建筑防火性能化设计

第一章建筑防火性能化设计的概念

和基本过程1

第一节概念1

第二节性能化设计的框架和支撑

体系3

一、性能规范3

二、技术指南4

三、评估模型4

第三节性能化设计的基本内容8

一、引燃及火灾发展子系统10

二、火灾延烧及管理子系统10

三、火灾探测与控制子系统11

第四节性能化设计的基本步骤11

一、确定工程参数及具体评估

内容11

二、确定消防安全总体目标、功能

目标和性能指标12

三、制定设计目标12

四、确定火灾场景13

五、建立设计火灾13

六、提出和评估设计方案13

七、编制报告和说明14

第二章性能化设计规范概述15

第一节指令性规范与性能设计规范

之间的主要差别15

第二节有关国家的性能设计规范

简介17

一、英国17

二、澳大利亚18

三、新西兰19

四、日本21

五、瑞典22

六、美国23

第三章火灾荷载与燃烧过程27

第一节火灾荷载的确定27

一、材料的燃烧热值27

二、火灾荷载密度及其确定方法30

第二节火灾燃烧过程33

一、阶段描述34

二、热释放速率36

三、设计火灾的场景40

第三节火灾成长过程的计算41

第四章烟气的蔓延与控制46

第一节常规的烟控系统设计46

一、加压送风方式47

二、自然排烟方式48

三、机械排烟方式48

第二节性能化烟气控制系统设计49

第三节烟气质量流率的计算51

一、英国烟气质量流率的计算51

二、美国NFPA92B的烟气质量

流率公式53

三、日本烟气质量流率的计算54

第四节烟气流动的计算55

一、烟流的平均温度计算55

二、烟流的体积流率56

三、由窗、门溢出的烟流56

四、烟沉降时间的计算57

第五节排烟量的计算61

一、发烟量61

二、有效排烟量62

第六节我国台湾采用的计算方法64

一、烟层下降时间的计算64

二、蓄烟空间体积的计算65

三、发烟量Vs65

四、有效排烟量Ve66

五、排烟效果系数计算66

六、排烟量E67

七、自然排烟的排烟量67

八、机械排烟的排烟量69

第五章建筑结构耐火计算70

第一节耐火安全度的验算程序71

第二节火灾持续时间的计算72

一、计算可燃物总发热量Qr72

二、可燃物每秒平均发热量qb74

第三节结构耐火时间的计算75

一、火灾室温度的计算75

二、钢结构柱的计算76

三、钢筋混凝土柱的计算82

四、钢筋混凝土梁的计算82

五、钢筋混凝土墙的计算83

六、钢筋混凝土楼板的计算84

七、砖墙结构的计算84

第六章人员安全疏散的分析与

计算机模拟86

第一节安全疏散的概念与原则86

一、条文式疏散设计原则87

二、性能化疏散设计的思路87

第二节性能化疏散理论88

一、安全疏散的标准88

二、影响安全疏散的火场因素与

Tcrit的确定89

三、疏散阶段92

四、疏散基础理论93

第三节国外性能疏散计算方法的

差异99

一、楼层避难100

二、整栋建筑避难104

第四节安全疏散的计算机模拟106

一、基本概念106

二、基本因素的考虑107

三、有关疏散软件的比较109

四、 几个常用著名模拟软件的

简介109

第五节日本的疏散时间计算

方法127

一、疏散开始时间128

二、疏散行动时间129

三、参数的确定133

第六节自动喷淋灭火系统对疏散

的同等替代问题139

第七章商业建筑141

第一节商业建筑的特征与火灾

特点141

一、商业建筑及其类型141

二、商业建筑的火灾特点142

第二节常规消防设计的要点与存

在的问题145

一、常规消防设计要点145

二、消防设计中面临的挑战152

第三节商业建筑性能化设计的

要点154

一、安全目标的确定154

二、性能指标的选择156

三、火灾场景的设计157

四、关键参数的确定与计算158

五、性能化设计中应该注意的

问题160

第四节性能化工程案例介绍161

一、工程描述161

二、确定评估目标和安全判定

指标162

三、防火分隔问题的分析163

四、中庭排烟问题169

五、钢结构防火问题170

六、人员疏散问题171

第八章机场航站楼建筑176

第一节机场航站建筑的发展、

特征与火灾特点176

一、发展历程176

二、建筑特征177

三、火灾特点及危害180

第二节消防设计面临的问题和

挑战182

一、主要问题182

二、性能化的设计方法185

第三节工程性能化设计案例

介绍186

一、工程简介186

二、防火设计安全目标186

三、设计原则187

四、危险源辨识及火灾危险性

分析187

五、消防策略方案188

第四节公共人流区安全疏散分析190

一、目标、判定准则与方法190

二、疏散策略方案分析193

三、疏散人数确定194

四、主要区域疏散行动时间预测

分析196

五、多层人员同时疏散情况

分析196

六、疏散开始时间预测分析198

七、疏散分析总结199

第五节烟气流动规律分析200

