书名：火灾风险评估方法学
定价：189.0
ISBN：9787030133670
作者：范维澄 等 著
版次：1
出版时间：2004-06

目录：
目录
**章 绪论 1
1.1 火灾现象及其危害性 1
1.1.1 火灾及其危害性 1
1.1.2 火灾的分类及特点 3
1.1.3 我国目前的火灾形势 4
1.1.4 未来我国火灾的发展趋势 6
1.2 火灾科学研究的任务、方法和现状 6
1.2.1 火灾科学研究的任务和研究内容 6
1.2.2 火灾科学研究的方法 9
1.2.3 火灾科学研究的现状 11
1.2.4 火灾科学研究的展望 13
1.3 火灾风险评估的目的和意义 15
1.3.1 国内外关于火灾风险评估方法学的研究现状 15
1.3.2 火灾风险评估的目的 18
1.3.3 火灾风险评估的地位和作用 19
参考文献 20
第二章 火灾动力学及控制技术基础 21
2.1 燃烧现象概述 21
2.1.1 燃烧的化学物理基础 21
2.1.2 着火过程 31
2.1.3 可燃气体的燃烧与火焰传播 33
2.1.4 可燃液体的燃烧 35
2.1.5 固体可燃物的燃烧 37
2.2 火灾动力学基础 44
2.2.1 火灾发展的基本过程 44
2.2.2 室内的受限燃烧 46
2.2.3 火灾的扩大与蔓延 50
2.2.4 若干火灾特殊现象 52
2.2.5 火灾中的热释放速率 55
2.3 火灾烟气的性质与流动 61
2.3.1 烟气的组成与危害 61
2.3.2 烟气的浓度 62
2.3.3 烟气流动的主要阶段 64
2.3.4 烟气流动的驱动力 69
2.3.5 烟气在几种特殊建筑中的流动 75
2.4 火灾时建筑结构的力学响应 80
2.4.1 前言 80
2.4.2 建筑构件耐火性能的确定 81
2.4.3 火灾条件下室内气相温度的计算 82
2.4.4 高温下钢结构的力学响应 84
2.4.5 高温下混凝土的力学响应 90
2.4.6 高温后钢筋混凝土构件和结构的修复 96
2.5 火灾防治的技术基础 96
2.5.1 火灾综合防治的基本原则 96
2.5.2 火灾的探测与报警 98
2.5.3 灭火的原理与方法 100
2.5.4 烟气的控制与管理 104
2.5.5 消防系统的优化集成 107
参考文献 110
第三章 概率统计基本知识 112
3.1 概率论基础 112
3.1.1 事件与概率 112
3.1.2 事件的条件概率 114
3.1.3 随机变量及概率分布 115
3.1.4 随机变量的数字特征 120
3.1.5 大数定律与中心极限定理 122
3.2 统计理论基础 122
3.2.1 基本概念 122
3.2.2 参数估计 126
3.2.3 重要的参数假设检验 130
3.2.4 拟合优度检验 133
3.3 回归和相关 137
3.3.1 线性回归 137
3.3.2 对数线性模型 144
3.4 常用概率分布 148
参考文献 150
第四章 火灾风险评估 151
4.1 火灾风险评估基本知识 151
4.1.1 火灾风险的概念 151
4.1.2 火灾风险的度量 153
4.1.3 火灾风险容忍度 156
4.2 火灾风险评估方法概述 163
4.2.1 引言 163
4.2.2 定性分析方法 163
4.2.3 半定量分析方法 165
4.2.4 定量分析方法 168
4.3 火灾风险评估工程方法 174
4.3.1 概述 174
4.3.2 FRAME的基本原理 174
4.3.3 定义和基本公式 175
4.3.4 FRAME的主要用途 178
4.4 火灾风险指数法 179
4.4.1 引言 179
