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2023二級消防工程師案例分析考點：大型地下空間
二級消防工程師考試范圍包括建筑防火、電氣防火、建筑消防設施設備、消防安全管理、消防安全評估和消防法律法規(guī)方面的,并突出消防管理和消防技術服務領域，以下就是小編收集的2023二級消防工程師案例分析考點：大型地下空間，歡迎鑒賞。
關鍵知識點
(一)人員的耐受性指標的選取
人員的耐受性指標，是指計算危險來臨時間時應考慮火災時建筑物內影響人員安全疏散的因素，包括煙氣層高度、熱輻射、對流熱、煙氣毒性和能見度。
這些因素可以通過對建筑內特定的火災場景進行火災與煙氣流動的模擬得到。各因素應按以下要求確定：
1)在疏散過程中，煙氣層應始終保持在人群頭部以上一定高度，人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。
2)人體對煙氣層等火災環(huán)境的輻射熱的耐受極限為2.50kW/m2，即相當于上部煙氣層的溫度約為180～200℃。
3)高溫空氣中的水分含量對人體的耐受能力有顯著影響。人體可以短時間承受100℃環(huán)境的對流熱，當溫度低于60℃(水分飽和)時可以耐受大于30min。
4)火災中的熱分解產(chǎn)物及其濃度與分布因燃燒材料、建筑空間特性和火災規(guī)模等不同而有所區(qū)別。在設計和評估時，可簡化為：如果空問內煙氣的光密度不大于0.10D/m，則視為各種毒性燃燒產(chǎn)物的濃度在30min內達不到人體的耐受極限，通常以一氧化碳的濃度為主要定量判定指標。在設計與評估中，應根據(jù)空間高度與大小以及可能的疏散時間來確定該光密度的大小。
5)能見度的定量標準應根據(jù)建筑內的空間高度和面積大小確定。對于小空間，能見度指標取5m;對于大空間，能見度指標取10m。
(二)煙控系統(tǒng)的設計及其量化指標
煙控系統(tǒng)的主要設計目標是：
1)為人員疏散提供一個相對安全的區(qū)域，保證在疏散過程中不會受到火災產(chǎn)生的煙氣的傷害。
2)為消防救援提供一個救援和展開滅火作業(yè)的安全通道和區(qū)域，免受火災的影響。
3)及時排除火災中產(chǎn)生的大量熱量，減少對建筑結構的損傷。
在性能化的煙控系統(tǒng)設計中，排煙量一般采用以下三種方法之一進行計算：
1)排煙量大于火災時產(chǎn)生的煙氣量。
2)排煙量等于火災時產(chǎn)生的煙氣量，且煙層的高度要大于一個臨界高度，即保證人員安全的高度。
3)排煙量小于火災時產(chǎn)生的煙氣量，但是煙層的高度下降到臨界高度時，人員已經(jīng)疏散完畢。由于煙控系統(tǒng)的目的是防止人員受到火災煙氣的影響，因此煙控系統(tǒng)設計應使煙層維持在距離地面一定的高度以上，這個高度又稱為臨界煙層高度。臨界煙層的計算見式(3-45-1)。
Hd=1.6+0.1(Hc-h)(3-45-1)
式中Hd——煙層距離疏散地面的臨界高度;
Hc——空間頂棚距離火源位置的高度;
h——疏散地面高于火源位置的高度。
三者的空間關系如圖3-45-3所示。
