消防防火设计方案十篇

消防防火设计方案篇1

【关键词】火灾事故；机房；消防设计

一、机房发生火灾的因素

（1）静电产生火灾。通信设备的运行及工作人员所穿的衣服等都能产生静电。如果机房接地处理不当，形成高电位，就会发生静电导电现象，极易产生火花并引燃周围可燃物发生火灾。（2）可燃材料。机房内使用或存在可燃材料。（3）电气线缆故障。电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发火灾。（4）雷击。雷击等强电侵入导致火灾。（5）其它设备故障。由于机房内的用电设备（非负载设备）始终处于24小时的工作状态，容易疲劳和老化。机房内配电系统、用电设备、电脑、UPS系统、空调等设备故障都可能引发火灾。（6）人为原因。每个机房工程虽然或多或少都安装了消防设施，但真正在发生火灾时能否起到作用，大多数机房工作人员心里都无法百分百保证。（7）外部因素。机房外部的其他建筑物起火，由于机房建筑与其他建筑之间的距离较近，或与其他用途房间同在一幢建筑中，在其他建筑或其他用途房间起火时，火势通过机房外部的维护结构、门窗及通风管道蔓延至机房。

二、机房的消防设计

消防系统是机房必不可少的一个保障。机房消防必须采用无腐蚀作用的气体自动灭火装置。气体灭火装置的灭火性能可靠，不损坏电子设备，暗管布方式安装，不影响机房整体效果。机房消防设计包括烟感报警、气体灭火两部分。烟感报警以吸顶式和缆式烟感器为主要形式。吸顶式烟感器的保护半径一般不大于5.8m，距墙、风口、大梁不小于0.5m。缆式烟感器可沿墙敷设。必须通过机房的风管在过墙处应设置防火阀（环境温度达到70°C时自动关闭）。气体灭火系统的作用类似于普通办公室里的喷淋系统，其设计要点有系统类型结构的选择、灭火剂浓度的确定、气体喷射时间、灭火剂用量及浸渍时间等。气体灭火系统的种类主要是二氧化碳灭火系统及卤代烷灭火系统。此外，在室内附设交、直流双电源应急灯、火灾事故广播、119专线消防电话、火灾报警按钮等消防设施。机房的装修材料应符合有关防火规范的要求。要及时检查钢瓶的压力是否在正常的范围内，及时补充药剂。（1）烟感报警系统。一是火灾自动报警系统的设计。主机房宜采用感烟探测器。当设有固定时，应采用感烟、感温两种探测器的组合。数据中心机房内有大量的电气设备，火灾初期，先有烟雾产生，采用感烟火灾探测器有利于及早发现火灾。根据机房火灾发展迅速产生大量的热和烟的特点，为了防止感烟火灾探测器误动作造成损失，应采用感烟、感温两种火灾探测器组合使用。二是机房结构和防火分析。目前机房一般采用机房专用精密空调系统，送风方式多为地板下送风、吊顶内回风，即下送上回式。因此机房内的空间结构分为三层：地板下、天花下、和地板天花三层空间。一般机房的起火因素主要是由电气过载或短路引起的，燃烧的主要区域一般在地板下或天花下，燃烧初期发出浓烟，温度上升相对较慢。三是火灾探测器的设置。一般数据中心机房的起火因素主要是由电气过载或短路引起的，燃烧初期发出浓烟，温度上升相对较慢，因此机房内应设置感烟火灾探测器。现在的工程中一般选用光电感烟探测器较多。在同一区域内，当感烟火灾探测器与感温火灾探测器同时报警即可判断为发生火灾，报警系统发出报警信号，相关联动设备动作，并进入气体灭火启动程序。探测器的设置一般按保护面积确定，每只探测器保护面积和保护半径确定，要考虑房间高度、屋顶坡度、探测器自身灵敏度三个主要因素的影响。四是手动火灾报警按钮。在机房的出入口处应设置手动火灾报警按钮，以便发生火灾时进行手动火灾报警。在主要通道内按“从一个防火分区内任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于30m”设置手动火灾报警按钮。（2）消防灭火系统设计。根据机房的特殊性，一般采用气体灭火系统，并根据气体灭火的要求，设计系统所需的其他辅助电气设备。设置一个气体紧急启动停止按钮，安装在灭火区域外墙上。设置二个声光报警器设置气体喷放指示灯，安装在灭火区域内、外各一个。设置气体喷放指示灯一个，气体喷放指示灯是灭火控制器接到气体管路上的压力开关动作后的返回信号来控制的。其他报警系统的设备如手动报警按钮、消防警铃等，应按照消防规范设置。

三、结论

机房安全、高效的运行，能保障网络和通信的安全畅通。但是一旦发生火灾将导致整个通信网络的瘫痪造成严重的财产损失和不良影响。防范胜于救灾，因此，只有提高对火灾的防范意识，落实各项防范措施，才能有效避免火灾事故的发生确保机房发挥其重要作用。

参 考 文 献

消防防火设计方案篇2

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”,其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”,它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防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，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”,而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

消防防火设计方案篇3

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

2性能化消防设计的概念

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防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，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”，而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

性能化消防设计的两个关键点，第一是确认危害，第二是明确设计目标。具体来说，它针对建筑物的特点，建筑物内人员特点，建筑物内部操作方式，建筑物外部特征，消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制，同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

性能化消防设计包括确立消防安全目标，建立可量化的性能要求，分析建筑物及内部情况，设定性能设计指标，建立火灾场景和设计火灾，选择工程分析计算方法和工具，对设计方案进行安全评估，制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中，需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析，并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算，因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大，往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。

3性能化消防设计的流程

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

4建筑物性能化消防设计的内容

建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容：一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计，二是保证建筑构件耐火的性能设计。

人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的，通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响，采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性，从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是：烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。

构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的，通过分析建筑构件在火灾中的反应，采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性，从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是：火灾持续时间小于构件的耐火时间。

5国内外性能化设计应用概况

自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下简称性能化防火设计)的概念以来，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究，南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用，并取得了巨大成就。

英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定“必须建造一座安全的建筑”，但不详细确定应如何实现这一目标。

新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整，于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法，于1993年强制执行。1993～1998年，继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。

澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范》(《BuildingCodeof

Australia》，简称"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陆续推行。

巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准，由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念，允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定，而对建筑物的耐火等级不做要求。

日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订，引入了一些有关性能化设计的内容，并于2000年6月施行；另外，还于2003年8月开始对《消防法》进行修订，计划于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。

美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。

目前，已有不少于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)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法，并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题，如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定，公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。

6推行性能化设计方法是一个逐步过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点，作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用，但它们作为一种新生事物，还不为人们所理解和接受，特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全，以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进行了一个调查，并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全，三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全，以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。调查结果参见表1。

世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内，建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。

另外，对于采用性能化方法设计的建筑，如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。

7展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势，它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化，并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它，但我们坚信随着时间的推移，将会有

越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计，采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐，充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手，促进性能化设计技术的发展：

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究，拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究，规范材料性能参数，建立和完善消防数据库，提供准确的性能化指标，为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律，为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据，并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法，使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

