火灾风险评估

火灾风险评估某球幕电影院火灾危险性评估河南理工大学2020/1/23Freetemplatefrom概述•该球幕电影院由三部分组成，入口大厅、展示厅和球幕观众厅。入口大厅面积为891㎡，设为一个防火分区；二层展示厅面积155㎡，设为一个防火分区；球幕观众厅452㎡，其中观众厅面积255㎡，设为一个防火分区。每个防火分区的安全出口不少于2个。•该建筑属一类高层建筑，在球幕电影院不具备自然排烟条件的剪刀楼梯间，设置两套独立的机械加压送风系统，送风量为27174m3/h；球幕电影院设有机械排烟系统，排烟量按其空间每小时6次换气进行设计。2020/1/23Freetemplatefrom概述•球幕电影院属于一级保护对象，设有火灾自动报警和消防联动系统，由于球幕影院建筑设计的特殊性，在球幕上无法装设感烟探测器，故在球幕的马道内设置空气采样探测器，设置临时高压消火栓给水系统，供整个综合楼灭火。•球幕影院的自动喷水灭火系统按中危险一级设计，喷水强度为8L/(min•m3），作用面积160㎡，火灾延续时间1h。球形电影院内建筑净空高度大于8m，采用大空间智能型自动喷水灭火系统；在6.6m层（展示厅）设置自动喷水灭火系统，除不易水灭火的地方均设置湿式自动喷水灭火系统。2020/1/23Freetemplatefrom安全目标的确定•球幕电影院具有内部空间大、功能多、人员多且不确定的特点，因此评估主要目标是保证生命安全，即发生设定的火灾时确保所有人员能够安全疏散，其次是保证财产安全，降低火灾的直接和间接损失。主要目标的判定准则是从火灾发生到危险状态的时间是否大于从火灾发生到建筑物人员全部疏散完毕的时间。保证财产安全的目标可以通过火灾早期探测和高效扑救来达到。2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•确定着火位置选择较为不利的起火位置，分别选取球幕影院上半部分和下半部分的中间位置。2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•火灾类型分析在球幕影院中，可能的火源有电气故障、可燃物过热、易燃品管理不善火操作不当、防火、吸烟等；燃烧物包括座椅、观众带入的可燃物、电器缆线等，可燃装饰材料也是潜在的引火源。2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•系统对火灾的影响假设该球幕影院具有完善的主动防火、被动防火和疏散系统。•人员响应的影响如人员发现火灾可能会实施手动灭火，消防管理人员会在现场协助疏散等。2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•事故树事故树由一个初始状态开始，假设从引燃开始，构建一个分支，再在分支上添加反应下一因素可能状态的分支。每一分支的构建都是以上级事件的发生为基础的。2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•概率分析以火灾发生在球幕影院上半部分中间位置为例，利用统计数据和工程判断对各个条件概率估计如下：P1=0.5；P1.1=0.5；P1.2=0.5；P1.2.1=0.9;P1.2.2=0.1;P1.2.2.1=0.8;P1.2.2.2=0.2;P1.2.2.1.1=P1.2.2.2.1=0.7;P1.2.2.1.2=P1.2.2.2.2=0.32020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•利用工程判断估计每个场景的后果在该球幕影院中，采用受到火灾威胁的人员数量表示场景后果C，在此处不在考虑时间的影响（如人员逃生的时间）。对球幕影院的疏散人数参考座位数来确定，上半部分为95人，下半部分为90人，以火灾发生在球幕影院上半部分中间位置为例，各场景对应的后果如图：火灾场景估计后果/人S1Cs1=0S2Cs2=0S3Cs3=18S4Cs4=23S5Cs4=31S6Cs5=612020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•风险分析将场景以相对风险为序进行分级，相对风险由场景后果的量度和场景发生概率的乘积来表示，如表：2020/1/23Freetemplatefrom设定火灾场景•火灾场景的确定级说明选择风险等级最高的场景进行量化分析，设计应当考虑这些具有潜在严重后果的火灾。对该球幕影院，火灾发生在上半部分中间位置，场景S3、S4、S5和S6具有不同的风险，以风险值最高的S3场景进行分析；火灾发生在下半部分则以风险值最高的S11为例进行分析。2020/1/23Freetemplatefrom模拟计算•人员安全疏散判断标准火灾发展到致使环境条件达到人体耐受极限的时间（ASET）必须大于从火灾发生到人员疏散到安全地点所用时间（RSET）。•人员生命安全判据如果热烟层距地板高度大于2m，则热烟层的温度不超过180度；如果热烟层距地板高度小于2m，则热烟层温度不超过50度，且能见度不小于10m；二氧化碳体积分数不得超过1%，一氧化碳体积分数不得超过0.25%。•火灾烟气蔓延特性模拟计算下表分别为球幕影院对选定火灾场景的有关参数设置、选定火灾场景对应模拟计算结果的统计：2020/1/23Freetemplatefrom模拟计算•火灾场景S3和S11设定参数•模拟结果统计表（火灾场景S3）•模拟结果统计（火灾场景S11）2020/1/23Freetemplatefrom模拟计算•人员疏散模拟计算人员疏散时间按火灾报警时间、人员的疏散预动时间和人员从开始疏散至到达安全地点的行动时间之和计算RSET=Td+Tpre+Tt。下图为球幕电影院人员的疏散路线(考虑其中一个出口不能使用的不利场景），表为人员疏散总时间的计算结果2020/1/23Freetemplatefrom风险分析•结合人员疏散时间和烟气蔓延特性的计算结果，按照人员安全疏散判定标准，对于火灾场景S3和火灾场景S11均有ASETRSET，即人员没有足够的时间逃生。下表为选定火灾场景ASET、RSET对照表•选定火灾场景中球幕影院各出口安全疏散人数和未成功疏散人数的统计情况。2020/1/23Freetemplatefrom风险分析•在火灾场景S3中，设计疏散人数共计185人，在烟气达到危险临界时间127s时，该场景成功疏散了150人，未成功疏散人数为35。由表2得到火灾场景S3的概率P3=0.014，人员不能成功疏散的后果C3=35人，则该火灾场景中将受到火灾威胁的人员风险值为P3×C3=0.49人。•在火灾场景S11中，设计逃生人数共计185人，在烟气达到危险临界时间144s时，该场景成功疏散了111人，未成功疏散人数为74。火灾场景S11的概率P11=0.007，人员不能成功疏散的后果C11=74人，，则该火灾场景中将受到火灾威胁的人员风险值为P11×C11=0.007×74=0.518人2020/1/23Freetemplatefrom结论与建议•通过火灾风险评估的计算分析，该球幕影院现有的消防设计方案不能保证人员的安全疏散，应对消防设计方案进行调整优化，如调整机械排烟量，在适当位置增设机械补风口等2020/1/23Freetemplatefrom