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2023二级消防工程师案例分析考点：大型地下空间
二级消防工程师考试范围包括建筑防火、电气防火、建筑消防设施设备、消防安全管理、消防安全评估和消防法律法规方面的,并突出消防管理和消防技术服务领域，以下就是小编收集的2023二级消防工程师案例分析考点：大型地下空间，欢迎鉴赏。
关键知识点
(一)人员的耐受性指标的选取
人员的耐受性指标，是指计算危险来临时间时应考虑火灾时建筑物内影响人员安全疏散的因素，包括烟气层高度、热辐射、对流热、烟气毒性和能见度。
这些因素可以通过对建筑内特定的火灾场景进行火灾与烟气流动的模拟得到。各因素应按以下要求确定：
1)在疏散过程中，烟气层应始终保持在人群头部以上一定高度，人在疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟气流的辐射热威胁。
2)人体对烟气层等火灾环境的辐射热的耐受极限为2.50kW/m2，即相当于上部烟气层的温度约为180～200℃。
3)高温空气中的水分含量对人体的耐受能力有显著影响。人体可以短时间承受100℃环境的对流热，当温度低于60℃(水分饱和)时可以耐受大于30min。
4)火灾中的热分解产物及其浓度与分布因燃烧材料、建筑空间特性和火灾规模等不同而有所区别。在设计和评估时，可简化为：如果空问内烟气的光密度不大于0.10D/m，则视为各种毒性燃烧产物的浓度在30min内达不到人体的耐受极限，通常以一氧化碳的浓度为主要定量判定指标。在设计与评估中，应根据空间高度与大小以及可能的疏散时间来确定该光密度的大小。
5)能见度的定量标准应根据建筑内的空间高度和面积大小确定。对于小空间，能见度指标取5m;对于大空间，能见度指标取10m。
(二)烟控系统的设计及其量化指标
烟控系统的主要设计目标是：
1)为人员疏散提供一个相对安全的区域，保证在疏散过程中不会受到火灾产生的烟气的伤害。
2)为消防救援提供一个救援和展开灭火作业的安全通道和区域，免受火灾的影响。
3)及时排除火灾中产生的大量热量，减少对建筑结构的损伤。
在性能化的烟控系统设计中，排烟量一般采用以下三种方法之一进行计算：
1)排烟量大于火灾时产生的烟气量。
2)排烟量等于火灾时产生的烟气量，且烟层的高度要大于一个临界高度，即保证人员安全的高度。
3)排烟量小于火灾时产生的烟气量，但是烟层的高度下降到临界高度时，人员已经疏散完毕。由于烟控系统的目的是防止人员受到火灾烟气的影响，因此烟控系统设计应使烟层维持在距离地面一定的高度以上，这个高度又称为临界烟层高度。临界烟层的计算见式(3-45-1)。
Hd=1.6+0.1(Hc-h)(3-45-1)
式中Hd——烟层距离疏散地面的临界高度;
Hc——空间顶棚距离火源位置的高度;
h——疏散地面高于火源位置的高度。
三者的空间关系如图3-45-3所示。
火灾中烟气运动的一般现象是：燃烧产生热烟气，这些热烟气上升并在火焰上方形成烟羽流。烟羽流在上升的过程中不断卷吸空气，因此随着高度的增加烟羽流水平断面的直径和质量流量逐渐增加。这些热烟气在屋顶形成一个热烟层，并随着烟气的聚集，烟层高度逐渐下降。另外，对于空间形状复杂或情况特殊的排烟设计需要进行烟气运动的数值模拟分析。
(三)性能化设计评估对室内步行街排烟的要求
步行街顶棚设置自然排烟设施，自然排烟口的有效面积不应小于其地面面积的25%。
(四)性能化设计评估对用于防火分隔的下沉广场的要求
1)不同防火分区通向下沉广场等室外开敞空间的安全出口，其最近边缘之间的水平距离不应小于13m。室外开敞空问除用于人员疏散外不得用于其他商业或可能导致火灾蔓延的用途，其中用于疏散的净面积不应小于169m2。