(5)出台可操作性强的性能化设计指南，使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。

(6)制定性能化消防设计规范，为性能化设计方法的应用提供法律依据。

参考文献：

[1]田玉敏．论“性能化”的建筑防火设计方法．消防技术与产品信息，2003，(7)．

[2]肖学锋．发展性能化防火设计，迎接加入WTO的挑战．消防科学与技术，2002，(5)．

[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南．

[4]倪照鹏．国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述．消防技术与产品信息，2001，(10)．

[5]国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编，2001．

[6]T．Tanaka．性能化消防案例设计标准和用于评估的FSE工具．国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编．

[7]卢兆明．香港性能化消防规范的应用情况．公安部四川消防研究所．2002．

消防防火设计方案篇4

关键词：消防设计；性能化设计；处方式设计

中图分类号：TU972

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)04-0139-02

随着世界建筑业的飞速发展和火灾科学研究的不断深入，性能化消防设计正在一些国家迅速兴起，我国也陆续在传统设计中引进了一些性能化设计的思想，且此设计思想正越来越广泛地被人们所接受和采用。21世纪，随着我国现代化进程的不断深入，一些大规模、超大规模结构的建设项目越来越多，其功能也更趋复杂，现行的“规格化”规范逐渐暴露出其不适应性。因此，本文通过详细比较。得出了性能化设计在消防设计应用中的优越性，为使其合理应用后更有效地保证建筑物的消防安全，为现代化建设创造良好的消防安全环境，及促进我国建筑防火水平提高提供了理论依据。

一、两种设计思想的概念

(一)处方式设计

处方式设计是指通过对建规、高规、石油库设计、汽车库设计、喷淋、报警等40余部消防技术规范及标准的运用，在对建筑物进行分类的基础上，按照有关防火安全的要求，对每项设计都详细规定具体参数和指标的设计方法。设计人员需根据所设计的建筑物的形式，结合本人的实践经验，从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标，整个设计方法像医生开单抓药，所以被形象地称为“处方式”设计方法。

(二)性能化设计

性能化设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法。它运用消防安全工程学的原理和方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物质等方面的具体情况，设计者根据建筑物的各个不同空间条件、功能条件及其相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方向，继之用已开发的工程学办法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案。

二、性能化设计的优势

建筑物性能化防火设计是伴随建筑创新和新技术、新材料的应用而产生的一种全新的设计理念，主要用于解决一些功能复杂或建筑空间超大或建筑高度超高等特殊建筑的设计，其研究是当前国际消防科学技术研究最为活跃的领域之一。

(一)性能化设计能更大限度地发挥设计者的创造性

传统的设计方法是以条文的形式规定出各种设计参考和技术标准，根据建筑物分类，通过对建筑物的防火等级、防火分区、安全疏散、消防给水、防排烟以及报警系统和喷淋系统等各个方面提出要求，来保障建筑物的消防安全。设计者根据这些消防技术规范和标准，结合个人的实践，制定出设计方案。这样一来，只要按照设计规范去做就被认为是符合防火安全的要求，同时设计者只能根据消防技术规范和标准的具体条文来进行设计，毫无创造空间，于是设计师被形象地称为“药剂师”。

而性能化设计是以建筑在火灾中的性能为基础的防火设计，确定建筑要达到的总体目标或设计性能。规定一系列性能目标和可以量化的性能准则及设计准则，且一般附带一个指导性的技术文件。这可以针对不同的建筑物确定不同的安全水平，而不是单独对建筑物的某一方面进行强制规定，使设计有更大的弹性，也使设计者有更多的创造空间，有利于发挥设计者的主观创造性。于是设计师也被形象地称为“医生”。

(二)性能化设计更易于满足有特殊要求的工程设计

随着科技的发展，采用新材料、新产品和新技术进行修建和装修的建筑越来越多，如纳米材料、超导技术和计算机技术，等等；同时出现了一些国家和本地现行的消防技术规范和标准未能涵盖，按技术标准实施确实有困难或影响建筑物使用功能的建筑工程，如地铁、隧道、大型体育场馆、机场、货流中心，等等。如果按照原来的设计方法就会造成某些方面的疏漏。如我国目前要进行大型体育馆的设计，许多场馆的设计人数要超过10万人，若按照传统的每百人所要求的宽度来进行疏散设计，那么即使体育馆所有的全部开放也未必能满足要求。

性能化设计则可以避免这样的情况出现，它针对建筑的特点，充分考虑每一座建筑物的结构、用途、内部可燃物的数量和分布情况、建筑内人员的情况以及消防灭火组织的特点，不一定按照现行规范给定的参数去设计。这样的设计方案既有利于新产品、新材料的使用。又可以满足特殊工程的防火安全要求。我国在2008年举行的奥运会之主场馆的建设就应用了大量的新材料和新产品，其独特的外形和内部结构也不是以往的标准所能涵盖的。比如五棵松文化体育中心建成后地下是篮球馆，地面上是一座6层的大商场，这种体育场馆与商场相结合的模式不仅在国内是首创，在国际上也没有先例可循，被称之为“鸟巢”的奥运会主场馆其内部结构更是新颖独特。假如参照现有的常规体育场馆消防设计标准来对这些新型建筑进行防火设计，其结果将完全不能适应新型场馆的需要。性能化设计通过电脑模拟，采集各种火灾数据制定出最合理的应对措施。这样设计出来的建筑物才能满足社会的需求的同时满足建筑防火的要求。

(三)性能化设计更容易得到更合理的方案

传统的处方式设计方法是通过满足各种技术规范和标准上的具体条文来确保建筑的总防火安全目的的，各种规范和标准是借鉴了世界各国的相关规定和理念，建立在大量实验分析和实际工作的基础上，是消防工作经验的集成，是火灾事故经验教训的总结，已经比较完备。但是随着社会科技的发展，一些规范和标准条文已经彰显出其与社会的不适应性。如两幢单层面积不超过1000平方米，高度分别为25米和49米的办公楼，它们在建设规模、标准、资金投入上区别将是非常大的。但根据《高规》，这两幢建筑均属二类高层，规范对其内部防火要求几乎一样，这种一致的消防设计方案不可能是最符合各自要求的科学合理方案。同时，通过传统的“处方式”设计方法设计的建筑到底能不能满足要求，在火灾中的消防设施能不能发挥作用，发挥多大的作用，没有评估的手段和模拟火灾的技术。

而性能化防火设计则由七个步骤组成：(1)确定消防安全目标。特指性能化目标和性能化标准两个方面，性能化目标是根据不同建筑本身的社会目标、功能目标和公众对建筑物所能提供的安全水平的社会期望，来制订出相应的性能要求；性能化标准是社会公众或建筑业主针对一些具体的消防设备或消防系统提出的具体技术指标和设计指标；(2)分析建筑物结构及内部人员等的特征及参考火灾科学和材料科学等，确立性能化指标和设计指标，它们是进行具体的建筑物防火设计的前提，多为量化指标；(3)建立火灾场景和设计火灾，这部分涉及建筑物防火设计的一些重要方面如着火源、火灾荷载及可燃物种类等，它是防火设计的技术条件；(4)选择合适的计算分析方法，再根据设定的火灾场景利用火灾工程学成熟的理论，分析或模拟计算火灾可能性或蔓延的程度；(5)借助消防工程参考设计方法或工程经验确定设计方案；(6)开展安全评估，这是对设计者所采用的设计方案进行分析、评估并证明其方法有效性及合理性的环节。从而确定设计方案所达到的安全等级。当发现所提供的消防设计满足不了要求时，则必须返回修改设计；(7)再进行方案的优化选择，以最终确定设计方案。编写报告。通过这七个步骤得到的设计方案就会更科学、更合理、更有效。

