城市地下空间火灾风险评估

发布者:安伟光发布时间:2019-01-05浏览次数:24

随着我国社会和经济的发展,大型复杂的现代化建筑物越来越多地涌现,由于这些建筑物与传统建筑相比在使用功能、建筑材料、结构形式、空间尺度、配套设施等方面有很大的不同,传统的条文式防火设计方法已经无法适应这类现代建筑物对火灾安全的需求,使得建筑功能、建筑艺术与火灾安全之间的矛盾日益突出。基于火灾风险评估的性能化防火设计是针对这一矛盾而提出的一种新的火灾风险评估与防火设计理念,从而可望实现大型现代化建筑火灾防治的科学性、有效性和经济性的统一。

基于火灾风险评估的性能化防火设计由基于火灾双重性规律的风险评估方法,适用于多尺度场景的火灾危害分析方法。它以火灾安全工程学的思想为指导,以火灾性能为基础、根据具体建筑物的火灾发展动力学特性来决定防火设计方案:能够把实验研究和计算机模拟得到的关于在一定条件下火蔓延和烟气运动的确定性规律,与从火灾数据统计和概率分析得到的关于火灾发生及其后果的随机性规律进行综合,实现火灾风险的量化及动态评估;能够针对火灾动力学发展规律,利用火灾过程场--网复合模拟,形成高效、可靠的火灾数值分析方法,进而把火灾的小尺寸实验、全尺寸实验和现场实验,与数值模拟接进行对比和综合分析,提高实验的科学性和数值模拟的准确性,实现对火灾危害的动态与定量评估;能够将火灾动力学发展过程和待疏散人群的心理行为特征耦合,利用火灾环境中人员疏散的元胞自动机模型,结合建筑结构特征对人员疏散的速度、效率、流量、均衡性等关键参数,以及人员疏散的安全性和可靠性进行动态定量化分析。中国矿业大学消防工程研究所一直从事于该方向的研究工作,前期积累了诸多学术成果,在地下空间空气流动、人员安全疏散、地下空间结构可靠性、建筑物性能化防火设计等方法成绩显著,具有开展城市地下空间火灾风险评估的实验平台和理论基础。

火灾风险评估可以更加客观,准确地认识火灾的危险性,从而为人们预防火灾、控制火灾和扑灭火灾提供依据和支持。火灾风险评估是消防工作的一个重要方面,它直接关系到人民群众的生命财产安全,关系到国民经济可持续发展和社会稳定。本实验室在火灾风险评估方面的研究主要有以下几个方面的作用。

1)为建筑物的性能化防火设计提供依据

火灾风险评估可以确定控制措施采取的程度,减少火灾事故的发生,帮助人们认识火灾的危险程度以及可能造成的损失状况,从而对防灭火对策提供科学的指导。与此同时,由于现行建筑防火规范无法解决地下空间特殊建筑的消防设计,所以只能借助于性能化防火设计方法降低火灾危险,而合理的建筑性能化防火设计又离不开科学的火灾风险评估方法。

2)为保险行业制定合理的保险费率提供科学依据

保险是一种信用行为,当保户向保险公司交付了保险费,就意味着同时也把可能发生的风险转嫁给了保险公司。保险公司收取了保险费,签订了保险合同,也就承担了风险发生后补偿损失的义务。精算、核保是保险的第一步,保险费率的确定必须建立在科学、合理的风险评估基础之上。火灾本身具有确定性和随机性的双重规律,火灾事故的发生也受可燃物,环境,防灭火设备等诸多因素影响。火灾作为风险的一种情况,火灾风险评估就显得更加有意义。

3)为地下工程防火设计规范和相关安全法规制度的制修订做准备

当前,我国还没有有关地铁、隧道和地下综合管廊的防火设计规范。开展地下工程防火研究并制修订相应防火规范是必然趋势。随着我国火灾科学与消防工程学科的不断发展,随着大量实际工程经验的积累,火灾风险评估的方法和性能化设计的水平将会有很大程度上的提高,这对今后地下工程防火设计规范的制修订打下了坚实的基础。同时,随着我国法制制度的不断完善,在新时期,新的条件下也会出现一些相关安全法规制度,而这些法规制度的制订也离不开大量火灾风险评估的结果和经验。