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1、建筑防火论文国内外研究现1.2.1国外研究现状 国外关于火灾风险评估方法学的研究主要是从:20世纪70年代开始,以一些发达国家开始系统研究性能化防火设计为背景开展的。自上个世纪80年代;世界上许多国家特别是一些经济发达国家出现了许多超高、超大、设计新颖的建筑,而这些建筑中的防火设计用现行设计规范无法解决。解决这些超出规范建筑的防火设计只能依靠性能化防火设计方法。性能化防火设计是建立在火灾安全工程学的基础上的一种新的建.筑防火设计方法。通过运用火灾安全工程学的原理与方法,根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况,对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估,从而得出合理的防火设计方案
2、,为建筑物提供可靠的消防保护。不少国家己经开展了性能化防火分析与设计的研究,并在实际工程设计中得到了应用。英国在1985年颁布了第一部性能化防火规范后,日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家先后投入大量研究经费积极开展了消防安全工程学和性能化防米设计方法理论及技术的研究。目前有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)以及国际标准组织(150)和国际建筑研究与文献委员会(cIB)都在积极发展性能化防火规范及其所要求的工程工具和方法,并取得了一定成果。1996、1998、2000和2002年分别在加拿、美国、瑞典和澳
3、大利亚召开了4届“国际性能化设计规范与设计方法研讨会”,这标志着发展以火灾性能为基础的设计方法及相应的规范己成为国际化的趋势。 性能化防火友法涉及性能化防火分析、性能化防火设计和性能化设计规范三个方面。性能化防火分析是火灾风险分析的一种形式,它以建筑物本身的结构为基础,通过定量计算,用某些物理参数描述出火灾的发生和发展过程,并分析对建筑物内人员、财产及建筑物本身的危害程度,从而以此为依据采用合理的消防对策。性能化防火分析更加注重量化分析,可以更加客观、准确,所以它是性能化防火方法的核心部分。只有合理、准确地进行火灾风险评估,性能化防火设计才能达到预期的目标。瑞典的Magnusson等在火灾模拟
4、方面引入了随机性分析,提出了可靠性理论和定量风险分析的方法(Quantitativ。Rjsk Analysis,QRA)。20世纪80年代,在美国火灾研究基金会的组织下,实施了国家级的火灾风险评估项目,由美国国家标准与技术研究院 (NatinnalInstituteof standardand孔ehnology,NIST)、NFPA等多个机构参加,目标是开发一个可用于建筑物内部的基于防火目的、综合的火灾风险评估方法。1996年,澳大利亚的防火规范改革中心(FCRC)推出了防火工程指南 (FireEngineeringGu记elines)。该指南包括三个等级的防火工程系统评估方法,其中第三级是系
5、.统风险评估 (systemriskevaluation,SRE)。 国外在发展性能化设计和火灾风险评估的过程中,先后组织开展了如下三项主要工作:(1) 一政府组织专家共同制定“战略发展计划”。英国政府有关部门组织本国十几位相关专家进行了一年多的研究,制订了一份指导性的“消防安全工程学战略研究计划”。澳大利亚以悉尼大学的Warren研究中心为主组织了一个专题研究项目,召集了70多位从事建筑和消防研究的科研人员,共同对澳大利亚消防安全工程设计技术领域的基础需求和发展战略进行分析研究。(2) 组织专题研究项目,对性能化设计方法体系进行系统的研究。日本建设省围绕性能化设计方法的开发研究,结合日本的实
6、际需要,从1982年开始先后三次立项,由建设省开展了3个为期五年的专题研究项目。澳大利亚的“建筑规范委员会(ABcB)联合一些政府部门和私营组织成立了专门研究机构一一消防规范改革中心(FCFR)。由美国政府拨款资助的研究机构一一美国国家标准与技术研究所(NisT)也在性能化设计方法和火灾风险评估方法学方面进行了大量的研究。(3)开发火灾风险的评估模型和相应的软件。主要包括:美国的建筑防火评估方法 (TheBuildingFiresafetyEvaluationMethod,BFsEM);评估特定场所内所用产品火灾风险的 FRAMEworks方法;火灾致损评估方法(Fire一 InducedVu
7、lnerabilityEvaluation,FIVE);澳大利亚的风险评枯模型 (CentreforEnvironmentalSafetyandRiskEngineering,Risk,CESARE一RISK);日本的建筑物综合防火安全设计方法;加拿大的 FIRECAM(FireRisk EvaluationandCostAssessmentModel)方法。1.2.2 国内研究现状 我国关于火灾风险评估学的研究相对一些发达国家起步较晚,但是随着近些年来与国外的相关研究机构的交流,也已经开展了火灾风险评估方面的研究工作,并取得了一定的成果。 1986年,公安部天津消防研究所开始介绍国外火灾模拟