(四)性能化设计更利于各项防火技术的优化和发挥

现行的防火设计规范对各项设计都详细的规定了具体的参数和指标，要求建筑物在各个方面都做出较大投资，而未将各自单一的防火灭火措施作用统一考虑，在现实设计中经常出现这样的情况，建筑物结构耐火性能根本不考虑水喷淋系统，水喷淋系统不考虑烟控系统，烟控系统也不考虑建筑材料和装修材料等。这样的设计既达不到有效的防火和灭火效果，又容易造成消防投资的片面和浪费。

性能化防火设计特别注意建筑物的特殊方面、用途以及业主的特殊要求，考虑了那些适当的、更广泛的一致性，运用多种设计工具进行火灾风险分析，使工程设计的精确性和可靠性大大增加，能够导致一种综合的防火战略的形成，在这种战略中所有的消防设施都被有机地组合起来运用，而不是单独地进行设计，这种综合的工程设计方法通过对火灾损失可能性认识的改进，可以提供更节省而有效的防火系统。

消防防火设计方案篇5

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

2性能化消防设计的概念

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防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，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”，而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

性能化消防设计的两个关键点，第一是确认危害，第二是明确设计目标。具体来说，它针对建筑物的特点，建筑物内人员特点，建筑物内部操作方式，建筑物外部特征，消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制，同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

性能化消防设计包括确立消防安全目标，建立可量化的性能要求，分析建筑物及内部情况，设定性能设计指标，建立火灾场景和设计火灾，选择工程分析计算方法和工具，对设计方案进行安全评估，制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中，需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析，并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算，因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大，往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。建筑物性能化消防设计方法及其应用情况澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范》(《BuildingCodeofAustralia》，简称"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陆续推行。

巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准，由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念，允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定，而对建筑物的耐火等级不做要求。

日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订，引入了一些有关性能化设计的内容，并于2000年6月施行；另外，还于2003年8月开始对《消防法》进行修订，计划于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。

美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。

目前，已有不少于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)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法，并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题，如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定，公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。

6推行性能化设计方法是一个逐步过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点，作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用，但它们作为一种新生事物，还不为人们所理解和接受，特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全，以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进行了一个调查，并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全，三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全，以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。调查结果参见表1。建筑物性能化消防设计方法及其应用情况性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

4建筑物性能化消防设计的内容

建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容：一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计，二是保证建筑构件耐火的性能设计。

人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的，通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响，采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性，从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是：烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。

构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的，通过分析建筑构件在火灾中的反应，采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性，从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是：火灾持续时间小于构件的耐火时间。

5国内外性能化设计应用概况

自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafetydesignmethod，以下简称性能化防火设计)的概念以来，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究，南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用，并取得了巨大成就。

英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定“必须建造一座安全的建筑”，但不详细确定应如何实现这一目标。

新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整，于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法，于1993年强制执行。1993～1998年，继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。建筑物性能化消防设计方法及其应用情况世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内，建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。

另外，对于采用性能化方法设计的建筑，如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。

7展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势，它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化，并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它，但我们坚信随着时间的推移，将会有越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计，采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐，充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手，促进性能化设计技术的发展：

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究，拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究，规范材料性能参数，建立和完善消防数据库，提供准确的性能化指标，为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律，为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据，并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法，使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

消防防火设计方案篇6

一、指导思想和工作目标

全面落实科学发展观，认真贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针，按照“政府统一领导、部门依法监管、单位全面负责、公民积极参与’’的原则，持续推进全市火灾隐患排查整治工作。通过专项行动，进一步推动建立消防安全长效管理机制，社会单位明确并落实消防安全主体责任，全民消防安全意识不断提高，全市消防安全环境不断改善，坚决遏制重特大火灾事故特别是群死群伤恶性火灾事故的发生，积极构筑全市消防安全“防火墙”。

二、整治时间和方法步骤

本次火灾隐患排查行动从9月10日起到11月底。

火灾隐患排“查行动要与执法行动、宣传教育行动同步部署、同步实施、同步检查、同步总结。要结合当前正在开展的建筑工程未审未验未备案专项整治、建筑消防设施和消防控制室“双达标”活动、政府挂牌督办重大火灾隐患单位整治、人员密集场所消防安全专项整治、“消防安全教育示范学校”创建活动、“防火墙”工程等，统筹兼顾，有计划、有步骤、有针对性地组织开展。

第一阶段：动员部署阶段(9月10日一一9月15日)

各县(市、区)要充分认识到此次火灾隐患排查整治活动的重要意义，深刻汲取近期火灾事故的教训，分析辖区消防安全形势，结合实际，召开动员会议，制定切实可行的实施方案。

第二阶段：排查整治阶段(9月16日一11月15日)

各县(市、区)要集中力量重点整治建设工程未经消防设计审核合格或消防设计备案抽查不合格擅自施工、未经消防验收合格或消防竣工验收备案抽查不合格投入使用；公众聚集场所投入使用、营业前未经公安机关消防机构检查合格擅自投入使用、营业；在具有火灾、爆炸危险的场所吸烟、使用明火；生产、销售、使用不合格及国家明令淘汰的消防产品；损坏、挪用或者擅自拆除、停用消防设施、器材；埋压、圈占、遮挡消火栓或者占用防火间距；占用、堵塞、封闭疏散通道、安全出口、消防车通道；人员密集场所的门窗设置影响逃生和灭火救援的障碍物；文物建筑单位违反消防安全管理规定用火、用电等各类消防安全违法行为。对新建、改建、扩建的建设工程要严格依法进行消防设计审核、消防验收和备案抽查，凡消防设计审核不合格的，一律不得同意施工；凡消防验收不合格的，一律不得投入使用；凡消防设计和竣工验收备案抽查不合格的，一律停止施工、停止使用。对既有建筑和易燃易爆单位排查发现的火灾隐患和消防违法行为，要坚决依法督促整改。凡发现公众聚集场所采用易燃可燃材料装修装饰可能造成重大人员伤亡的，一律予以查封；凡发现疏散通道、安全出口数量不足或严重堵塞，已不具备安全疏散条件的，一律予以查封；凡建筑消防设施严重损坏，不再具备防火灭火功能的，一律予以查封；凡人员密集场所门窗设置影响逃生和灭火救援障碍物的，要坚决责令改正，拒不改正的，一律将障碍物予以拆除。对存在重大火灾隐患的单位，要提请政府挂牌督办，限期消除隐患。

第三阶段：总结验收阶段(11月16日一11月30日)

各县(市、区)要对火灾隐患排查整治专项行动进展情况实行动态管理，积极推广典型经验做法，建立长效机制。市政府将把此次排查整治列入年终考核内容。各县(市、区)的工作总结报告要于12月5日前上报市政府及市公安消防支队。