4.4.2 火灾风险指数法的建立步骤 179
4.4.3 确定决策水平 179
4.4.4 属性的描述 180
4.4.5 权重Wi的赋值 182
4.4.6 风险指数R的估计 183
4.5 基于事件树的火灾风险定量分析法 183
4.5.1 概述 183
4.5.2 损失场景设计与事件树构建 185
4.5.3 初始火灾可能性分析 187
4.5.4 消防系统成功概率分析 189
4.5.5 风险计算与比较 192
4.5.6 风险减少方案的成本效益分析 198
4.6 不确定性分析与拓展定量风险分析 202
4.6.1 概述 202
4.6.2 单场景分析方法 204
4.6.3 拓展的定量风险分析 213
参考文献 216
第五章 危险源辨识 218
5.1 危险源及危险源辨识方法 218
5.1.1 危险源的定义 218
5.1.2 危险源的分类 221
5.1.3 **类危险源辨识方法 223
5.1.4 第二类危险源辨识方法 226
5.2 火灾中的危险源 228
5.2.1 可燃物 228
5.2.2 烟气及有毒、有害气体 231
5.2.3 消防对策与消防管理中的危险源 237
5.3 危险源辨识在火灾风险评估中的应用 239
5.3.1 火灾场景设定 239
5.3.2 火灾荷载 240
5.3.3 火灾发展及热释放速率 243
5.3.4 火灾危险度 251
参考文献 256
第六章 火灾财产损失评估 257
6.1 火灾财产损失评估的背景和目的 257
6.1.1 火灾财产损失评估的背景 257
6.1.2 火灾财产损失评估的目的和意义 260
6.1.3 火灾财产损失评估的基本方法 265
6.1.4 本书所涉及的火灾财产损失评估的范围 267
6.2 建筑火灾财产损失评估方法 268
6.2.1 火灾荷载统计方法 269
6.2.2 建筑火灾发展阶段的分割 270
6.2.3 各阶段火灾成长概率 273
6.2.4 建筑物火灾时烧损面积的预估 278
6.3 火灾引起建筑物坍塌的评价方法 279
6.3.1 建筑火灾的一般规律 280
6.3.2 火灾荷载与火灾持续时间的分布规律 281
6.3.3 极端情况下火灾引起的建筑物坍塌概率 283
6.3.4 基于建筑物防灭火特性的坍塌概率评估 285
6.4 工程算例 287
6.4.1 基于不同防灭火特性的火灾烧损面积预测 287
6.4.2 纽约世界贸易大厦坍塌概率估算和原因分析 289
参考文献 294
第七章 火灾环境下的人员安全疏散评估 296
7.1 疏散研究在火灾风险评估中的重要地位 296
7.2 人员安全疏散准则 297
7.2.1 必需安全疏散时间RSET 297
7.2.2 可用安全疏散时间ASET 298
7.2.3 安全疏散标准 298
7.3 火灾环境下的人员特征与疏散管理 300
7.3.1 人员特性对疏散的影响 300
7.3.2 火灾产物对人员疏散的影响 308
7.3.3 建筑疏散结构与安全疏散 311
7.3.4 安全疏散指挥与管理 319
7.4 人员安全疏散必需时间（RSET）的计算 320
7.4.1 经验公式 321
7.4.2 人员疏散模型 322
参考文献 336
第八章 消防措施的可靠性和有效性评价 338
8.1 阻燃和防火技术的有效性与火灾风险 338
8.1.1 聚合物材料的燃烧及热解特性 338
8.1.2 材料的阻燃及防护原理 350
8.1.3 材料火灾危险性和风险性分析 362
8.2 火灾探测技术的可靠性和有效性评价 372
8.2.1 火灾探测器及系统构成 372
8.2.2 火灾探测系统的可靠性与有效性评价 382
