南京工业大学科技创新大楼主动防火现状调查分析及火灾预防策略---团队课题《南京工业大学科技科技创新大楼消防系统设计及火灾风险数值模拟与评估》的子课题文献综述
2020-05-14 22:16:58
文 献 综 述
自上个世纪 70 年代以来,国际上一些发达国家以研究性能化防火为背景,对火灾的危险评估进行了系统的研究。在上个世纪 80年代,许多内部功能强大,外部新颖美观的高层建筑出现在一些西方发达国家,这导致以前针对一般建筑的防火规范已经跟不上时代的脚步,出现了许多弊端,很多问题不能得到很好的解决。因此,西方国家的专家研究表明,一些超出防火规范的问题,只能通过性能化防火设计来解决。通过对建筑内部结构和可燃物的分布情况的了解,对建筑在发生火灾时的情况进行评估和预测,得出可靠地防火预案,为建筑物的消防安全提供更好的安全保障。目前,很多国家投入大量的经费于性能化防火的开发与研究当中,并把结果带入到实际中进行测试。很多发达国家相继颁布了性能化防火规范预案。
国外在发展火灾危险性评估和性能化设计的过程中主要进行了一下工作: 政府组织专家共同制定”战略发展计划”。澳大利亚把这个专题研究项目地点悉尼大学的一个重点研究中心。在英国,许多专家和学者,在政府的组织下,成立了专题研究小组,对其进行了广泛而深入的研究,经过不断的努力,最终制定了一份消防安全防火计划,对目前世界消防安全防火研究具有指导意义。建立对性能化防火设计体系的专题研究项目。在美国,由政府出钱自助了一个专题研究所,投入大量人力和物力对安全评估方法和性能化设计方法进行的深入的研究。在日本,性能化防火设计方法的开发研究,从 1982 年开始先后三次立项,结合日本的实际需要,由建设省开展了 3 个为期五年的专题研究项日。建立科学的消防评估模型,开发出适应现在高层建筑防火需求的软件。很多发达国家都在建立重点实验室,研究并开发适应现在防火要求的防火评估软件。
一些发达国家的性能化防火设计研究为背景展开,性能化防火分析即在防火研究中更注重量化分析。例如,学者 Hirschler 和 Marcelo M 针对建筑火灾风险,重点研究了各种建筑材料在建筑火灾事故中的作用,提出了导致建筑火灾危害的重要因素是建筑材料的易燃性,以及材料燃烧之后释放的有毒气体等;学者 Christian K 运用概率论与数理统计方法对高层建筑火灾风险的影响因素进行了分析,并结合决策理论和方法,提出了如何促进高层建筑火灾防范的建议,验证了将概率理论和决策理论应用于高层建筑火灾风险评价中的可行性;学者 JS Rho 和 HS Ryou 分析了火灾事故烟气流动的速度和温度分布特性,构建了火灾区域模型和场模型,并为安全疏散提出一些针对性的建议等。目前,国外比较有代表性火灾评价方法主要有:美国的 BF-SEM(The Building Fire Safety Evaluation Method)建筑防火评价法;澳大利亚的 RAM(Risk Assessment Modeling)风险评价模型;加拿大的FIRECAM(Fire Risk Evaluation and Cost Assessment Model)法;日本的建筑综合防火安全设计法等。此外,美国近年来又推出了 Hazard I(一种建筑室内火灾危险评价软件)的改进版本 Hazard II。
在国内,由于我国经济建设发展的比较晚,高层建筑出现的时间比较短,高层建筑防火评估对我们来说是一个崭新的课题。近年来,国家通过对和国外先进机构的沟通交流,在国内许多地方都建立的重点研究实验室,对这个崭新的课题进行深入的研究。通过这些专家和学者对威胁评估的研究,我国在这个领域也取得了一定的成果。
近年来许多学者对高层建筑消防安全评估方法和评估模型做出了许多探讨,高层建筑消防安全评估研究成为了消防安全领域研究的一个热点,这些学者的研究为后人的研究奠定了很好的基础,并且提供了许多后人可以用来借鉴的评估方法和评估体系。如:范维澄、孙金华等运用火灾变化规律的双重性(确定性与随机性)理论,提出了建筑火灾模拟与评价相结合的理论框架;易立新等基于事故树分析法,建立了火灾风险评价的随机过程马尔可夫动态模型;韩新等基于性能化建筑设计防火理论,依据安全工程学理论和我国现行建筑消防安全法规,初步构建了建筑火灾风险评价性能化方法的理论框架,并说明了相应评价方法的基本内容;杜红兵,李志宪等建立了建筑火灾风险的评价因素集,并引入模糊评价法对建筑火灾风险进行了评价;胡宝清,卢兆明等将灰色关联度理论与模糊综合评价联系起来,建立了高层建筑火灾风险评价的灰色关联评估模型;毛春艳,周宗放运用物元分析理论对高层建筑火灾风险进行评价,并与灰关联理论分析法进行对比了分析;李淑婷,李进等将层次分析法(AHP)引入高层建筑火灾风险评价,根据判断矩阵指标层的层次单排序和一致性检验给出了相应的评价结果;王鹏飞等建立了建筑火灾模糊评价模型,并应用该方法对商厦火灾及高层建筑火灾进行了实证研究;郑双忠提出 AHP-模糊综合评估模型,给出了建筑火灾风险模糊评价中各因素权重确定的方法;徐敏等将人工神经网络引入火灾风险评价中,建立了神经网络评价模型,并与模糊综合评价进行了分析比较;西安建筑科技大学的闰金花应用 Bayes统计分析方法,推导出建筑防火系统可靠度的近似分布函数。肖国清、伍爱友采用网络理论,解决了定量转化模糊不清的问题,使定量与定性完美结合;易立新则提出高层建筑的火灾危险性综合评估 AHP 方法;熊海波、徐晋通过对高层建筑防火因素的分析,结合动力学的基本原理,动态的模拟高层建筑在发生火灾时因为环境变化,自身变化,时间变化导致火灾的变化,建立一个合理的动态模型,这样才能进一步的保障建筑的防火安全,这是高层建筑消防安全发展的一个必然趋势。
参考文献
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[3]陈炳龙.高层建筑大厦防火安全浅析[J].安全管理,2005(2):30-31