三、排查整治范围和内容

(一)排查整治范围

城乡结合部、城中村、居民自建出租房、简易住房、各类小场所及“三合一”场所；在建工程消防安全设施配备；未审未验未备案建筑工程。

(二)排查整治内容

1、消防法律、法规、规章、制度的贯彻执行情况；

2、消防安全责任制、消防安全制度、消防安全操作规程建立及落实情况；

3、单位员工消防安全教育培训情况；

4、单位灭火和应急疏散预案制定及演练情况；

5、建筑之间防火间距、消防通道、建筑安全出口、疏散通道、防火分区设置情况；

6、消火栓状况，消防安全自动报警、自动灭火和防排烟系统等自动消防设施运行及其他灭火器材配置等情况；

7、电气线路铺设以及电气设备运行情况；

8、建筑室内装修装饰材料防火性能情况；

9、生产、储存、经营易燃易爆化学物品的单位场所设置位置情况；

10、“三合一”场所人员住宿与生产、储存、经营部分实行防火分隔，安全出口、疏散通道设置、消火栓、自动消防设施运行，电气线路铺设及电气设备运行等情况；

11、新建、改建、扩建工程消防设计审核、消防验收情况；

12、销售和使用领域的消防产品的质量情况。

四、工作要求

(一)精心组织，狠抓落实。各县(市、区)政府要站在讲政治的高度，充分认识当前火灾形势的严峻性，切实将消防安全工作纳入议事日程。各县(市、区)政府主要领导要亲自带队，加强领导，迅速部署，结合当地实际，制定火灾隐患排查整治工作方案，确保将此次行动抓好、抓实、抓出成效。

(二)齐抓共管，严格整治。各县(市、区)政府要组织专门力量，对排查整治范围内的场所进行彻查。对检查发现的违法行为和火灾隐患，要全面治理，解决存在的问题，彻底消除火灾隐患。对暂时不能整改的隐患和问题，要制定并落实防范措施，指定专人盯守，限期整改、跟踪落实。要加大执法力度，坚决整治各类消防安全违法行为，切实形成严格执法的高压态势。

(三)强化督导，履行职责。各县(市、区)政府要将专项行动作为今年后四个月构筑社会消防安全“防火墙”工程的重点工作，对行动迟缓、工作不力的要严格追究领导责任；对发生较大以上亡人火灾的，要实行责任倒查，严肃追究有关人员的责任。

消防防火设计方案篇7

[关键词]三维可视化；消防；灭火救援预案；数字化

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.12.107

[中图分类号]TP311.52 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）12-0-02

0 引 言

随着社会经济和城市化建设的快速发展，各类火灾和突发事故日益增多，事故性质和处置方法也日趋复杂。以消防安全重点单位为主体制作的灭火救援预案仍停留在纯平面数据的基础上，现有的消防安全重点单位灭火救援信息资料很难直观地为指挥员提供准确、明了的指挥辅助信息。为进一步规范消防部队灭火救援预案编制、辖区情况熟悉和实战演练工作，2015年12月，公安部消防局制定了《公安消防部队灭火救援数字化预案规定（试行）》，首次提出了消防安全重点单位灭火救援预案数字化的编制要求。如何编制消防安全重点单位灭火救援数字化预案，为火灾及灾害事故处置提供准确、直观的基础数据，成为消防部队在灭火救援工作中急需解决的重要课题。

随着空间技术的迅速发展，尤其是计算机技术、通信技术的发展，三维可视化技术已经逐渐深入到各个应用领域，无论是军事或民用，都可看到它们的身影。笔者认为，三维可视化技术在消防安全重点单位灭火救援数字化预案建设中的应用将为消防部队熟悉重点单位情况、实施模拟演练训练、有效组织灭火救援提供有力保障。

1 灭火救援预案及三维可视化技术的基本概念

1.1 灭火救援预案的定义及分类

灭火救援预案是针对辖区可能发生的火灾或其他灾害事故，立足保卫对象特点、灾情分析评估和现有执勤力量而预先制订的作战行动方案。根据响应分级、力量编成、指挥层次等实际需要，预案制订分为总队、支队、大（中）队3个层级，分别对应跨区域灭火救援预案、灭火救援类型预案和消防安全重点单位灭火救援预案。

2.2 消防安全重点单位灭火救援数字化预案

消防安全重点单位灭火救援预案是根据辖区重点保卫对象情况制订的灭火救援预案，主要内容包括单位基本情况、重点提示事项、消防设施情况、初战展开部署、重点部位情况、相关图像资料及通信联络方式等。

数字化预案是通过采用先进的计算机技术、实景仿真技术、虚拟技术和数字通信技术，充分利用三维建模、图像采集、信息收集和仿真手段，将消防重点单位数字化、三维可视化，实现大规模场景显示和数据集成，达到为各级消防指挥员熟悉重点单位情况、实施模拟演练训练、有效组织灭火救援提供有力保障。

2.3 三维可视化技术

三维可视化（3D Visualization）技术是20世纪80年代中期诞生的一门集计算机数据处理、图像显示的综合性前缘技术。三维可视化技术把描述物理现象的数据转化为图形、图像，并运用颜色、透视、动画和观察视点的实时改变等视觉表现形式，使人们能够观察到不可见的对象，洞察事物的内部结构。

2 三维可视化技术的主要优点

2.1 直观性强

三维可视化图像就是人们经常所说的立体图。由于人们的眼睛所看见的物体是立体的，通过三维制作的物体更能符合人们的日常习惯，再利用计算机对三维模型进行渲染，让预案更能接近实物，给指挥员一个直观效果图。

2.2 可靠性强

三维可视化技术制作的物体都要与实际物体形成一定的比例，既可以让指挥员感觉到这是“真实”的图片，同时也能指导消防官兵根据三维图去完成相应的工作。

2.3 兼容性强

三维可视化应用的制作软件均能够识别平面CAD图纸，可以方便三维建模。目前，很多消防官兵都会制作CAD图纸，甚至很多单位都有现成的图纸资料，这很方便建立消防安全重点单位三维模型。

3 三维可视化数字预案的功能设计

利用三维可视化技术编制的消防安全重点单位灭火救援数字化预案，可以为各级指挥员提供翔实直观的单位基础资料，为灭火救援处置决策提供详细可靠的辅助决策信息。

三维出警路线图可以指引消防官兵选择最优路线，迅速、安全赶赴事故现场。利用定位技术，结合消防车高度及宽度、灾情位置、车辆位置、交通实时状况、矢量地理信息等数据实现消防车最优行驶路径的计算，依据自动捕捉到的道路限制通行数据通过移动终端对车辆进行导航。

单位总平面动画可以动态显示目标建筑与周边建设的相对位置关系及单位建筑周边的地貌地况，为指挥员对现场消防车辆及人员的部署提供有力支持。

单位外观三维动画可以全面显示单位周边千米水源情况及室外消防设施位置情况，如消火栓、接合器等，便于在灭火战斗中准确使用，如图1所示。

图1 单位外观图

单位内部平面三维动画可以直观表现建筑出口、内部结构和消防设施情况，如室内消火栓、消防通道、电梯、防火卷帘等，使消防官兵在进入建筑前即对内部情况有充分了解，为指挥员制定合理、有效的进攻路线提供支持，如图2所示。

图2 单位内部平面图

4 灭火救援数字化预案的应用前景

4.1 为灭火救援指挥决策提供准确翔实的基础信息

当某个消防安全重点单位发生火灾时，消防部队各级指挥员可以通过数字化预案准确、快捷地查询事故单位的基本信息，并可以通过三维可视化动画直观、快速了解单位内部情况，为现场指挥、内部攻坚、有效处置灾害事故提供科学依据。