8、的相关方法和进展。特别是在“九五”期间,天津消防科学研究所在国外相关程序的基础上,开发了主要针对大型地下商场人员疏散的模型FEgress,该模型在考虑人流方面具有一些突出的特点。 1989年中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室的成立标志着中国的火灾基础研究迈出了新的一步,开始有了国家级的重点研究机构。在建筑火灾的计算机模拟方面,率先提出了场一区一网复合模型,该研究成果已被日本和英国等国的火灾研究者采用。 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室的范维澄院士提出了火灾的双重性模型,即火灾认识上的确定性和火灾发生的随机性模型。在此模型基础上建立了建筑火灾综合评估的理论框架,由于数据不足,对有些情况
9、进行了假设和简化,并应用于室内火灾和仓库火灾的经济性分析,直观地给出了火灾的后果。 中国建筑科学研究院防火研究室李引擎等人于1998年完成了建筑火灾的风险评价研究,将居住者的危险参数因子结合在一起构成火灾危险系数,针对建筑物自身状态及附加的防火系统的各因子结合在一起构成建筑物安全参数值。 1998年,香港理工大学建筑系的周允基(w.一K.C五ow)教授等人对香港一个区内的37座非居住旧高层建筑进行了检查,为了量化调查结果,提出了火灾安全分级系统。主要包含建筑特性的评价和消防系统的预备措施的评价。但还需要进一步完善消防装置性能的研究工作和火灾安全管理措施的制定工作。同期进行的还有香港城市大学建筑
10、系的卢兆明(s.M.LO)教授,提出了基于火灾安全分级技术的模糊防火安全评价方法,采用从评价集之间的欧几里德距离表示建筑火灾风险评价的模糊语义值。 2002年,中国矿业大学周心权教授,针对高层建筑火灾的安全问题,参考高层民用建筑设计防火规范并征求专家意见,在分析建筑火灾发生原因的基础上,建立了高层建筑火灾风险的多级多层次评估因素集,并运用了模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价。郑双忠针对城市建筑火灾的危害严重程度,结合建立的城市建筑火灾危险性评价指标体系,运用Fuzzy一AHP法确定了个评估因子的权重。 在国内的火灾研究中,火灾风险评估方法学是一个新的研究内容,但在这方面已取得了一
11、定进展,特别是国家重点基础研究发展计划火灾动力学演化与防治基础(973)的立项给予火灾风险评估的研究很大的支持。火灾风险评估中可以实现简化模型和一般统计理论的结合,而基于火灾动力学与小样本统计理论结合的火灾风险评估方法则是未来的发展方向。该项目的子课题6,主要包括以下研究内容:(1) 我国典型场所火灾坏境下人群疏散规律。该项主要是建立典型场所(如中、一高层建筑和人口密集的公共建筑)火灾环境下人群疏散模型.研究人员疏散中个体效应与群体效应和炎灾环境对人员疏散的影响,探索疏散中的阻塞现象,综合人的心理行为特征和环境变化,解决目前人员疏散的难点问题,揭示我国典型场所火灾环境下人群疏散规律。(2) 疏
12、导技术和疏导方式对疏散速率的影响。_该项主要是建立建筑物内人员疏散速率的动态数学模型,深人研究影响人员疏散速率的各类因素。基于人群控制和人群管理理论,开发出切实有效的疏散技术,同时通过理论分析和试验方法,验证诱导疏散技术的功效。(3) 小样本火灾事件的统计理论。建立无(或有限)火灾事件记录的统计分析理论和火灾记录数据有删失的统计分析方法,研究火灾损失额的概率规律;建立基于小样本统计理论的火灾现象实验设计方法以及系统可靠性理论的火灾风险评估方法。(4) 基于火灾动力学和小样本统计理论藕合的一风险评估方法。基于火灾双重性规律的思想,运用火灾动力学理论包括火灾发生和火蔓延模型、烟气传播模型,结合小样
13、本统计理论和小样本火灾实验方法,建立以典型建筑为代表的火灾环境下的风险评估方法。 同时,公安部消防局针对国家“九五”科技攻关项目“地下和大空间建筑火灾特性研究”,组织了天津、沈阳、四川、上海四个消防科学研究所、中国科学技术大学国家重点实验室以及中国建筑科学院防火研究所等科研机构进行共同攻关.建成了实体试验设施和配套测试系统.建立了地下和大空间建筑火灾的数学模型、计算机模型和相关数据库,为特殊建筑环境下的火灾风险评估提供了可靠的支持。“重大工业事故与大城市火灾防范及应急技术研究”列入了国家“十五”科技攻关项目计划,其中与火灾相关的部分就包括风险评价、性能化设计等方面的内容。 近几年来,国内多次召开的火灾科学与消防工程的学术会议也推动了火灾风险评估的发展,如99城市火灾安全国际学术会议,2003火灾科学与消防工程国际学术会议,第一届建筑物性能化防火设计方法与评估技术研讨会等。火灾的双重性规律决定了科学的火灾风险评估方法应该考虑确定性规律又涉及不确定性规律,这就决定了火灾风险评估的发展趋势: 建立评价危险源的指标体系和量化方法,并利用模糊数学和信息扩散理论等建立基于不完备样本的风险评估统计模型:利用数据库技术,综合考虑所考察对象的环境因素,建立基于火灾确定性规律的动态风险评估模型。文章出自