8.3 灭火技术的可靠性和有效性评价 402
8.3.1 灭火原理 402
8.3.2 灭火技术的性能 407
8.3.3 灭火技术性能评价及灭火系统的性能评价方法 412
参考文献 433
第九章 火灾过程计算机数值模拟 437
9.1 概述 437
9.1.1 问题背景 437
9.1.2 数值模拟的一般特点和步骤 437
9.1.3 数值模拟方法评述 438
9.2 湍流流动数值模拟 439
9.2.1 湍流流动现象和数值模拟方法 439
9.2.2 湍流流动的Reynolds时均方程组 442
9.2.3 Reynolds应力输运方程 444
9.2.4 湍流黏性模型 448
9.2.5 Reynolds应力方程模型 452
9.2.6 大涡模拟LES 455
9.3 喷雾过程数值模拟 458
9.3.1 液滴不稳定破碎模型 458
9.3.2 喷雾碰壁现象 461
9.3.3 喷雾过程液滴碰撞-聚合模型 464
9.3.4 喷雾过程液滴蒸发模型 466
9.3.5 喷雾碰壁液膜蒸发模型 468
9.3.6 喷雾过程三维数值模拟 471
9.4 湍流燃烧 471
9.4.1 湍流与反应的相互作用 471
9.4.2 湍流流动中的时均反应速率 472
9.4.3 湍流预混火焰模拟 473
9.4.4 针对湍流扩散火焰的k-ε-f和k-ε-g模型 476
9.5 建筑火灾的场？区？网复合模拟 480
9.5.1 场-区-网复合模拟算例 482
9.6 典型火灾场景模拟算例 488
参考文献 492
第十章 火灾风险评估案例 495
10.1 某机场新航站楼火灾危险性评估概述 495
10.1.1 概述 495
10.1.2 新航站楼安全目标的确定 495
10.1.3 火灾危险源辨识及设定火灾场景 496
10.1.4 火灾危害性评估 497
10.1.5 人员疏散评估 499
10.1.6 火灾探测与联动扑救评估 503
10.1.7 结论与建议 506
10.2 某高架仓库的火灾危险性分析 507
10.2.1 概述 507
10.2.2 设置火灾场景和设定火灾热释放速率 508
10.2.3 烟气流动过程的动态模拟 511
10.2.4 人员安全疏散动态模拟 513
10.2.5 消防系统综合分析 514
10.2.6 钢结构保护分析 516
10.3 某酒店地下健康中心火灾危险性评估 518
10.3.1 概述 518
10.3.2 火灾危险源辨识及设定火灾场景 519
10.3.3 火灾危害性评估 521
10.3.4 人员疏散评估 523
10.3.5 火灾探测与联动扑救评估 525
10.3.6 结论与建议 526
10.4 某地下车库的火灾风险分析 527
10.4.1 概述 527
10.4.2 确定安全目标及项目所涉及的分析内容 528
10.4.3 火灾危险源辨识 528
10.4.4 烟气流动过程的动态模拟 532
10.4.5 人员的安全疏散问题分析 534
10.4.6 消防系统综合分析 535
参考文献 539
附录 540

在线试读：
**章 绪论
　　1.1 火灾现象及其危害性
　　1.1.1 火灾及其危害性[1,2]
　　火的使用是人类的伟大创举之一，可以追溯到远古时代的刀耕火种、取暖烤食及吓退野兽等。火的使用不仅改善了人类的饮食和取暖条件，而且不断促进社会生产力的发展，使人类创造出了大量的社会财富。可以说，火在人类文明和社会进步中起着无法估量的重要作用。
　　然而应当指出，万事万物有利必有弊。火若失去控制，让它在具备燃烧条件的地方自由发展，它就会四处蔓延，吞噬那里的各种可燃物质。往往由于一把火，人们辛苦多年创造和积累的财富转瞬间化为灰烬，千百年来形成的茂盛森林几天内就变成荒野。火还可无情的夺取许多人的生命。这就是自然和社会的一种主要危害——火灾。