4.2 为消防官兵熟悉单位及模拟演练提供技术支持

消防安全重点单位灭火救援数字化预案可以把重点单位的相关信息通过网络以三维动画的形式直观地显现给所有消防官兵，易理解、易记忆、易掌握，让官兵在营区就可以熟悉重点单位。同时，可以对数字化预案进行三维互动功能扩展，在平时训练中实现模拟演练，让官兵熟悉作战意图、任务分配和进攻线路，为实地演练打下坚实的基础。

4.3 为灭火救援内部攻坚提供安全保障

针对现场环境复杂（如大型城市综合体等）的灾害事故，将单位数字化预案与官兵携带的具备室内定位导航和生命体征探测设备进行对接，依托已有的三维模型，实现室内位置图形化显示、语音通信等功能，并将相关数据通过3G/4G网络回传至现场指挥部，方便现场指挥员及时掌握内攻人员状况并进行远程指挥。

5 结 语

灭火救援预案制订是公安消防部队为做好执勤战斗准备而开展的基础性、经常性工作。利用三维可视化技术编制的数字化预案具备可视性强、操作性高、提供信息直观的特点，能有效为灭火救援指挥提供高效、可靠的辅助信息支持。因此，为消防安全重点单位编制三维可视化灭火救援预案必将成为今后一个时期消防部队的一项重要工作，而每一份三维可视化灭火救援预案都将为成功处理相应灾害事故奠定坚实的基础。

主要参考文献

消防防火设计方案篇8

关键词：液下喷射式低倍数泡沫；储油罐；高倍压发生器；泡沫灭火系统；发电机组 文献标识码：A

中图分类号：TQ086 文章编号：1009-2374（2016）28-0043-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.022

1 研究的意义和目的

随着国家环保政策和对火力发电产业的调控，我国电力建设的发展在较长一段时间内将以超临界、超超临界大型机组为主，而有一大批机组是“上大压小”项目。伴随着机组容量的变大，特别是燃机（油）电厂，储油罐的容量越来越大，大型储油罐的消防安全问题也越来越重要。本次研究的目的在于：（1）结合实际工程案例介绍大型油罐泡沫消防的分类及优缺点；（2）在满足外方业主及规范（NFPA）对油罐消防要求的前提下，根据工程具体情况，对液下喷射式低倍数泡沫灭火系统设计要点进行介绍。

2 研究的基本概况

本工程为新建电厂，工程建设规模为4×191MW，采用西门子公司的SGT6-5000F型燃气轮发电机组，二期工程将建成联合循环。

执行的规程及规范：（1）《发电厂和高压变电站的消防安全推荐标准》（NFPA850）；（2）《低中高倍数泡沫灭火系统标准》（NFPA11）；（3）《自动喷水灭火系统安装标准》（NFPA13）；（4）《固定防火洒水系统标准》（NFPA15）；（5）《石油库设计规范》（GB 50074-2002）；（6）业主企业标准。

3 厂址条件

3.1 厂址自然条件

该厂址原是一片沼泽地，2000年8月业主进行了回填，原规划是炼油厂的扩建用地。回填后的场地平均标高约为4.1m，据业主介绍地下水位约为2m。

3.2 气象

设计风速：离地9m处144km/h（40m/s）；干球温度：35℃；湿球温度：26℃；最高温度：40℃；最低温度：21℃；相对湿度：80%；日最大降水量：24小时7"（178mm）。

3.3 水源

本期工程燃机及其辅机采用空冷系统，由燃机厂家供货。电厂生产补给水源取自两座4500m3工业/消防水箱（地上式），水源为经预处理后的AROA河地表水，市政自来水作为补充水源；生活用水为市政自来水，由厂址南侧的自来水管路上引接。

4 油系统概述

本期工程消防系统为新建，采用独立的临时高压消防给水系统，设置独立的消防给水系统的目的是为了确保全厂的安全生产，保证消防水不作它用，在消防时不因其他用水及用水点泄漏而影响消防水量和水压。

本期工程消防给水系统由工业/消防水箱、消防水泵、消防稳压水泵、消防给水管网、室内外消火栓、水喷雾灭火设施等组成。

消防水泵间内设有3台消防水泵，主泵为1台50%电动机驱动消防水泵、1台50%柴油机驱动消防水泵，备用泵为1台50%柴油机驱动消防水泵，并设1台消防稳压水泵作为消防给水系统的稳压装置。

柴油机驱动消防水泵及油箱采用水喷雾灭火系统，并在本体和油箱上设有线型感温电缆，当发生火灾时，温感动作，从而使雨淋阀打开后自动启动该水喷雾灭火系统。

本期工程新建四座12700m3的燃油罐（固定顶油罐，地上式，直径36m，罐壁高14.398m，罐顶高4.33m），柴油的闪点≥70℃。燃油罐设置低倍数泡沫灭火系统（液下式）及固定式冷却水系统，配置泡沫的用水和火灾时冷却用水来自厂区消防水管网。油罐区周围布置足够数量的室外消火栓，油罐设有专用的固定式泡沫消防管道，在防火堤外的公共泡沫管线上设有供扑灭零星火灾用的泡沫枪接口，油罐顶周围设有线型感温探测器，当火灾探测器将火灾报警信号送至区域/集中控制盘后，自动/手动启动该着火油罐的电动控制阀，打开泡沫灭火系统；同时打开相应的冷却水管道，冷却相应的油罐，以免火势进一步蔓延。

5 油罐消防措施配置

5.1 油罐火灾的特点

由于储油的种类、储存的方式和条件不同，油罐火灾的特点也不一样。油罐一旦发生爆炸，就会造成罐体破裂，罐盖掀开、飞出，或是罐壁底部、中间裂开，导致油品流出燃烧。油品流出后，会向四周低洼处流淌，形成大面积火灾。

油罐发生火灾，有的先燃烧后爆炸，有的爆炸后不燃烧。

汽油、煤油、柴油等轻质油储罐发生火灾后，燃烧速度快，火焰高、火势猛，热辐射强，易引起相邻油罐及其他可燃物燃烧。储存轻质油品的油罐在呼吸阀、入孔和油罐上部破损处起火时，燃烧可能出现火炬状，火焰体积不大，燃烧比较稳定。

原油等重质油品储罐发生火灾后，易出现沸溢和喷溅（又称沸喷），这是原油储罐以及油轮、油驳火灾的一个突出特点。重质油品着火后蒸发速度慢，蒸发时吸收热量少，但容易使油品溢出罐外形成沸溢的现象。有时油品与火焰腾空而起，将燃油喷出罐外几十米或百余米远，形成喷溅的现象。

5.2 油罐消防措施的分类

根据《发电厂和高压变电站的消防安全推荐标准》（NFPA850）、《石油库设计规范》（GB 50074-2002）的规定要求：石油库的油罐应设置泡沫灭火设施；地上式固定顶油罐、内浮顶油罐应设低倍数泡沫灭火系统或中倍数泡沫灭火系统；单罐容量大于1000m3的油罐应采用固定式泡沫灭火系统；单罐油罐不小于5000m3或罐壁高度不小于17m的油罐，还应设固定式消防冷却水系统。