火災中煙氣運動的一般現(xiàn)象是：燃燒產(chǎn)生熱煙氣，這些熱煙氣上升并在火焰上方形成煙羽流。煙羽流在上升的過程中不斷卷吸空氣，因此隨著高度的增加煙羽流水平斷面的直徑和質量流量逐漸增加。這些熱煙氣在屋頂形成一個熱煙層，并隨著煙氣的聚集，煙層高度逐漸下降。另外，對于空間形狀復雜或情況特殊的排煙設計需要進行煙氣運動的數(shù)值模擬分析。
(三)性能化設計評估對室內步行街排煙的要求
步行街頂棚設置自然排煙設施，自然排煙口的有效面積不應小于其地面面積的25%。
(四)性能化設計評估對用于防火分隔的下沉廣場的要求
1)不同防火分區(qū)通向下沉廣場等室外開敞空間的安全出口，其最近邊緣之間的水平距離不應小于13m。室外開敞空問除用于人員疏散外不得用于其他商業(yè)或可能導致火災蔓延的用途，其中用于疏散的凈面積不應小于169m2。
2)下沉廣場等室外開敞空間內應設置不少于1部直通地面的疏散樓梯。當連接下沉廣場的防火分區(qū)需利用下沉廣場進行疏散時，疏散樓梯的總凈寬度不應小于任一防火分區(qū)通向室外開敞空間的設計疏散總凈寬度。
3)確需設置防風雨篷時，防風雨篷不應完全封閉，四周開口部位應均勻布置，開口的面積不應小于室外開敞空間地面面積的25%，開口高度不應小于1m;開口設置百葉時，百葉的有效排煙面積可按百葉通風口面積的60%計算。
注意事項
(一)快速通道區(qū)域
為了提高通道使用的便利性，局部設置一些簡易商業(yè)設施，單個店鋪的面積不超過80m2。商業(yè)設施的設置增加了通道區(qū)域的火災危險性，因此雖然不劃分防火分區(qū)，但是為了減少通道區(qū)內的火災荷載，應限制店鋪的面積，如將店鋪面積控制在整個通道面積的6%以內。另外，還應按照規(guī)范要求設計防排煙系統(tǒng)，自動探測報警及噴淋滅火等消防設施。
(二)步行街區(qū)域
步行街作為地下商業(yè)區(qū)域重要的疏散路徑，應確保其在火災時的安全性。因此，為了減少步行街通道的火災危險性，通道區(qū)域僅作為人流交通場所，不作為商業(yè)用途場所。
(三)商業(yè)區(qū)域
地下商業(yè)的主要火災危險來源于步行街兩側的營業(yè)廳、餐飲區(qū)、電影院等。這些不同經(jīng)營類型的商業(yè)區(qū)域之間應進行有效的防火分隔。為了安全疏散，連接樓梯間的疏散走道應采用耐火極限不小于1.OOh的實體墻進行分隔。作為人員疏散的主要出口的下沉廣場，應設置不少于1個直通地坪的疏散樓梯，總凈寬度不應小于相鄰最大防火分區(qū)通向下沉廣場等室外開敞空間的計算疏散總凈寬度。
大型商業(yè)綜合體消防性能化設計評估
1)性能化設計評估的適用范圍。
a．超出現(xiàn)行國家消防技術標準適用范圍的。
b．按照現(xiàn)行國家消防技術標準進行防火分隔、防煙排煙、安全疏散、建筑構件耐火等設計時，難以滿足工程項目特殊使用功能的。
2)建筑物性能化消防設計的基本程序。
①確定建筑物的使用功能和用途、建筑設計的適用標準。
�、诖_定需要采用性能化設計方法進行設計的問題。
�、鄞_定建筑物的消防安全總體目標。
�、苓M行性能化消防試設計和評估驗證。
⑤修改、完善設計并進一步評估驗證，確定是否滿足所確定的消防安全目標。
�、蘧幹圃O計說明與分析報告，提交審查與批準。
3)火災場景的確定。
�、倩馂膱鼍皯鶕�(jù)最不利的原則確定，選擇火災風險較大的火災場景作為設定火災場景。