　　火灾是人们所不希望的一种失去控制的由燃烧造成的灾害。凡是具备燃烧条件的地方，如果用火不当，或者由于某种事故或其他因素，造成了火焰不受限制的向外扩张，就可能形成火灾。
　　火灾对人类和社会造成的破坏非常巨大。其造成的损失大大超过其直接财产损失。直接、间接财产损失，人员伤亡损失，扑救消防费用、保险管理费用以及投入的火灾防护工程费用统称为火灾代价。根据世界火灾统计中心以及欧洲共同体研究的结果，大多数发达国家每年火灾损失占国民经济总产值2‰左右，而整个火灾代价约占1%。根据联合国世界火灾统计中心提供的资料，近年来，在全球范围内，每年发生的火灾就有600万~700万起，有65000~75000人死于火灾。由此可见，火灾防治是人类社会的一项长期的重要任务。
　　*近一二十年来，我国正处于火灾形势比较严峻的时期，火灾的次数和损失均居高不下，尤其是发生了多起特大和重大火灾，有的还造成了严重的群死群伤事件。例如新疆克拉玛依友谊馆火灾、河南东都商厦火灾中的死亡人数均超过300人，衡阳特大火灾死亡消防队员20人，其影响震惊中外。图1.1.1给出了*近十几年我国每年的火灾直接损失统计数据。表1.1.1则列出了*近几年来我国一些特大火灾概况[3]。
　　火灾在造成巨大经济损失的同时，还会对环境和生态系统造成不同程度的破坏。燃烧产生的大量烟雾、二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等有害气体，不仅对环境产生不良影响，而且影响地面光照质量和数量，从而影响农作物的生长和收成。高强度火影响土壤结构，破坏营养元素循环，使土壤微生物减少、森林大火能够烧死大量植物，使植物难以回复，系统失去自我调节能力，同时受伤林木生命力下降，病虫害易于发生，从而促进林木进一步死亡，加速生态系统崩溃。此外，海面上的油轮火灾，伴随原油泄漏，对海洋环境和生态也造成不良的影响。而且，火灾还会给社会带来不安定因素。
　　表1.1.1 1995年~2004年我国城镇部分特大火灾概况
　　图1.1.1 1988~2002我国火灾直接财产损失和死亡人数统计
　　因此，充分认识火灾的基本现象和危害性，掌握火灾发生、发展和蔓延的基本规律，以火灾安全工程学为理论基础，依靠科技进步，在有限的防火安全投入下，采取切实可行、有效的火灾防护措施，降低火灾发生概率及火灾发生后的损失程度是广大科学与消防工程研究工作者的共同目标。
　　1.1.2 火灾的分类及特点
　　根据火灾发生的场合，火灾主要可分为建筑火灾、森林火灾、工矿火灾及交通工具火灾等类型。
　　一、建筑火灾
　　在各类火灾中，建筑火灾对人们的危害*严重、*直接，因为各种类型的建筑物是人们生产和生活的主要场所，也是财富高度集中的场所。可以说，建筑火灾一直是火灾防治的主要方面，在各个国家、各个历史时期都是如此。
　　我国建筑火灾一直是比较严重，这与我国的建筑结构形式、人民的生产和生活特点、我国的地理位置、气候条件、社会习俗等诸多因素有关。建筑物发生火灾时产生大量的烟雾，烟雾中有毒有害气体是火灾伤亡的*主要原因。在火灾中，材料分解产生大量的热量，引起建筑物内温度升高，混凝土在一定温度下将分解成无黏结力的石灰和二氧化碳，从而造成了楼层坍塌，使建筑物遭受灾难性的毁坏。