因此对本期工程的油罐消防措施的配置提出以下两种方案：

方案一：液上式低倍数泡沫灭火系统+固定式消防冷却水系统。

方案二：液下式低倍数泡沫灭火系统+固定式消防冷却水系统。

6 各方案组成及特点

6.1 液上式低倍数泡沫灭火系统+固定式消防冷却水系统（方案一）

液上式泡沫喷射系统是泡沫从液面上喷入被保护储罐内的灭火系统，由泡沫储罐、泡沫比例混合器、泡沫产生器、火灾探测与启动控制装置、管道及阀门组成。

火力发电厂的大型点火固定顶油罐消防系统，较多采用液上喷射泡沫消防灭火系统进行消防保护。该系统具有泡沫发生器和部分管线易受到罐体燃烧爆炸破坏的影响而失去作用等缺点。

6.2 液下式低倍数泡沫灭火系统+固定式消防冷却水系统（方案二）

液下式泡沫喷射系统是泡沫从液面下喷入被保护储罐内的灭火系统，由泡沫储罐、泡沫比例混合器、高背压泡沫发生器、火灾探测与启动控制装置、管道及阀门组成。

该方案泡沫发生器不是安装在油罐罐体上，而是安装在油罐区防火堤外，油罐一旦发生先爆炸后燃烧的情况，泡沫灭火系统不易受到破坏，提高了系统的安全性；泡沫液从液下到达燃烧面，不通过高温火焰，不沿灼热的罐壁流入，减少了泡沫损失，提高了灭火效率；泡沫液在上浮过程中，使罐内液体冷油和热油进行对流，从而起到一定冷却作用，有利于灭火；可在油罐区防火堤外进行灭火操作，运行灵活；减少了对油罐本体的结构开孔，安装便利。

7 本工程方案描述

本工程电厂设有4×12700m3的重油罐，油罐设计采用API标准，油罐消防采用NFPA标准。重油罐直径36m，高18.728m（罐壁高14.398m、罐顶高4.33m），储存的燃油额定闪点高于70℃。重油罐为地上立式固定顶油罐，相邻罐之间的净距为36m，油罐区设有防火堤。

按照外方业主要求，油罐区消防用水有电厂高压消火栓系统供应，消防水取自两座4500m3工业/消防水箱（地上式），水源为经预处理后的AROA河地表水，市政自来水作为补充水源。火灾发生时所需最大一次消防用水量按照9000m3考虑。为了保证消防用水，在工业/消防水箱内设置了水位报警信号和停运其他用水水泵的控制装置。

7.1 设计参数的选择

按照外方业主要求，本工程消防系统设计必须按照NFPA标准，并满足业主方的企业标准，具体要求

如下：

经计算后，消防最大用水量为633.215L/s，对应的水压要求为0.71MPa。火灾发生时所需最大一次消防用水量为12159.9m3。根据业主初步设计审查意见，业主同意设置2座4500m3的工业/消防水箱，并同意剩余不足部分消防水量（能在2小时内补足）由业主考虑。

7.2 消防系统概述

本期工程消防系统为新建，采用独立的临时高压消防给水系统，设置独立的消防给水系统的目的是为了确保全厂的安全生产，保证消防水不作它用，在消防时不因其他用水及用水点泄漏而影响消防水量和水压。

本期工程消防给水系统由工业/消防水箱、消防水泵、消防稳压水泵、消防给水管网、室内外消火栓、水喷雾灭火设施等组成。

消防水泵间内设有3台消防水泵，主泵为1台50%电动机驱动消防水泵、1台50%柴油机驱动消防水泵，备用泵为1台50%柴油机驱动消防水泵，并设1台消防稳压水泵作为消防给水系统的稳压装置。

在正常情况下，由消防稳压水泵维持消防给水系统的水压（0.90MPa，可调），当消防给水系统压力下降至设定值（0.85MPa，可调）时，该设备自动投入运行，以保证消防给水系统的设计压力。当发生火灾时，稳压装置不能保证消防给水系统的设计压力，在消防给水系统的压力下降至一定值（0.80MPa，可调）时，电动机驱动消防水泵和一台柴油机驱动消防主泵自动投入运行。当管网压力继续下降至一定值（0.75MPa，可调）时，柴油机驱动消防备用水泵自动投入运行，以保证消防给水系统所要求的水量和水压。

消防水泵有两路消防出水管接入厂区消防水管网，该管网在燃机岛、燃油罐等区域呈环状布置，管径为24"、12"，供变压器的水喷雾灭火系统用水、燃油罐泡沫消防用水等；该管网在化水、办公区同样均呈环状布置，管径为8"、6"，其供水对象为各建筑物的室内消防用水以及厂区室外消火栓用水等。管网的压力平时维持在0.90MPa。

7.3 设备的选型

本期工程共设3台50%消防水泵，其中1台电动消防水泵参数：Q=300L/s（Q=1080m3/h），H=0.90MPa；配套电动机N=500hp；2台柴油机消防泵，参数：Q=300L/s（Q=1080m3/h），H=0.90MPa；配套柴油机N=575hp。

为维持消防给水管网的水压，消防水泵间内设置1台消防稳压水泵，参数：Q=3.6L/s（Q=18m3/h），H=95m；配套电动机N=25hp。

在消防水泵的出水管上设14"回水管，回水管接入消防水箱，供消防水泵检查和试验用。回水管上设泄压阀，以防止消防给水系统水压过高。

经计算后，本期工程油罐区一次火灾所需的3%的氟蛋白泡沫液量为4266L，泡沫储罐容积不小于5000L即可。但外方业主要求泡沫储罐容积不小于10000L，并考虑100%备用，故最终设置2座10000L的泡沫液储罐。高背压泡沫产生器的混合液流量为227～10410L/min。

7.4 管道连接及阀门

因本系统泡沫管道由油罐底部进入，为防止油罐正常情况下内部介质不回流到泡沫管道，需在高背压泡沫发生器至喷射口之间的管道上设置止回阀和检修闸阀。止回阀必须具有良好的防漏效果，避免油介质泄露。

7.5 泡沫系统的控制要求

本系统可以自动启动，可以手动启动（可在泡沫灭火监控盘、集中控制盘上按钮手动），油罐顶周围设有线型感温探测器，当火灾探测器将火灾报警信号送至区域/集中控制盘后，自动/手动启动该着火油罐的电动控制阀，打开泡沫灭火系统，同时打开相应的冷却水管道，冷却相应的油罐，以免火势进一步蔓延。

消防防火设计方案篇9

关键词:消防调度;规则引擎;灭火救援通信指挥系统

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)09-2034-02

随着社会经济建设的进一步提升，城乡一体化结构的不断推进，火灾和各类紧急事件发生率显著提高，对灭火救援力量的迅速，准确，及时，有效出动提出了更高要求。消防救援力量的及时有效到场施救，是挽救人民生命财产，减少灾害损失，遏制灾情进一步扩大的重要手段。因此，消防部队灭火救援力量调度系统的研究和优化，是新时期新阶段消防部队更好履行使命，完善机制，提升战力的重要前提和保证。

