于相鄰建筑物之間的火災蔓延，防火設計規范通過要求一定的防火間距來進行控制，而對于同一防火分區內的火災蔓延則沒有明確的規定。在性能化的分析中，不論是同一防火分區內的火災蔓延，還是相鄰建筑物之間的火災蔓延，都是在一定的設定火災規模下通過控制可燃物間距，或在一定間距條件下控制火災的規模等方式來防止火災的蔓延。性能化分析中通常采用熱輻射分析方法來分析火災蔓延情況。

火災發生時，火源對周圍將產生熱輻射和熱對流，火源周圍的可燃物在熱輻射和熱對流的作用下溫度會逐漸升高，當達到其點燃溫度時可能會發生燃燒，導致火災的蔓延。

根據澳大利亞建筑規范協會出版的《防火安全工程指南》提供的資料，在火災通過熱輻射蔓延的設計中，當被引燃物是很薄很輕的窗簾、松散地堆放的報紙等非常容易被點燃的物品時，其臨界輻射強度可取為10kW/m2;當被引燃物是帶軟墊的家具等一般物品時，其臨界輻射強度可取為20kW/m2;對于厚度為5cm或更厚的木板等很難被引燃的物品，其臨界輻射強度可取為40kW/m2。如果不能確定可燃物的性質，為了安全起見，其臨界輻射強度取為10kW/m2。

(三)鋼結構防火保護判定準則

火災下鋼結構破壞判定準則可分為構件和結構兩個層次，分別對應局部構件破壞和整體結構破壞。

一般來說，其判定準則有下列三種形式：

1)在規定的結構耐火極限時間內，結構或構件的承載力Rd。應不小于各種作用所產生的組合效應Sm，即

Rd≥Sm(4-3-12)

2)在各種作用效應組合下，結構或構件的耐火時間td應不小于規定的結構或構件的耐火極限tm，即

td≥tm(4-3-13)

3)火災情景下，結構極限狀態時的臨界溫度Td應不小于在規定的耐火時間內結構所經歷的最高溫度Tm，即

Td≥Tm(4-3-14)

上述三個要求在本質上是等效的，進行結構抗火設計時，滿足其一即可。

如采用臨界溫度法驗證鋼結構防火安全性，判定指標可采用日本《耐火安全檢證法》提供的臨界溫度指標，即Td=325℃。

二、計算結果分析

1.煙氣模擬分析

煙氣模擬分析需要首先在軟件中輸入計算參數，一般火災模擬需要輸入的參數包括：模型場景物理模型、邊界條件、定義火源、定義消防系統。

煙氣模擬分析可以得到煙氣運動規律和模擬空間的環境參數指標，經常用到的參數包括：煙氣的溫度、煙氣的能見度、煙氣的毒性、氣體流速、輻射強度。

2.疏散模擬分析

疏散模擬分析需要首先在軟件中輸入計算參數，一般疏散模擬需要輸入的參數包括：人員疏散空間模型、人員特性、流出系數、邊界層寬度。

人員疏散分析可以得到人員疏散的狀態，可得到的結果包括：人員疏散行動時間、最小行走路徑、疏散出口擁堵情況、出口利用的有效性。

三、計算結果應用

計算結果可以用于判定所設置的安全目標是否可以實現，以下以人員安全疏散為例進行說明。保證人員安全疏散是建筑防火設計中的一個重要的安全目標，人員安全疏散即建筑物內發生火災時整個建筑系統(包括消防系統)能夠為建筑中的所有人員提供足夠的時間疏散到安全的地點，整個疏散過程中不應受到火災的危害。

建筑的使用者撤離到安全地帶所花的時間(RSET)小于火勢發展到超出人體耐受極限的時間(ASET)，則表明達到人員生命安全的要求。即保證安全疏散的判定準則為

RSET+TS　　式中R5ET——疏散時間;

ASET——開始出現人體不可忍受情況的時間，也稱可用疏散時間或危險來臨時間;

TS——安全裕度，即防火設計為疏散人員所提供的安全余量。

疏散時間RSET(或以tescape表示)，即建筑中人員從疏散開始至全部人員疏散到安全區域所需要的時間，疏散過程大致可分為感知火災、疏散行動準備、疏散行動、到達安全區域等幾個階段。危險來臨時間ASET(或以trisk表示)，即疏散人員開始出現生理或心理不可忍受情況的時間，一般情況下，火災煙氣是影響人員疏散的最主要因素，常常以煙氣下降一定高度或濃度超標的時間作為危險來臨時間。

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（責任編輯：fky）

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