2)下沉广场等室外开敞空间内应设置不少于1部直通地面的疏散楼梯。当连接下沉广场的防火分区需利用下沉广场进行疏散时，疏散楼梯的总净宽度不应小于任一防火分区通向室外开敞空间的设计疏散总净宽度。
3)确需设置防风雨篷时，防风雨篷不应完全封闭，四周开口部位应均匀布置，开口的面积不应小于室外开敞空间地面面积的25%，开口高度不应小于1m;开口设置百叶时，百叶的有效排烟面积可按百叶通风口面积的60%计算。
注意事项
(一)快速通道区域
为了提高通道使用的便利性，局部设置一些简易商业设施，单个店铺的面积不超过80m2。商业设施的设置增加了通道区域的火灾危险性，因此虽然不划分防火分区，但是为了减少通道区内的火灾荷载，应限制店铺的面积，如将店铺面积控制在整个通道面积的6%以内。另外，还应按照规范要求设计防排烟系统，自动探测报警及喷淋灭火等消防设施。
(二)步行街区域
步行街作为地下商业区域重要的疏散路径，应确保其在火灾时的安全性。因此，为了减少步行街通道的火灾危险性，通道区域仅作为人流交通场所，不作为商业用途场所。
(三)商业区域
地下商业的主要火灾危险来源于步行街两侧的营业厅、餐饮区、电影院等。这些不同经营类型的商业区域之间应进行有效的防火分隔。为了安全疏散，连接楼梯间的疏散走道应采用耐火极限不小于1.OOh的实体墙进行分隔。作为人员疏散的主要出口的下沉广场，应设置不少于1个直通地坪的疏散楼梯，总净宽度不应小于相邻最大防火分区通向下沉广场等室外开敞空间的计算疏散总净宽度。
大型商业综合体消防性能化设计评估
1)性能化设计评估的适用范围。
a．超出现行国家消防技术标准适用范围的。
b．按照现行国家消防技术标准进行防火分隔、防烟排烟、安全疏散、建筑构件耐火等设计时，难以满足工程项目特殊使用功能的。
2)建筑物性能化消防设计的基本程序。
①确定建筑物的使用功能和用途、建筑设计的适用标准。
②确定需要采用性能化设计方法进行设计的问题。
③确定建筑物的消防安全总体目标。
④进行性能化消防试设计和评估验证。
⑤修改、完善设计并进一步评估验证，确定是否满足所确定的消防安全目标。
⑥编制设计说明与分析报告，提交审查与批准。
3)火灾场景的确定。
①火灾场景应根据最不利的原则确定，选择火灾风险较大的火灾场景作为设定火灾场景。
火灾风险较大的火灾场景一般为最有可能发生，但火灾危害不一定最大的火灾场景；或者火灾危害大，但发生的可能性较小的火灾场景。
②火灾场景必须能描述火灾引燃、增长和受控火灾的特征以及烟气和火势蔓延的可能途径、设臵在建筑室内外的所有灭火设施的作用、每一个火灾场景的可能后果。
③在设计火灾场景时，应确定设定火源在建筑物内的位臵及起火房间的空间几何特征。
④疏散场景的选择应考虑建筑的功能及其内部的设备情况、人员类型等因素，反映可能的火灾场景和影响人员疏散过程的人员条件及环境条件。
224)t火灾模型（☆）是性能化设计评估中最常采用的描述火灾增长的方法。t火灾模型描述火灾过程中火源热释放速率随时间的变化过程。当不考虑火灾的初期点燃过程时，可表示为：
根据火灾发展系数α，火灾发展阶段可分为极快速、快速、中速和慢速四种。火焰水平蔓延速度参数值（极快速Q0=1000kW时的时间为75s）。
5)消防性能化设计评估针对室内步行街采取以下相应消防措施（★）。
①步行街两侧建筑的耐火等级不应低于二级。
②步行街两侧建筑相对面的最近距离均不应小于相应高度建筑的防火间距要求且不应小于9m。步行街的端部在各层均不宜封闭，确需封闭时，应在外墙上设臵可开启的门窗，且可开启门窗的面积不应小于该部位外墙面积的一半。步行街的长度不宜大于300m。
③步行街两侧建筑的商铺之间应设臵耐火极限不低于2.00h的防火隔墙，每间商铺的建筑面积不宜大于22300m。（商业服务网点、汽车加油作业区站棚、施工现场临时建筑S≦300 m）