1指挥调度工作的现状

随着通信技术、计算机技术的迅猛发展，消防通信指挥调度系统普遍利用计算机、有线通信、无线通信、图像传输等先进技术装备组成性能优良的消防通信指挥系统。

消防通信指挥系统主要包括城市消防通信指挥系统和省级消防通信指挥系统。

城市消防通信指挥系统是指覆盖整个城市，联通城市各指挥中心、消防站、城市移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位等环节的指挥调度系统，是由具有火灾报警、火灾受理、通信调度和辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件所组成的系统。

省级消防通信指挥系统是覆盖全省城市，联通省消防通信指挥中心及城市消防通信指挥中心、省移动消防通信指挥中心、消防安全重点单位及救灾应急相关单位等环节的，具有全省消防业务宏观管理和跨区域联合作战通信调度、辅助决策指挥等功能的网络和设备及其软件组成的消防通信指挥系统。

这些系统的启用，使指挥调度工作大为简化，效率提高。但由于消防部队装备水平和使用人员素质的差异，或者系统本身无法完成配套，系统使用不畅，或者因为使用人员的业务不够熟练，经验缺乏，无法迅速准确调配救援力量。由于目前应用的系统功能单一，设计模式简单，仅能完成接警，调度等基本任务，无法完成智能化调度并提供相应的优化方案，已无法满足当前消防部队指挥调度的实际需要。

另外，消防部队日常参与大量灭火救援行动，积累了丰富的扑救经验，拥有大量案例材料。同时，消防部队目前正在大力开展“辖区六熟悉”活动，借此活动，一方面能够对辖区消防设施，重点单位情况做一全面了解，另一方面，消防部队相关部门需要收集整理大量处置预案。通常，这些预案仅作为归档备案材料，在消防指挥调度活动中，没有真正发挥出应有的价值。

基于以上现状，笔者认为可以充分利用案例材料和处置预案，构建系统模块，优化指挥调度。

2系统数据采集

根据数据来源不同，分别从灭火救援预案和灭火救援实例进行数据采集。

依据事故特殊性对预案分类，主要分为建筑类火灾预案（包括高层建筑火灾和普通建筑火灾）、运输工具类火灾预案（包括特殊运输工具）、化工生产类火灾预案、跨区域救援类火灾预案等。一般按所保卫对象情况的不同又可分为视线、一般和重要三级。

2.1重要性单位火灾

1）建筑类预案内容：建筑结构，建筑用途，建筑面积，建筑高度，相邻建筑物，地形地貌特征，单位方位图，单位平面图等。

2）运输工具类火灾预案内容：运输工具结构图，整体照片，额定载客量，燃料类型，重点部位火情扑救措施等。

3）化工生产类火灾预案内容：生产车间结构图，建筑面积，建筑用途，毗邻建筑物，建筑物附近消防水源，危险部位具体情况，危险部位火灾危险性，危险部位火情处置方案，正常工况时工人数，防火档案等。

4）跨区域救援类火灾预案内容：调度指挥方案，通讯频道分配方案，各部门协调应急方案，跨区域调度保障方案，参战力量分配方案等。

2.2视线和一般性火灾

对视线和一般单位，只需要了解和掌握单位或建筑基本情况和消防设施具体分布位置即可。

基本情况：火灾发生时间、地点、气象情况、火灾类别、火灾级别、火灾持续时间、事发地建筑结构特点、事发地消防设施情况、事 发地附近的水源情况等。

作战指挥情况：接警时间、火灾救援人员情况、火灾救援装备使用情况、个人防护装备

使用情况、第一支消防队到场情况、火灾扑救主要的战斗决策、火灾扑救战术、火灾异变情况、疏散人员数、救出人员数。

经验总结分析：火灾经济损失、人员伤亡情况、起火原因分析、发生火灾的相关责任处理、火灾扑救主要经验教训。

3系统数据抽象

1）对图形影响因素，可以针对相同类型设计图形处理引擎，从而解决建筑平面图、建筑方位图、消防水源图、火场力量部署图等图形的制作、显示和存储。

2）对非图形影响因素，可根据案例和预案整体相似度，对同一类型特征属性赋予权重以作为其重要性依据。

4调度平台的构成

消防通信指挥调度平台的核心是规则引擎。规则引擎是由推理引擎发展而来的，规则引擎是一种通过嵌入应用组件，将决策部分相关代码从总的程序代码中分离出来，从而利用预定义语言模块，有针对性的进行程序代码设计，编写业务决策。规则引擎大多数支持以规则次序和规则冲突为主的检验，支持简单脚本语言的规则实现，支持通用开发语言的嵌入开发。在规则引擎的普遍应用中，比较有代表的是和两种，其中iLog为非开源规则引擎，Drools为开源规则引擎，考虑到消防行业的特殊性，平台采用了Drools作为规则引擎。

目前，在应用规则引擎的消防指挥调度系统中，主要存在两种方式：

1）在整个系统中，将指挥调度计算器独立出来，通过Webservice等PCR交互方式支持辅助计算，这种方式技术架构简单，开发语言差异小，易于今后的维护和升级。

2）将规则内置于系统中，在应用时直接调取相关代码，这种方式代码执行效率高，系统整体性强，但是升级维护需要依赖开发部门，局限性较大。

根据所确定规则引擎方式和接警的具体要求，调度平台主要由以下五部分构成：

1）通信链接部分：主要负责将单独设计的指挥调度计算器和接出警系统相联系，传递当前可出动战力资源，接收计算结果和出动方案。

2）数据提取部分：由战例数据库，案例数据库构成，由分别的两条途径对战例数据和案例数据根据需要处置的灭火救援类型提取相关数据。

3）调度计算部分：利用指挥调度器进行方案生成，生成战例库掉度方案和预案库掉度方案。

4）系统工具：根据Drools架构原则对两个数据库生成的方案进行组合比较后生成决策方案。

5）系统支撑：利用应用服务器及数据库服务器进行底层运行和数据存储。

5系统处理流程

1）判断接警具体分类；

2）根据相关类型从两个数据库中同时抽取数据；

3）对当前救援力量进行抽象数据提取，分析后同时生成预案具体数据；

4）以可出动力量数据为标准进行数据相似性分析；

5）基于Drools的规则引擎,生成消防预案库数字化后的调度规则库；

6）生成最优化调度方案。

6结束语

计算机技术、数据库应用技术的发展和广泛应用，为灭火救援力量调度系统的建立提供了有效的手段。

1）在所参与火灾事故案例进行全面调查、统计和分类分析，对不同类型火灾案例特征属性取值进行了科学和合理的设定，反映了相关案例的特性。

2）利用所积累和收集的各类火灾及应急救援事故预案，对不同类型的预案特征值进行了设定，反映了相关预案的特性。

3）根据Drools架构原则，对灭火救援调度预案的生成进行了全新的尝试，同时利用PCR交互技术和数据比较技术，优化了决策方案和生成速度，增大了其准确性和可靠性。该系统的建立可对一般灭火救援力量调度的顺利进行提供保证。

参考文献：

[1]易立新,吴立志.城市火灾风险评价的数学模型[J].中国安全科学学报, 2000, 10(4): 36-40.

[2]张彪.基于Rete算法的数据库通知引擎技术研究[D].上海:上海海事大学, 2004.

[3]崔锷,许学雷,孙立勇.城市火灾与气象因素的相关性分析研究[J].火灾科学, 1995, 4(2): 61-64.