火災風險較大的火災場景一般為最有可能發(fā)生，但火災危害不一定最大的火災場景；或者火災危害大，但發(fā)生的可能性較小的火災場景。
②火災場景必須能描述火災引燃、增長和受控火災的特征以及煙氣和火勢蔓延的可能途徑、設臵在建筑室內外的所有滅火設施的作用、每一個火災場景的可能后果。
�、墼谠O計火災場景時，應確定設定火源在建筑物內的位臵及起火房間的空間幾何特征。
④疏散場景的選擇應考慮建筑的功能及其內部的設備情況、人員類型等因素，反映可能的火災場景和影響人員疏散過程的人員條件及環(huán)境條件。
224)t火災模型（☆）是性能化設計評估中最常采用的描述火災增長的方法。t火災模型描述火災過程中火源熱釋放速率隨時間的變化過程。當不考慮火災的初期點燃過程時，可表示為：
根據(jù)火災發(fā)展系數(shù)α，火災發(fā)展階段可分為極快速、快速、中速和慢速四種�；鹧嫠铰铀俣葏�(shù)值（極快速Q0=1000kW時的時間為75s）。
5)消防性能化設計評估針對室內步行街采取以下相應消防措施（★）。
�、俨叫薪謨蓚冉ㄖ哪突鸬燃壊粦陀诙�。
②步行街兩側建筑相對面的最近距離均不應小于相應高度建筑的防火間距要求且不應小于9m。步行街的端部在各層均不宜封閉，確需封閉時，應在外墻上設臵可開啟的門窗，且可開啟門窗的面積不應小于該部位外墻面積的一半。步行街的長度不宜大于300m。
�、鄄叫薪謨蓚冉ㄖ纳啼佒g應設臵耐火極限不低于2.00h的防火隔墻，每間商鋪的建筑面積不宜大于22300m。（商業(yè)服務網(wǎng)點、汽車加油作業(yè)區(qū)站棚、施工現(xiàn)場臨時建筑S≦300 m）
④步行街兩側建筑的商鋪，其面向步行街一側的圍護構件的耐火極限不應低于1.00h，并宜采用實體墻，其門、窗應采用乙級防火門、窗。當采用防火玻璃墻(包括門、窗)時，其耐火隔熱性和耐火完整性不應低于1.00h，采用耐火完整性不低于1.00h的非隔熱性防火玻璃墻(包括門、窗)時，應設臵閉式自動噴水滅火系統(tǒng)（連續(xù)噴水時間不小于3h）進行保護。相鄰商鋪之間面向步行街一側應設臵寬度不小于1.0m、耐火極限不低于1.00h的實體墻。
當步行街兩側的建筑為多層時，每層面向步行街一側的商鋪均應設臵防止火災豎向蔓延的措施。設臵回廊或挑檐時，其出挑寬度不應小于1.2m。步行街兩側的商鋪在上部各層需設臵回廊和連接天橋時，應保證步行街上部各層的開口面積不小于步行街地面面積的37％，且開口宜均勻布臵。
�、莶叫薪謨蓚冉ㄖ䞍鹊氖枭翘輵客鈮υO臵并宜直通室外，確有困難時，可在首層直接通至步行街；首層商鋪的疏散門可直接通至步行街，步行街內任一點到達最近室外安全地點的步行距離不應大于60m。步行街兩側建筑二層及以上各層商鋪的疏散門至該層最近疏散樓梯口或其他安全出口的直線距離不應大于37.5m。
�、薏叫薪值捻斉锊牧蠎捎貌蝗蓟螂y燃材料，其承重結構的耐火極限不應低于1.0h。步行街內不應布臵可燃物，相鄰商鋪的招牌或廣告牌之間的距離不宜小于1.0m。
�、卟叫薪值捻斉锵麻芫嗟孛娴母叨炔粦∮�6.0m，頂棚應設臵自然排煙設施，并宜采用常開式的排煙口，且自然排煙口的有效面積不應小于步行街地面面積的25％。常閉式自然排煙設施應能在火災時手動和自動開啟。
