消防安全评估

篇 消防安全问题概述001 1社区消防安全002 1.1火灾隐患的性质002 1.2火灾隐患和其他隐患之间的关系002 1.3主要的火灾隐患区003 1.4消防总费用003 1.5消防安全的规范性和功能性方法004 1.6本书的目的和概要005 1.7专业术语定义005 符号说明007 参考文献008 2消防安全系统009 2.1消防安全的基本问题009 2.2消防安全的目标009 2.3消防安全设计的步骤011 2.4消防安全数据的来源014 2.5子系统015 2.5.1火灾发生与火灾预防系统015 2.5.2火灾发展与火灾控制系统016 2.5.3有害影响016 2.5.4直接损失017 2.5.5间接影响017 2.5.6消防安全设计与管理018 2.6消防安全工程的作用018 2.7消防安全定量评估方法019 2.8其他系统方法023 2.9风险管理024 2.10权衡、等价、成本-效益与成本效率026 2.11怎样的安全是“足够的安全”028 符号说明029 参考文献030 3重大火灾爆炸事故综述031 3.1引言031 3.2突发与快速发展的重大建筑火灾031 3.2.11973年马恩岛Summerland休闲中心火灾031 3.2.21981年都柏林Stardust舞蹈俱乐部火灾033 3.2.31987年伦敦国王十字地铁站火灾034 3.2.41985年布拉德福德市足球场火灾035 3.2.51988年洛杉矶洲际银行火灾036 3.2.61986年波多黎各杜邦广场酒店火灾039 3.3烟气蔓延为主要危险因素的火灾043 3.3.11977年肯塔基的比弗利山庄超级俱乐部火灾043 3.3.21974年诺丁汉郡费尔菲尔德之家火灾045 3.4包含爆炸的火灾046 3.4.11979年爱尔兰MV Betelgeuse油轮火灾046 3.4.21968年伦敦罗南角火灾048 3.4.31988年北海Piper Alpha海洋石油平台火灾050 参考文献052 4政府和私人组织对消防安全的要求053 4.1引言053 4.2美国法规标准053 4.2.1规范和标准054 4.2.2规范和标准的共识054 4.2.3现有规范的局限性055 4.2.4规范的采用和强制执行055 4.3美国国家消防协会(NFPA)056 4.3.1NFPA规范和标准的颁布过程056 4.3.2执行过程057 4.3.3人员安全规范057 4.3.4NFPA建筑规范058 4.4建筑模型和消防规范058 4.4.1推荐性规范的起草单位058 4.4.2国际规范委员会(ICC)059 4.5其他非营利组织059 4.5.1产品标准和测试059 4.5.2保险商实验室060 4.5.3消防工程师协会060 4.5.4保险组织060 4.6美国联邦机构061 4.6.1工作场所消防安全061 4.6.2消费产品062 4.6.3交通运输062 4.6.4非规范组织062 4.7加拿大规范063 4.7.1国家研究委员会063 4.7.2加拿大建筑规范与消防规范委员会063 4.7.3基于目标的规范064 4.7.4建筑结构研究所065 4.7.5加拿大标准065 4.8英国规范066 4.8.1建筑066 4.8.2工业和工艺危险067 4.8.3商品消防安全067 4.8.4交通运输068 4.8.5消防安全监督和检查069 参考文献069 第2篇 消防安全的量化073 5物理数据074 5.1引言074 5.2燃烧与点燃075 5.2.1燃烧机理075 5.2.2液体和固体有焰燃烧的特性075 5.2.3点燃078 5.2.4点火源的辨识和能量080 5.3火灾蔓延081 5.3.1火焰的热辐射081 5.3.2火焰的对流085 5.3.3火焰热传导的测量086 5.3.4热烟气层的热辐射088 5.3.5热气层的对流088 5.3.6沿着表面的火焰蔓延090 5.4有利于火焰快速蔓延的环境091 5.5建筑物内的突发大规模燃烧091 5.6流程工业火灾中的突发大规模燃烧093 5.7烟气和有毒气体的产生和运动094 5.8建筑内闪燃后火灾097 5.9火焰与建筑结构之间的相互作用098 5.10防烟101 5.11火灾探测102 5.12灭火103 5.13火灾与人员之间的相互关系104 5.14爆炸105 5.15消防安全设计中的火灾场景106 符号说明108 参考文献110 6统计数据的来源115 6.1引言115 6.2消防部门和消防队116 6.2.1英国116 6.2.2美国117 6.2.3日本119 