④步行街两侧建筑的商铺，其面向步行街一侧的围护构件的耐火极限不应低于1.00h，并宜采用实体墙，其门、窗应采用乙级防火门、窗。当采用防火玻璃墙(包括门、窗)时，其耐火隔热性和耐火完整性不应低于1.00h，采用耐火完整性不低于1.00h的非隔热性防火玻璃墙(包括门、窗)时，应设臵闭式自动喷水灭火系统（连续喷水时间不小于3h）进行保护。相邻商铺之间面向步行街一侧应设臵宽度不小于1.0m、耐火极限不低于1.00h的实体墙。
当步行街两侧的建筑为多层时，每层面向步行街一侧的商铺均应设臵防止火灾竖向蔓延的措施。设臵回廊或挑檐时，其出挑宽度不应小于1.2m。步行街两侧的商铺在上部各层需设臵回廊和连接天桥时，应保证步行街上部各层的开口面积不小于步行街地面面积的37％，且开口宜均匀布臵。
⑤步行街两侧建筑内的疏散楼梯应靠外墙设臵并宜直通室外，确有困难时，可在首层直接通至步行街；首层商铺的疏散门可直接通至步行街，步行街内任一点到达最近室外安全地点的步行距离不应大于60m。步行街两侧建筑二层及以上各层商铺的疏散门至该层最近疏散楼梯口或其他安全出口的直线距离不应大于37.5m。
⑥步行街的顶棚材料应采用不燃或难燃材料，其承重结构的耐火极限不应低于1.0h。步行街内不应布臵可燃物，相邻商铺的招牌或广告牌之间的距离不宜小于1.0m。
⑦步行街的顶棚下檐距地面的高度不应小于6.0m，顶棚应设臵自然排烟设施，并宜采用常开式的排烟口，且自然排烟口的有效面积不应小于步行街地面面积的25％。常闭式自然排烟设施应能在火灾时手动和自动开启。
⑧步行街两侧建筑的商铺外应每隔30m设臵DN65的消火栓，并应配备消防软管卷盘或消防水带，商铺内应设臵自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统，每层回廊均应设臵自动喷水灭火系统；步行街内宜设臵自动跟踪定位射流灭火系统。
⑨步行街两侧建筑的商铺内外均应设臵疏散照明、灯光疏散指示标志和消防应急广播系统。
6）建筑物的消防安全总目标（★）
①减小火灾发生的可能性。
②在火灾条件下，保证建筑物内使用人员以及救援人员的人身安全。
③建筑物的结构不会因火灾作用而受到严重破坏或发生垮塌，或虽有局部垮塌，但不会发生连续垮塌而影响建筑物结构的整体稳定性。
④减少由于火灾而造成的商业运营、生产过程的中断。
⑤保证建筑物内财产的安全。
⑥建筑物发生火灾后，不会引燃其相邻建筑物。
⑦尽可能减少火灾对周围环境的污染。
消防安全总目标视使用功能、性质及建筑高度有所区别，应根据实际情况将上述目标中1个或者2个作为主要目标。
7）分析题：请简述针对本项目中室内步行街防火分区面积扩大、借用室内步行街进行疏散的消防问题，应当采取何种消防措施解决? 答：1)解决防火分区面积超大问题。
①剥离危险源，将步行街两侧分隔为面积不超过300m的商铺，面向步行街一侧采用耐火极限不应低于1.00h的维护结构分隔。
②室内步行街不应布臵可燃物，应采用不燃烧或难燃材料。
③室内步行街设臵有效的排烟措施、自动灭火措施。
2)解决安全疏散问题。
①室内步行街应采取有效的自然排烟措施，自然排烟口的有效面积不应小于其地面面积的25％。
②通过步行街到达最近室外安全地点的步行距离不应大于60m。
③通过数值模拟确定人员疏散所需时间小于危险来临时间。
案例2 大型交通枢纽消防性能化设计评估
在性能化设计评估中，对高大空间中的高火灾荷载区域所采取的措施：
1)防火单元。对于公共空间内设臵的高火灾荷载、人员流动小、无独立疏散条件的区域(如厨房、为旅客服务的办公室、设备用房、既有商业设施等)应采用防火单元的处理方式，即采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体防火隔墙和耐火极限不低于1.50h的不燃烧体屋顶与其他空间进行防火分隔。在隔墙上开设门、窗时，应采用甲级防火门、窗。
2)防火舱。对于站房内设臵的为旅客服务的无明火作业的餐饮、商业零售网点、商务候车等场所，可采用“防火舱”的处理方式，以确保将火灾影响限制在局部范围内，最大限度地避免危及生命安全、财产安全和运营安全的事件发生，以满足高大空间开敞布局的需要。