�、嗖叫薪謨蓚冉ㄖ纳啼佂鈶扛�30m設臵DN65的消火栓，并應配備消防軟管卷盤或消防水帶，商鋪內應設臵自動噴水滅火系統(tǒng)和火災自動報警系統(tǒng)，每層回廊均應設臵自動噴水滅火系統(tǒng)；步行街內宜設臵自動跟蹤定位射流滅火系統(tǒng)。
�、岵叫薪謨蓚冉ㄖ纳啼亙韧饩鶓O臵疏散照明、燈光疏散指示標志和消防應急廣播系統(tǒng)。
6）建筑物的消防安全總目標（★）
�、贉p小火災發(fā)生的可能性。
②在火災條件下，保證建筑物內使用人員以及救援人員的人身安全。
�、劢ㄖ锏慕Y構不會因火災作用而受到嚴重破壞或發(fā)生垮塌，或雖有局部垮塌，但不會發(fā)生連續(xù)垮塌而影響建筑物結構的整體穩(wěn)定性。
�、軠p少由于火災而造成的商業(yè)運營、生產(chǎn)過程的中斷。
�、荼ＷC建筑物內財產(chǎn)的安全。
�、藿ㄖ锇l(fā)生火災后，不會引燃其相鄰建筑物。
⑦盡可能減少火災對周圍環(huán)境的污染。
消防安全總目標視使用功能、性質及建筑高度有所區(qū)別，應根據(jù)實際情況將上述目標中1個或者2個作為主要目標。
7）分析題：請簡述針對本項目中室內步行街防火分區(qū)面積擴大、借用室內步行街進行疏散的消防問題，應當采取何種消防措施解決? 答：1)解決防火分區(qū)面積超大問題。
�、賱冸x危險源，將步行街兩側分隔為面積不超過300m的商鋪，面向步行街一側采用耐火極限不應低于1.00h的維護結構分隔。
�、谑覂炔叫薪植粦寂Z可燃物，應采用不燃燒或難燃材料。
�、凼覂炔叫薪衷O臵有效的排煙措施、自動滅火措施。
2)解決安全疏散問題。
�、偈覂炔叫薪謶扇∮行У淖匀慌艧煷胧匀慌艧熆诘挠行娣e不應小于其地面面積的25％。
�、谕ㄟ^步行街到達最近室外安全地點的步行距離不應大于60m。
③通過數(shù)值模擬確定人員疏散所需時間小于危險來臨時間。
案例2 大型交通樞紐消防性能化設計評估
在性能化設計評估中，對高大空間中的高火災荷載區(qū)域所采取的措施：
1)防火單元。對于公共空間內設臵的高火災荷載、人員流動小、無獨立疏散條件的區(qū)域(如廚房、為旅客服務的辦公室、設備用房、既有商業(yè)設施等)應采用防火單元的處理方式，即采用耐火極限不低于2.00h的不燃燒體防火隔墻和耐火極限不低于1.50h的不燃燒體屋頂與其他空間進行防火分隔。在隔墻上開設門、窗時，應采用甲級防火門、窗。
2)防火艙。對于站房內設臵的為旅客服務的無明火作業(yè)的餐飲、商業(yè)零售網(wǎng)點、商務候車等場所，可采用“防火艙”的處理方式，以確保將火災影響限制在局部范圍內，最大限度地避免危及生命安全、財產(chǎn)安全和運營安全的事件發(fā)生，以滿足高大空間開敞布局的需要。
所謂“防火艙”是指由堅實的有足夠耐火極限的不燃圍護結構(要求圍護結構耐火極限不小于1.00h)構成，覆蓋在整個火災荷載相對較高的區(qū)域之上。頂棚下要求安裝火災自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)和排煙裝臵。既可快速抑制火災，又可防止煙霧蔓延到高大空間。
23)燃料島。燃料島是指在開放大空間內設臵的沒有頂棚的小型陳列和零售服務設施（建筑面積6～20m）。燃料島與周圍可燃物之間應保持足夠的不小于9m防火安全間距。
案例3 大型地下空間消防性能化設計(一)人員的耐受性指標的選�。ā铮�
人員的耐受性指標，是指計算危險來臨時間時應考慮火災時建筑物內影響人員安全疏散的因素。包括煙氣層高度、熱輻射（人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅）、對流熱（當溫度低
-4于60℃(水分飽和)時可以耐受大于30min）、煙氣毒性（一氧化碳濃度不超過500ppm，即5×10）和能見度（對于小空間，能見度指標取5m；對于大空間，能見度指標取10m）。(二)煙控系統(tǒng)的設計及其量化指標（☆）
煙控系統(tǒng)的主要設計目標是：
1)為人員疏散提供一個相對安全的區(qū)域，保證在疏散過程中不會受到火災產(chǎn)生的煙氣的傷害。
2)為消防救援提供一個救援和展開滅火作業(yè)的安全通道和區(qū)域，免受火災的影響。
3)及時排除火災中產(chǎn)生的大量熱量，減少對建筑結構的損傷。
由于煙控系統(tǒng)的目的是防止人員受到火災煙氣的影響，因此煙控系統(tǒng)設計應使煙層維持在距離地面一定的高度以上，這個高度又稱為臨界煙層高度。臨界煙層的計算見下式。
(三)性能化設計評估對用于防火分隔的下沉廣場的要求
1)不同防火分區(qū)通向下沉廣場等室外開敞空間的安全出口，其最近邊緣之間的水平距離應計算獲得且不應小于13m。室外開敞空間除用于人員疏散外不得用于其他商業(yè)或可能導致火災蔓延的用途，其中用于疏散的2凈面積應計算獲得且不應小于169m。
2)下沉廣場等室外開敞空間內應設臵不少于1部直通地面的疏散樓梯。當連接下沉廣場的防火分區(qū)需利用下沉廣場進行疏散時，疏散樓梯的總凈寬度不應小于任一防火分區(qū)通向室外開敞空間的設計疏散總凈寬度。3)確需設臵防風雨篷時，防風雨篷不應完全封閉，四周開口部位應均勻布臵，開口的面積應計算獲得且不應小于該空間地面面積的25％，開口高度不應小于1m；開口設臵百葉時，百葉的有效排煙面積可按百葉通風口面積的60％計算。
(四)人員疏散時間(RSET)的組成（★）
人員疏散時間由火災報警時間、人員疏散預動時間和人員從開始疏散到到達安全地點的行動時間三部分組成RSET=Td+Tpre+kTt(3-46-1)
(五)分析題
1.請簡述人員安全疏散計算分析的定量判定標準。
答：人員安全疏散計算分析的定量判定標準為空間內的火災環(huán)境應同時滿足以下兩個條件：臨界煙層高度以下空間內的煙氣溫度不超過60℃且能見度不小于10m；一氧化碳濃度不超過500ppm。2.工程消防安全設計及相應的消防安全管理建議。答：
1)加強火災危險源管理。重要場所內嚴禁吸煙，并注意電氣設備的安裝和使用，定期對電氣設備進行維護。
2)保證疏散通道的暢通，禁止在疏散通道上堆放可燃物等雜物。應加強日常的消防管理，從而確保發(fā)生火災時建筑內人員能夠安全疏散。
3)建立完善的疏散誘導系統(tǒng)，在各層疏散出口應設臵明顯的疏散指示標志，保證疏散路線上的應急照明有足夠的照度。
4)應對消防設施進行定期檢測，加強維護、保養(yǎng)，以保證火災時消防設施的可靠性和有效性。
5)制定滅火和應急疏散預案，定期對建筑內的使用人員進行消防培訓和疏散演習，使他們能在火災情況下迅速、準確地找到出口，并協(xié)助其他人員安全撤離。
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