　　造成当前建筑火灾比较突出的因素是多方面的。应当注意，其中有不少因素与目前我国经济快速发展的状况有着密切关系。随着我国城市化水平的迅速提高，建筑业得到了突飞猛进的发展，不仅各种建筑物的数量大大增加，而且出现了许多新型、大型、高层的特殊类型建筑，如高层建筑、地下建筑、奥运场馆及大型商场、剧场、仓库、车间、候车厅等。这些建筑的使用功能和所使用的建筑材料也发生了巨大的变化，建筑物内使用的电力、热力设施大大增加，从而使火灾危险程度发生了很大变化。
　　二、森林火灾
　　对于森林而言，林火是经常发生的现象，微小的火并不会给森林造成明显的损失，有时甚至益大于弊。因此，所谓森林火灾确切的说是指森林大火造成的灾害。其主要特点有：
　　（1）燃烧时间长，大多为几天、十几天甚至更长；
　　（2）火烧面积大，大多为数百、数千公顷、数十万公顷或更大；
　　（3）火强度大，有明显的对流柱。当有飞火和火旋风出现时，那就更容易跳跃和飞越各种障碍（防火线、道路、河流等）；
　　（4）受可燃物种类、环境、地形、气象等条件影响大。在长期干旱的末期，森林含水量约在15%以下，有大风时发生的森林火灾是一种十分复杂而异常可怕的灾害现象；
　　（5）对林木的危害严重，可使70%以上甚至100%林木被烧死，同时对生态和环境也构成不同程度的破坏。
　　三、工矿火灾及交通工具火灾
　　在我国，工矿火灾是很严重的。由瓦斯爆炸引发的特大煤矿火灾屡有发生，例如2003年5月23日，云南丽江煤矿瓦斯爆炸24名矿工遇难；2003年11月14日江西丰城煤矿瓦斯爆炸死亡48人；2004年2月11日，贵州六盘水煤矿发生瓦斯爆炸24人死亡。煤矿、生产烟花爆竹等危险品的私营企业、储存有危险品的场所企业时有火灾发生，酿成了巨大损失，尤其是人员伤亡很严重，给社会造成了极大影响。
　　生产和交换的发展带动了交通运输业的迅猛发展。众多可燃物的流通和调配，大量人员的转移，使交通工具火灾明显增多。例如2000年山东省共发生交通工具火灾940起，死3人，伤8人，造成直接财产损失940万元，分别占全省火灾发生总数的5.5%、总死亡人数的1.4%、总的直接财产损失的11%。再如，2001年北京市汽车拥有量为166.4万辆，共发生汽车火灾637起，直接损失400余万元。近年交通工具火灾发生起数和财产损失的额度增长趋势迅猛。
　　1.1.3 我国目前的火灾形势[4]
　　近年来，随着我国经济建设的快速发展，导致火灾的因素也大量增加，火灾形势日趋严峻。据统计，1998年至2002年的五年内，全国共发生火灾986565次，造成死亡12881人，受伤21076人，直接财产损失73.3亿**币（以上统计数字均不包括港、澳、台地区和森林、草原、军队、矿井地下发生的火灾，下同）火灾次数逐年增多，火灾损失也呈日趋上升趋势。表1.1.2为过去五年我国的火灾统计数字。
　　仅2002年，全国就发生火灾258315次，死亡2393人，受伤3414人，直接财产损失15.4亿元。与上年相比，起数上升19.2%，死亡上升2.5%，受伤下降9.7%，直接财产损失上升10.1%。
　　表1.1.2 我国1998~2002年火灾情况
　　当前我国火灾主要有以下特点：
　　1.重特大火灾时有发生
　　2002年，全国共发生重大火灾344起，造成477人死亡，202人受伤，直接财产损失1.396亿元；发生特大火灾25起，造成70人死亡、44人受伤，直接财产损失12188元。其中，一次死亡10人以上的特大火灾3起，造成61人死亡，36人受伤。重特大火灾的发生不仅对人民的生命财产造成巨大损失，而且影响到国家经济建设和人民群众安居乐业。多年来，我国消防工作者殚精竭虑，致力于预防和减少重特大火灾的发生。
　　2.公众聚集场所火灾比较严重
　　尽管近几年来我国各级人民政府加大了对商场市场、宾馆饭店、歌厅舞厅、医院学校等公众聚集场所消防安全治理力度，但这类场所的火灾仍然比较突出。2002年，全国共发生各类公众聚集场所火灾9499起，造成333人死亡，分别占全年各类火灾总数的4%和14%。