[4]刘际.规则引擎在业务逻辑层中应用的研究[D].大连:大连海事学院, 2007.

[5]汤文宇,李玲娟. CBR方法中的案例表示和案例库的构造[J].西安邮电学院学报, 2006, 11(5): 75-78.

消防防火设计方案篇10

关键词：建筑消防；电气设计；防火规范；措施

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：

前言

对于现代建筑，消防是十分重要的，而建筑消防设计是建筑防火安全至关重要的一环，及时准确的火灾报警、正确无误的灭火联动、安全可靠的消防电源等项设计细节在电气消防设计中尤为重要。

1、消防用电采用专用供电回路的规范设计[1]

消防用电设备应采用专用(或单独)的供电回路，这在《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》中都有明确的规定。然而，由于设计人员对其理解不同，有时为了追求系统接线的简便和节省投资而忽视了规范的要求，如图1 接线。

图1 不符合规范要求的专用供电回路

火灾时，首先要保证消防用电不能中断，确保扑救用电。其次应切除起火部位的非消防用电，以防线路短路等故障造成的火灾蔓延，及消防队员在扑救时发生触电事故。即消防队员在进人火场之前要强行切断起火部位的非消防用电。按图l 接线，欲达上述目的只能在1AP、2AP 箱上进行操作。而火灾时能够进入火区火场的只有消防队员，由于动力配电箱分散在现场，也可能就是处在火场内，所有由消防队员进行上述操作是困难的，有时甚至是不可能的。显然，上述操作应在消防控制室或配电室才是合理的。也就是说，消防用电从配电室开始就应设专用的供电回路，因此图1 接线不能满足规范要求。

还有另外一种情况，如高层住宅有两部以上电梯，是否因为其中有一部为消防电梯就必须由配电室各引两路电源分别供电，它不应该是唯一的方案，图2 的接线也是比较经济可行的方案。

图2 经济可行的专用供电回路

从形式上看，图2 似乎不能满足“专用供电回路”的要求，但通常在火灾情况下，为保证人员向外疏散，不允许普通梯再向上运行，因此，高层住宅的非消防电梯均有强行停首层的设施，该设施一般都具备使双电源互投箱AT 中的分路空气断路器脱扣路闸的功能，所以不存在因为没采用专用回路供电而无法停非消防用电的问题。即使强行停首层出现故障，进入消防电梯机房操作AT 箱内的分路开关也不困难。

2、客梯电源设计[2]

根据《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》的有关条文，消防用电设备应采用专用的供电回路。故在一般的设计中，不论规模大小，常常将客梯与消防梯分开供电，笔者认为这不尽合理。从消防的角度考虑，在众多的用电设备中，客梯是非常特殊的。因为其既不是消防设备———火灾时必须确保供电；也不似普通空调通风设备———火灾时必须切除。根据《火灾自动报警系统设计规范》的有关条文，在确认火灾发生后，客梯应先迫降至底层，然后再切断其电源。故客梯在确认火灾后的迫降运行过程中，其电源是应确保的。为此，笔者认为客梯应列为“准消防设备”。当楼内电梯不多且机房相邻时，客梯宜与消防梯合用一组双电源回路。若分开供电，则需二组双电源回路，由于电梯机房设于屋顶，供电距离较大，考虑电压降等因素，每一路的导线截面无法减小，二组双电源与合用一组双电源回路相比，这将造成配电竖井内导线排布较密，温升较大，从而使得供电的安全可靠性下降。另外，由于回路数的增加，变电所出线仓位也要增加，造成不必要的投资浪费。

3、双电末端自切设计[2]

根据有关规范，消防用电设备之电源应专用，且为双电末端自切。但在实际的工程中，特别是楼层面积大，功能较多的，消防用电设备往往是数量多，分布广，单机容量较小。若在每台设备就地设置双电源自切配电箱，并由二路专线供电，则将造成变电所出线

仓位紧张，配电通道拥挤，较难满足规范的要求。为满足规范要求，上述双电源自切配电箱应相对集中设置，在消防用电设备就地设置按钮盒，接触器及热继电器均设于配电箱内，或在就地设置磁力起动器，配电箱内仅设置断路器。双电源自切配电箱的供电半径宜控制在30 米内。对该类配电箱可采用链式供电，即由变电所引来一组双电源带若干台双电源自切配电箱，所链接的双电源自切配电箱不宜超过3 台，总容量宜控制在50KW以内。这样设计，既减轻了变电所及配电通道的压力，又完全满足有关规范的要求。

4、火灾事故时切除非消防电源的有关措施[3]

如前所述，在火灾情况下，为防止可能发生的线路短路故障，防止由电气线路造成火势蔓延扩大，以及消防员扑救之前应切断起火部位的非消防用电。但如何正确实施，还有一些问题值得研究探讨。

4.1 按防火分区切除非消防电源

很明显，火灾时需要切除的，仅仅是“起火部位”的非消防用

电，所以切除非消防用电应按防火分区实施分区控制，尽可能地缩小强切电源的范围，尽可能地减少因强切电源造成的意外损失。工程中曾见过不少强切非消防电源不进行分区设计，如20几层的高层住宅，当发生火灾时若毫无区别和毫无选择地一次切除电源，造成全楼人为断电。可想而知，如上述情况发生在夜间，除造成安全疏散的不便外，还可能造成其他的意外事故及不应有的损失。

为防止上述情况的发生，火灾时切除非消防用电应按防火分区实施分区控制，对高层住宅宜按楼层分组，以24 住宅为例，笔者认为每(3～4)层为一组为好。

4.2 强切回路二次接线的形式

目前强切非消防用电基本都是采用配电空气断路器分励脱扣的方法来实现。其二次接线常有图3 所示两种形式。

图3 强切回路二次接线

图3(a)中按钮SB 使用常开接点，继电器KA 平时不通电，如果SB 回路发生断线故障：降导致强切失败。图3(b)中SB 使用常闭接点，KA 平时通电，当发生SB 回路断线故障时将自动完成胡里胡涂和电电源的切除。方案(a)发生断线时可以手动操作QF开关的手柄来完成强切，需要时还可增加试验装置。方案(b)如果发生SB 回路断线而误动，将造成不应有的人为停电事故，而且在SB 回睡断线故障没有查清并排队之前，误停的电源是无法恢复的，这是该方案明显的缺点，不宜采用。

4.3 强切电源的防误操作

强切非消防电源是火灾时不得已而采取的一项非常措施，宜考虑防止误操作。图4 即是考虑防误操作的改进线路，将消防泵的启动信号作为强切电源的条件，只有在消防泵启动后，也就是只有在火灾时才能切除非消防用电。

图4 强切电源防误线路

图4 接线既解决了强切的防误操作又解决了按钮回路断线故障的试验监视问题。SB 兼作强切操作和试验按钮，火灾情况下(消防泵已启动)用经强切操作，平时用作检查回路完好的试验按钮。

结语

总之，对于建筑电气消防设计，首先要严格执行有关规定，特别是强制性规范；又应根据消防机理及各设备在火灾时的运行情况，合理地选择设备，构成系统，以使各消防设备能准确、及时、安全地运行。

参考文献

[1]张新任.高层建筑电气防火设计探讨.《科技资讯》,2008 年19 期.