所谓“防火舱”是指由坚实的有足够耐火极限的不燃围护结构(要求围护结构耐火极限不小于1.00h)构成，覆盖在整个火灾荷载相对较高的区域之上。顶棚下要求安装火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统和排烟装臵。既可快速抑制火灾，又可防止烟雾蔓延到高大空间。
23)燃料岛。燃料岛是指在开放大空间内设臵的没有顶棚的小型陈列和零售服务设施（建筑面积6～20m）。燃料岛与周围可燃物之间应保持足够的不小于9m防火安全间距。
案例3 大型地下空间消防性能化设计(一)人员的耐受性指标的选取（★）
人员的耐受性指标，是指计算危险来临时间时应考虑火灾时建筑物内影响人员安全疏散的因素。包括烟气层高度、热辐射（人在疏散时不必要从烟气中穿过或受到热烟气流的辐射热威胁）、对流热（当温度低
-4于60℃(水分饱和)时可以耐受大于30min）、烟气毒性（一氧化碳浓度不超过500ppm，即5×10）和能见度（对于小空间，能见度指标取5m；对于大空间，能见度指标取10m）。(二)烟控系统的设计及其量化指标（☆）
烟控系统的主要设计目标是：
1)为人员疏散提供一个相对安全的区域，保证在疏散过程中不会受到火灾产生的烟气的伤害。
2)为消防救援提供一个救援和展开灭火作业的安全通道和区域，免受火灾的影响。
3)及时排除火灾中产生的大量热量，减少对建筑结构的损伤。
由于烟控系统的目的是防止人员受到火灾烟气的影响，因此烟控系统设计应使烟层维持在距离地面一定的高度以上，这个高度又称为临界烟层高度。临界烟层的计算见下式。
(三)性能化设计评估对用于防火分隔的下沉广场的要求
1)不同防火分区通向下沉广场等室外开敞空间的安全出口，其最近边缘之间的水平距离应计算获得且不应小于13m。室外开敞空间除用于人员疏散外不得用于其他商业或可能导致火灾蔓延的用途，其中用于疏散的2净面积应计算获得且不应小于169m。
2)下沉广场等室外开敞空间内应设臵不少于1部直通地面的疏散楼梯。当连接下沉广场的防火分区需利用下沉广场进行疏散时，疏散楼梯的总净宽度不应小于任一防火分区通向室外开敞空间的设计疏散总净宽度。3)确需设臵防风雨篷时，防风雨篷不应完全封闭，四周开口部位应均匀布臵，开口的面积应计算获得且不应小于该空间地面面积的25％，开口高度不应小于1m；开口设臵百叶时，百叶的有效排烟面积可按百叶通风口面积的60％计算。
(四)人员疏散时间(RSET)的组成（★）
人员疏散时间由火灾报警时间、人员疏散预动时间和人员从开始疏散到到达安全地点的行动时间三部分组成RSET=Td+Tpre+kTt(3-46-1)
(五)分析题
1.请简述人员安全疏散计算分析的定量判定标准。
答：人员安全疏散计算分析的定量判定标准为空间内的火灾环境应同时满足以下两个条件：临界烟层高度以下空间内的烟气温度不超过60℃且能见度不小于10m；一氧化碳浓度不超过500ppm。2.工程消防安全设计及相应的消防安全管理建议。答：
1)加强火灾危险源管理。重要场所内严禁吸烟，并注意电气设备的安装和使用，定期对电气设备进行维护。
2)保证疏散通道的畅通，禁止在疏散通道上堆放可燃物等杂物。应加强日常的消防管理，从而确保发生火灾时建筑内人员能够安全疏散。
3)建立完善的疏散诱导系统，在各层疏散出口应设臵明显的疏散指示标志，保证疏散路线上的应急照明有足够的照度。
4)应对消防设施进行定期检测，加强维护、保养，以保证火灾时消防设施的可靠性和有效性。
5)制定灭火和应急疏散预案，定期对建筑内的使用人员进行消防培训和疏散演习，使他们能在火灾情况下迅速、准确地找到出口，并协助其他人员安全撤离。
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