　　3.物质储存场所及各类堆场火灾突出
　　近几年，这类场所的火灾日趋增多，造成的财产损失越来越严重。2002年，全国发生的这类火灾达34457起，直接财产损失18580.3万元，起数和直接财产损失都是近几年较多的一年。
　　4.私营企业、个体工商户等小型经营场所火灾所占比例较大
　　2002年，全国私营企业、个体工商户共发生火灾79955起，造成1529人死亡，2096人受伤，直接财产损失54065.5万元。四项数字分别占各类单位火灾总数的95.0%、93.3%、86.8%和75.3%。
　　5.城乡居民住宅火灾呈多发态势
　　2002年，全国城乡居民住宅共发生火灾51711起，造成1622人死亡，1341人受伤，直接财产损失21118.0万元。四项数字分别占火灾总数的20%、67.8%、39.3%和14%。与上年相比，起数和死亡人数分别上升4.8%和9.7%。
　　6.纵火案件不容忽视
　　2002年6月16日发生的北京市“蓝极速”网吧，2002年7月11日安徽省佳通轮胎有限公司成品仓库等特大纵火案件，对人民生命安全和国家财产都造成惨重的损失。2002年全国共发生纵火案件8415起，占火灾总数的3%。
　　1.1.4 未来我国火灾的发展趋势[4]
　　我国目前正处于经济起飞阶段，借鉴世界发达国家（包括美国、日本等）经济起飞阶段的火灾规律，可以预见在我国经济发展的这一进程中，将出现以下趋势：
　　（1）经济的发展使热力、电力的使用大大增加，在生产过程中，多种易燃、可燃的新物品新材料得到了大量使用，多种电气产品、塑料与化纤产品、燃油与燃气在各行各业中的使用范围越来越广。这都造成火灾危险性大大增加，不仅容易失火，而且容易演化为大火或爆炸。
　　（2）由于生产或经营的需要，修建了许多新型建筑物，主要表现在高层建筑、地下建筑及大型商场、剧场、仓库、车间、候车厅等迅速出现。与普通建筑相比，这些建筑物的火灾危险性具有很多新特点，不仅容易造成火灾蔓延，而且灭火难度增大。人们还缺少有效地预防与扑救的措施和经验。
　　（3）生产和交换的发展还带动交通运输事业的迅速发展。大量可燃物的运输，众人员的转移，都引起转运过程中火灾危险性增大，商业、服务行业等第三产业的迅速崛起也使人员和可燃物高度集中，也增加了起火因素。
　　（4）在经济起步时期，企业的经营者容易滋生片面追求利润而忽视安全的思想，尤其是那些基础较差而又急于快速发展的企业。这类企业的建筑和设备差，还往往因资金缺乏而使用一些质量较差的材料，从而埋下了较多的火灾隐患；另一方面保证正常生产与生活的安全设施不足，加上人们的安全意识薄弱，这便为火灾的发生开了方便之门。
　　（5）在城市（镇）迅速膨胀过程中，容易出现规划上的缺陷，这主要表现在城市的市政工程、安全防灾设计和设施、环境保护等方面存在先天不足，或严重滞后于城市的扩展。
　　因此，在我国现阶段的经济建设过程中，火灾必将成为一种不容忽视的灾害。有必要对那些危险场合，尤其是近期涌现的特殊建筑（如高层建筑、地下建筑、奥运场馆及大型商场、剧场、仓库、车间、候车厅等）进行火灾风险评估，并开展性能化防火分析和设计，以降低其危险性，从而达到减少火灾发生次数及降低火灾损失的目的。
　　1.2 火灾科学研究的任务、方法和现状
　　1.2.1 火灾科学研究的任务和研究内容
　　火灾过程是一种具有复杂性本质的科学研究对象，其孕育、发生和发展包含着湍流流动、相变、传热传质和复杂化学反应等物理化学作用，是一种涉及物质、动量、能量和化学组分在复杂多变的环境条件下相互作用的三维、多相、多尺度、非定常、非线性、