一、火灾场景选择与设置200

二、设计火灾200

三、火灾场景一模拟分析202

四、火灾场景二模拟分析205

五、火灾场景三模拟分析207

第六节火灾对屋顶结构安全影响

分析210

一、火灾场景选择与设置210

二、设计火灾210

三、场景模拟分析210

第七节技术与管理对策212

第八节新技术、新产品的应用

探讨215

一、集中控制型消防应急疏散

指示标志系统215

二、皮带行李传输系统探测灭火

控制技术222

三、大空间自动灭火控制技术224

第九章办公类建筑226

第一节办公类建筑的特点226

一、办公建筑概况226

二、高层办公建筑火灾特点及其

危害227

第二节常规消防设计的要点与

存在问题228

一、常规消防设计的要点228

二、常规消防设计中存在的

问题229

第三节性能化工程案例介绍230

一、工程概况230

二、消防设计233

第四节性能化设计的范围与解决

方法235

一、性能化分析内容235

二、安全目标236

三、分析方法237

四、解决方法238

第五节火灾荷载和场景的确定240

一、火灾增长240

二、火灾规模240

三、设计火灾场景242

第六节性能化计算分析243

一、人员疏散时间分析243

二、火灾烟气模拟计算250

三、防火分区分隔两侧设置防火

门窗设置262

四、联庭与侧庭间的火灾烟气

蔓延267

第七节结论和建议采取的技术

措施268

一、结论268

二、建议采取的技术措施268

第十章体育建筑的性能化设计270

第一节体育建筑的特点与发展270

一、现代体育建筑的发展270

二、体育建筑的特点以及主要

消防问题272

第二节常规消防设计要点273

一、我国规范要求273

二、国外的相关做法和要求278

第三节体育建筑的消防性能化

设计281

一、常规消防设计的不足281

二、性能化设计解决方案283

第四节工程案例291

一、国家体育场人员安全疏散及

钢结构计算分析291

二、国家游泳中心钢结构耐火

计算302

三、五棵松体育馆烟气控制系统

设计306

四、某篮球馆自然排烟系统设计312

第十一章会展类建筑321

第一节会展类建筑的特点与发展

321

第二节常规消防设计存在的问题

与解决办法323

一、火灾的特点323

二、常规消防设计遇到的问题323

三、性能化防火设计的应用324

第三节性能化工程案例介绍326

第四节性能化设计的范围与

采用的方法327

一、消防设计的主要问题327

二、设计原则328

三、设计依据329

四、性能化设计的安全目标329

五、性能化设计的安全判定准则、

判据329

六、性能化分析的主要方法及基本

参数和假定条件330

七、性能化消防安全策略331

第五节火灾荷载和场景的确定333

一、火灾危险源辨识和火灾危险

性分析333

二、设计火灾334

三、火灾场景设定335

第六节计算分析335

一、展览厅防火安全性分析 335

二、大会堂防火安全性分析338

三、内街区域防火安全性分析340

四、四层公共人流区域防火安全

性分析344

五、二层典型会议室疏散安全性

分析346

六、地下一层商场防火安全性

分析348

七、地下二层商场防火安全性

分析350

第七节结论和采用的技术措施351第十二章城市地下交通工程353

第一节城市地下交通工程的特点

与发展353

一、城市地下交通工程的特点353

二、城市地下交通工程的发展354

第二节常规消防设计的要点与

存在的问题356

一、消防设计依据的规范356

二、消防设计要点356

三、存在的主要问题357

第三节性能化工程案例介绍358

第四节性能化设计的范围与采用

的方法359

一、隧道火灾的特点359

二、性能化评估的必要性360

三、性能化设计的范围与采用的

方法361

第五节火灾荷载和场景的确定364

一、火灾荷载364

二、火灾场景设定364

第六节计算分析365

一、 疏散与防排烟系统365

二、隧道结构防火安全性分析 383

三、车辆间的火灾蔓延分析389

四、喷淋系统评估391

第七节结论和建议393

一、结论393

二、问题和建议394第十三章博览建筑395

第一节博览建筑的特点与发展395

一、博览建筑的发展395

二、博览建筑的特点397

三、博览建筑的火灾特点399

第二节常规消防设计的要点与

存在的问题401

一、我国规范要求401

二、国外的相关做法和要求403

第三节博览建筑的消防性能化

设计404

一、我国常规消防设计面临的

问题404

二、性能化设计解决方案406

第四节工程案例411

一、某美术学院美术馆411

二、某电影博物馆423

主要参考文献430 2100433B

性能化防火设计是一种新型的防火系统设计思路，是建立在诸多理性条件上的一种科学的设计方法。该方法汇集了当前建筑防火领域最先进的技术，是人们关注的最前沿、最活跃的研究领域。