6.2.4其他国家119 6.3保险组织和消防协会120 6.3.1英国120 6.3.2美国121 6.3.3其他国家122 6.4特殊数据库122 6.4.1英国122 6.4.2美国123 6.4.3国际124 6.5其他数据来源124 6.5.1小型数据库124 6.5.2研究机构125 6.6辅助统计数据库126 6.6.1人口数据126 6.6.2建筑物数据126 6.6.3经济数据127 6.6.4其他辅助统计数据127 6.6.5国际数据源128 6.7讨论128 6.7.1统计数据的使用128 6.7.2统计数据使用的局限性128 6.7.3国家火灾统计数据的不足129 6.7.4国际统计数据的比较130 缩略语131 参考文献132 7火灾的发生与发展133 7.1引言133 7.2概率方法134 7.3火灾发生的概率134 7.4火灾的可能损失137 7.5火灾蔓延的程度140 7.6火灾增长速率141 7.7火灾的严重程度145 7.8特殊因素146 符号说明148 参考文献149 8人员伤亡151 8.1引言151 8.2火灾中人员伤亡特征151 8.3人员伤亡的位置153 8.4人员伤亡的根本原因154 8.5最先燃烧的物质155 8.6每起火灾中人员死亡率155 8.7时间因素157 8.8疏散模型158 8.9多人死亡的火灾160 8.10人员生命风险的其他度量方法163 8.11美国的评估方法165 符号说明167 参考文献167 9财产损失169 9.1引言169 9.2概率分布169 9.3极值理论174 9.3.1简介174 9.3.2极值序列分布174 9.3.3极值序列参数的估计174 9.3.4较大火灾损失的特征176 9.3.5重现期178 9.3.6平均损失和总损失179 9.4多元回归183 附录极值序列统计的性质184 9A.1基本性质184 9A.2极值序列参数的估计185 9A.3样本数量的变化186 符号说明186 参考文献188 10消防安全措施的实施189 10.1引言189 10.2防火措施189 10.2.1简介189 10.2.2住宅火灾——逐户查访190 10.2.3厨房油锅火灾——电视广告190 10.2.4大空间火灾——电视广告192 10.3自动探测器194 10.3.1实施194 10.3.2有效性——财产保护195 10.3.3有效性——人员生命保护198 10.3.4可靠性199 10.3.5可寻址系统200 10.3.6误报200 10.4水喷淋202 10.4.1实施202 10.4.2有效性——保护财产204 10.4.3有效性——人员生命保护205 10.5建筑（被动）防火系统206 10.5.1阻燃206 10.5.2防火分区209 10.5.3逃生设施210 10.5.4防火门211 10.6其他消防设施的有效性212 10.6.1灭火器212 10.6.2通风系统212 10.7相互作用213 10.7.1自动探测与消防队213 10.7.2喷淋设施与消防队214 10.7.3喷淋设施与结构防火系统214 10.7.4喷淋设施与通风系统215 符号说明215 参考文献217 第3篇 消防安全的确定方法219 11消防安全的确定性模型220 11.1引言220 11.2室内火灾模型220 11.2.1区域模型的理论和概念221 11.3室内火灾动力学223 11.3.1热释放223 11.3.2热量产生流动224 11.3.3分层225 11.3.4混合227 11.3.5表面热传导和质量损失229 11.3.6开口的热流动230 11.4轰燃前室内火灾的区域模型233 11.4.1质量和能量守恒233 11.4.2热层234 11.4.3火焰与燃烧物质源项235 11.4.4火羽源项238 11.4.5热层源项239 11.4.6热传导源项241 11.4.7对流热通量源项241 11.4.8辐射热通量源项241 11.4.9通过垂直通风口的流动的源项241 11.4.10燃烧产物源项246 11.5轰燃后火灾的单区模拟249 11.5.1理论模型249 11.5.2数值解过程假设253 11.6室内火灾场模型253 11.6.1场模型的理论与概念255 11.6.2求解方法258 11.7疏散模型259 11.7.1EXITT疏散模型262 11.7.2EGRESS疏散模型263 11.7.3Simulex疏散模型264 符号说明265 参考文献272 12模型验证275 12.1引言275 