浅论危险性评估与经济性分析在消防设计中的应用

浅论危险性评估与经济性分析在消浅论危险性评估与经济性分析在消 防设计中的应用防设计中的应用 引言 引言 1 为了提高建筑物的火灾安全性能 国际上近年来开展了 基于性能化的防火设计方法 performance based fire engineering approach 简称 性能化消防设计 对建筑物的 防火安全进行设计 性能化消防设计方法自提出来已经成为世 界许多国家讨论 研究和发展的热门课题 我国目前也开始重 视这一领域的研究 人们在进行性能化消防设计时 其中一项 重要的环节就是运用消防车安全工程学的原理和方法进行危险 性评估和经济性分析 危险性评估与经济性分析 危险性评估与经济性分析 2 危险性评估是指对于一次或几次火灾后果的评估 并且这 些火灾的危险性是可以预见的 评估中必须分析火灾对人和财 物的影响 我们发展火灾科学的目的是使人们深化对火灾过程 的认识 以火灾科学为基础的火灾安全工程学的目标就是力求 以最低的投资换取最大可能的安全 使火灾防治费用与火灾损 失的总和达到极小 这就是所说的 经济性分析 火灾防治的 经济性分析是进行火这防治决策的重要基础 它的内容是阐明 火灾防治的 投入 与降低火灾损失的 产出 之间的关系 一般说 来 合理地增加投入可以降低火灾危险性 从而减少火灾损失 可见火灾的危险性评估与火灾防治的经济性分析密切相关 危险性评估与经济性分析的方法 危险性评估与经济性分析的方法 3 堆满货物的仓库 一旦发生火灾 因其发展速度快而很难 控制 这类火灾往往损失很大 因此对仓库火灾进行危险性评 估和火灾防治的经济性分析是十分必要的 下面以某货仓火灾 为例 介绍危险性评估与经济性的思路 程序及两者之间的联 系 值得指出 这方面的工作在国际上还处于起步阶段 不同 国家的做法也有所不同 1 需掌握的数据 在分析仓库火灾时 需要了解以下几个方面的数据 a 建仓库 货物及自动控制设备的造价 b 建筑消防设施的造价 c 给定尺寸的建筑物每年失火的几率 d 火灾发生后 严重性逐步增长的一系列阶段中 火灾 能否向下一阶段发展的可能性 e 如果火灾在某一阶段被扑灭 损失的货物占总货物的 比例 f 单位面积或体积货物的价值 g 保险公司为不同程度的火灾所付的保险金 h 对防护设施的研究费用 2 对数据的分析 在进行危险性评估时 对上述数据进行逐项分析 a 建仓库及其它设施的代价 这些数据可从国家有关标准或技术杂志中得到 b 建筑消防设施的造价 不同的仓库 消防设施造价也不同 如喷淋系统 各仓库 喷头安装密度不同 安装的种类不同 造价不同 这方面情况 需要对各仓库做具体调查获取 c 给定尺寸的建筑物每年失火的几率 火灾发生的几率可以通过每年发生的火灾数与建筑物的数 目比例求得 一般说来 尺寸大些的建筑发生火灾的几率要高 于尺寸较小的建筑 但这并不是说火灾发生几率与建筑尺寸成 正比 另外 不同性质的建筑发生火灾的几率差别很大 一般 的货仓发生火灾的几率低于工业建筑 但从大范围来看 我们 可以假设不同种类的货仓 失火的几率相同 根据有关资料数 据 每年货仓火灾发生率为 p c 式中 0 00067 建筑内地板的总面积 单位为 m2 c 0 50 d 火灾发生后 火灾向下一阶段发展的可能性 这些数值计算起来非常困难 需要根据大量实际火灾的统 计数据来确定 在研究中 人们把火灾按烟气温度的高低分成了一系列的 阶段 共有六个 分别称作 维持阶段 强烈燃烧阶段 相 互作用阶段 急剧发展阶段 继续发展阶段 熄灭段 这几个阶段与温度的关系见图 1 这几个阶段对应的温度范围 值见表 1 图 1 火灾阶段划分图 表 1 各阶段的烟气温度范围 状态 烟气温度范 围 1 维持阶 段 15 2 强烈燃 烧阶段 15 150 3 急剧发 展阶段 150 475 4 继续发 展阶段 475 800 5 完全发 展段 800 6 熄灭段 根据火灾阶段划分图 在有消防设施 如淋喷系统 和没 有消防设施的情况下 依据火这发生到每一阶段被熄灭的可能 性 可以算出火灾的某一阶段发展到下一阶段的可能性 e 如果火灾在某一阶段被扑灭 损失的货物占总货物的 比例 在仓库火灾中 火灾是指数发展 且当火焰达顶棚时 上 层货物会因辐射而着火 研究中 假设火灾发展到 急剧发展段 84 的货物将被毁掉 根据经验和实验数据 可以得到货物 损失的比例与温度经验关系式 因为温度是时间的函数 因此 可以把货物损失的比例用一个含时的关系式来表达 由实验可 得 这个关系式为一指数关系式 1 1 e t t 其中 f 为货物损失比例 t 和 是常数 对于不同的货仓 它们的取值不同 t 为货物损失一半时的时间值 f 单位面积或体积货物的价值 单位面积或体积货物的价值由货物的总价值除以仓库的面 积或体积得到 g 保险公司为不同程度的火灾所付保险金 保险公司为不同程度的火灾所付保险金不同 这可以从有 关资料上查到 h 防护设施的研究费用 这在数据可以从有关资料中获取 分析结果 分析结果 4 对于面积为 34000m2 的货仓 设两种情况 没有安装自 动喷淋系统和安装了自动喷淋系统 其计算结果列于表 2 中 表 2 两种仓库的计算结果 序号 货仓面积 m2 建 仓花费 万元 总花费 万元 货 物价值 万元 年火灾发 生率 年 火灾损失 万元 保险费 万元 保险费 总价值 1 34000 21313 21313 500000 0 029 5901 221 9078 802 1 7 2 34000 21313 22422 522603 0 029 1762 484 1111 514 0 2 1 没有安装自动淋喷系统的仓库 在这种情况下 仓库大约每 34 年发生一次火灾 且约 40 的 货物将被焚毁 对于这样高的损失 保险公司往往很难愿意进 行保险 即使接受保险 也是几家公司共同保险 且保险费将 高达仓库总价值的 1 7 2 安装喷淋系统的仓库 在没装有喷淋系统情况下 消防队到来之前就把火灾在第 二或第三阶段熄灭的可能性很小 而在装有喷淋系统情况下 喷淋系统则有可能达到此目的 仓库仍是约 34 年发生一次火灾 便约 8 的货物损失 保险费也降到总价值的 0 2 结束语 结束语 5 通过危险性评估 可以实事求是地对本单位的消防设施投