本书较完整地叙述了性能化设计的理论和技术评估过程：系统地评价了有关国家的性能化设计规范；详细地描述了火灾荷载与燃烧过程；解析了火灾中烟气的蔓延与控制机理；综合的探讨了火灾中人员安全疏散的模型和计算方法；构筑了建筑结构的耐火计算体系。最后，本书通过一系列的具体工程实例将有关计算理论予以实用。

可供建筑设计及相关人员参考使用，也可供高校相关专业作为教学参考书。

综观近年来国内外重大人员伤亡事故，几乎都与人员行为和疏散时间密切相关，如何有效预防和减少火灾及其他突发事件人员伤亡，尤其是防止群死群伤火灾事故的发生，已成为当前国内外公共安全工作的重中之重。迄今为止，针对我国的火灾心理和行为做的调查研究和实验研究很少，以至于我国的建筑防火性能化设计不得不用国外数据作为参照。

以在校大学生为研究对象，前后组织了三次问卷调查，收回有效问卷3 444份，获得近100万个调查数据；开展了个两次火灾应急疏散演习，参加演习人员达到4 200多人，测量个体疏散运动时间2 300多个记录，采集了大量的疏散现场数据和资料。无论是问卷数量和演习规模，还是获得信息的数量和可信程度，在国内都是空前的。在此基础上，应用二分类Logistic回归、有序多分类Logistic回归、无序多分类Logistic回归、两独立样本t检验、单因素方差分析、多元线性回归等统计分析方法，对建筑物火灾时人员心理和行为规律进行了定量和定性分析研究。

研究发现，距离安全目的地较远、认知水平较低、女性、完整家庭的人员从众心理较强、疏散决策时间较长；同样疏散距离的情况下，女性、l8岁以下的人员、情绪型人员和认知水平较低人员应急疏散花费时间较多，这些人群是应急教育训练的重点。

采取向后逐步筛选策略多元回归分析，建立应急疏散时间与各影响因素之间的回归模型。发现距离、性别、消防培训和消防演练4个因素对应急疏散时间影响显著，在火灾疏散演习的条件下，应急疏散运动时间可以表达为：

人员应急疏散运动时间（T）=0．232 0．242（所在楼层因子） 0．147（性别因子） 0．079（消防培训因子）-0．136（消防演练因子）。

第YI篇综合篇

1．论既有建筑防灾综合性能评估的必要性

2．高层建筑结构抗震研究的若干进展

3．用全面和辩证的思维做好房屋震害研究分析

4．我国建筑防火性能化设计的发展历程

5．我国消防产品生产情况分析

6．我国村镇防灾建设概述

7．热带气旋及其灾害概述

8．建筑地基基础防灾减灾研究进展

第二篇政策篇

1．中华人民共和国防汛条例

2．气象灾害防御条例

3．国务院关于加强和改进消防工作的意见

4．民政部关于加强自然灾害救助评估工作的指导意见

5．北京市实施《中华人民共和国防震减灾法》规定

6．辽宁省防震减灾条例

7．四川省防震减灾条例

8．湖北省防震减灾条例

9．湖南省自然灾害救助应急预案

10．江苏省防震减灾条例

第三篇标准篇

1．国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011-2010修订简介

2．行业标准《工程抗震术语标准》JGJ/T97-2011修订介绍

3．行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012修订介绍

4．协会标准《既有村镇住宅建筑抗震鉴定和加固技术规程》CECS325:2012

5．北京市《外墙外保温工程施工防火安全技术规程》DB11/729-2010介绍

6．吉林省地方标准《民用建筑外保温工程防火技术规程》DB22/T496-2010编制与执行情况介绍

7．国家标准《高填方地基技术规范》编制情况介绍

第四篇地方篇

1．河北省建筑防灾总体情况

2．四川省震后建筑安全及抗震鉴定的实施

3．云南省近年来减隔震技术应用与发展概况

4．皖北地区村镇建筑防火现状及消防安全对策

5．厦门市台风灾害的新特点介绍

6．农村抗震民居示范基地一一陕西省西安市高陵县防震减灾科普馆

7．西安市城市地质环境与土地工程能力评价

第五篇科研篇

1．震损建筑的抗震鉴定加固关键技术研究课题简介

2．防灾避难场所规划选址研究进展

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