12.2区域模型的验证275 12.3Harvard Ⅴ（FIRST）区域模型276 12.3.1实验设计276 12.3.2火源277 12.3.3测量方法277 12.3.4结果的比较277 12.4Harvard Ⅵ区域模型280 12.4.1实验设计280 12.4.2火源280 12.4.3测量方法280 12.4.4结果的讨论280 12.4.5结论283 12.5FAST区域模型283 12.5.1实验设计284 12.5.2结果的比较284 12.5.3有关FAST模型的另一个验证285 12.6CFAST模型287 12.6.1CFAST模型验证287 12.6.2结果的讨论287 12.7FAST和Harvard Ⅵ模型289 12.7.1实验设计289 12.7.2结果的讨论289 12.8场模型的验证291 12.9JASMINE场模型292 12.9.1具有自然通风的室内火灾292 12.9.2具有强制通风的室内火灾294 12.9.3有限制和无限制天花板的顶棚射流296 12.9.4隧道火灾298 12.10CFDS-FLOW3D场模型301 12.10.1有自然通风的单室火灾301 12.10.2有自然通风的多室火灾304 12.10.3大空间火灾306 12.11关于区域模型和场模型验证的结论308 符号说明308 参考文献309 13单指标分数系统310 13.1引言310 13.2概念310 13.2.1防护能力311 13.2.2启发式模型312 13.2.3多属性评估312 13.2.4应用312 13.3典型分数系统313 13.3.1Gretener方法313 13.3.2道化学火灾爆炸指数314 13.3.3消防安全评估系统（FSES）314 13.3.4多属性评估实例316 13.4多属性评估318 13.4.1属性319 13.4.2属性的权重321 13.4.3属性评级322 13.4.4评分方法327 13.5准则328 13.6总结330 术语330 符号说明331 参考文献332 14逻辑树335 14.1引言335 14.2消防安全管理335 14.3逻辑树336 14.4决策树337 14.5事件树338 14.6事故树340 参考文献341 15火灾风险的随机模型342 15.1引言342 15.2一般模型342 15.3马尔科夫模型343 15.3.1数学表示343 15.3.2马尔科夫链344 15.3.3马尔科夫过程345 15.4状态转移模型——单个房间内的火灾蔓延346 15.5状态转移模型——房间之间的火灾蔓延349 15.6网络模型350 15.6.1Elms和Buchanan模型350 15.6.2Platt模型352 15.6.3Ling和Williamson模型353 15.7随机行走模型355 15.8渗流过程模型357 15.9流行病学理论358 致谢359 符号说明359 参考文献360 16消防安全概念树及其衍生方法362 16.1引言362 16.2消防安全概念树362 16.2.1概念树的结构362 16.2.2概念树的应用364 16.3面向目标系统方法（GSA）365 16.3.1面向目标系统方法的构成366 16.3.2定量描述367 16.3.3GSA方法的局限性370 16.3.4GSA方法的小结371 16.4改进方法371 16.4.1火灾蔓延的假设371 16.4.2应力-强度模型372 16.4.3概率分布374 16.4.4改进的方法375 16.4.5例子377 16.4.6改进方法的局限性378 16.4.7改进方法的小结379 16.5WPI工程方法379 16.5.1WPI工程方法的框架379 16.5.2事件树381 16.5.3量化381 16.5.4WPI工程方法的局限性382 16.5.5WPI工程方法小结383 参考文献383 17流程工业的消防安全评估384 17.1引言384 17.2控制重大危险源的法规384 17.3流程工业的指数评估系统386 17.3.1道化学火灾爆炸指数评估法386 17.3.2蒙德火灾、爆炸和毒性指数评估法387 17.4年均损失比例388 17.5危险与可操作性研究（HAZOP）389 17.6失效模式与影响分析（FMEA）389 17.6.1失效模式效果与危险程度分析（FMECA）390 17.6.2消防系统的可靠性391 17.7本质安全392 17.8新建工厂的安全设计392 17.9流程工业的逻辑树分析案例393 参考文献393 索引394