消防安全評估

第1篇 消防安全問題概述001
1社區(qū)消防安全002
1.1火災隱患的性質002
1.2火災隱患和其他隱患之間的關系002
1.3主要的火災隱患區(qū)003
1.4消防總費用003
1.5消防安全的規(guī)范性和功能性方法004
1.6本書的目的和概要005
1.7專業(yè)術語定義005
符號說明007
參考文獻008

2消防安全系統(tǒng)009
2.1消防安全的基本問題009
2.2消防安全的目標009
2.3消防安全設計的步驟011
2.4消防安全數(shù)據(jù)的來源014
2.5子系統(tǒng)015
2.5.1火災發(fā)生與火災預防系統(tǒng)015
2.5.2火災發(fā)展與火災控制系統(tǒng)016
2.5.3有害影響016
2.5.4直接損失017
2.5.5間接影響017
2.5.6消防安全設計與管理018
2.6消防安全工程的作用018
2.7消防安全定量評估方法019
2.8其他系統(tǒng)方法023
2.9風險管理024
2.10權衡、等價、成本-效益與成本效率026
2.11怎樣的安全是“足夠的安全”028
符號說明029
參考文獻030

3重大火災爆炸事故綜述031
3.1引言031
3.2突發(fā)與快速發(fā)展的重大建筑火災031
3.2.11973年馬恩島Summerland休閑中心火災031
3.2.21981年都柏林Stardust舞蹈俱樂部火災033
3.2.31987年倫敦國王十字地鐵站火災034
3.2.41985年布拉德福德市足球場火災035
3.2.51988年洛杉磯洲際銀行火災036
3.2.61986年波多黎各杜邦廣場酒店火災039
3.3煙氣蔓延為主要危險因素的火災043
3.3.11977年肯塔基的比弗利山莊超級俱樂部火災043
3.3.21974年諾丁漢郡費爾菲爾德之家火災045
3.4包含爆炸的火災046
3.4.11979年愛爾蘭MV Betelgeuse油輪火災046
3.4.21968年倫敦羅南角火災048
3.4.31988年北海Piper Alpha海洋石油平臺火災050
參考文獻052

4政府和私人組織對消防安全的要求053
4.1引言053
4.2美國法規(guī)標準053
4.2.1規(guī)范和標準054
4.2.2規(guī)范和標準的共識054
4.2.3現(xiàn)有規(guī)范的局限性055
4.2.4規(guī)范的采用和強制執(zhí)行055
4.3美國國家消防協(xié)會(NFPA)056
4.3.1NFPA規(guī)范和標準的頒布過程056
4.3.2執(zhí)行過程057
4.3.3人員安全規(guī)范057
4.3.4NFPA建筑規(guī)范058
4.4建筑模型和消防規(guī)范058
4.4.1推薦性規(guī)范的起草單位058
4.4.2國際規(guī)范委員會(ICC)059
4.5其他非營利組織059
4.5.1產(chǎn)品標準和測試059
4.5.2保險商實驗室060
4.5.3消防工程師協(xié)會060
4.5.4保險組織060
4.6美國聯(lián)邦機構061
4.6.1工作場所消防安全061
4.6.2消費產(chǎn)品062
4.6.3交通運輸062
4.6.4非規(guī)范組織062
4.7加拿大規(guī)范063
4.7.1國家研究委員會063
4.7.2加拿大建筑規(guī)范與消防規(guī)范委員會063
4.7.3基于目標的規(guī)范064
4.7.4建筑結構研究所065
4.7.5加拿大標準065
4.8英國規(guī)范066
4.8.1建筑066
4.8.2工業(yè)和工藝危險067
4.8.3商品消防安全067
4.8.4交通運輸068
4.8.5消防安全監(jiān)督和檢查069
參考文獻069

第2篇 消防安全的量化073
5物理數(shù)據(jù)074
5.1引言074
5.2燃燒與點燃075
5.2.1燃燒機理075
5.2.2液體和固體有焰燃燒的特性075
5.2.3點燃078
5.2.4點火源的辨識和能量080
5.3火災蔓延081
5.3.1火焰的熱輻射081
5.3.2火焰的對流085
5.3.3火焰熱傳導的測量086
5.3.4熱煙氣層的熱輻射088
5.3.5熱氣層的對流088
5.3.6沿著表面的火焰蔓延090
5.4有利于火焰快速蔓延的環(huán)境091
5.5建筑物內(nèi)的突發(fā)大規(guī)模燃燒091
5.6流程工業(yè)火災中的突發(fā)大規(guī)模燃燒093
5.7煙氣和有毒氣體的產(chǎn)生和運動094
5.8建筑內(nèi)閃燃后火災097
5.9火焰與建筑結構之間的相互作用098
5.10防煙101
5.11火災探測102
5.12滅火103
5.13火災與人員之間的相互關系104
5.14爆炸105
5.15消防安全設計中的火災場景106
符號說明108
參考文獻110

6統(tǒng)計數(shù)據(jù)的來源115
6.1引言115
6.2消防部門和消防隊116
6.2.1英國116
6.2.2美國117
6.2.3日本119
6.2.4其他國家119
6.3保險組織和消防協(xié)會120
6.3.1英國120
6.3.2美國121
6.3.3其他國家122
6.4特殊數(shù)據(jù)庫122
6.4.1英國122
6.4.2美國123
6.4.3國際124
6.5其他數(shù)據(jù)來源124
6.5.1小型數(shù)據(jù)庫124
6.5.2研究機構125
6.6輔助統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫126
6.6.1人口數(shù)據(jù)126
6.6.2建筑物數(shù)據(jù)126
6.6.3經(jīng)濟數(shù)據(jù)127
6.6.4其他輔助統(tǒng)計數(shù)據(jù)127
6.6.5國際數(shù)據(jù)源128
6.7討論128
6.7.1統(tǒng)計數(shù)據(jù)的使用128
6.7.2統(tǒng)計數(shù)據(jù)使用的局限性128
6.7.3國家火災統(tǒng)計數(shù)據(jù)的不足129
6.7.4國際統(tǒng)計數(shù)據(jù)的比較130
縮略語131
參考文獻132

7火災的發(fā)生與發(fā)展133
7.1引言133
7.2概率方法134
7.3火災發(fā)生的概率134
7.4火災的可能損失137
7.5火災蔓延的程度140
7.6火災增長速率141
7.7火災的嚴重程度145
7.8特殊因素146
符號說明148
參考文獻149

8人員傷亡151
8.1引言151
8.2火災中人員傷亡特征151
8.3人員傷亡的位置153
8.4人員傷亡的根本原因154
8.5最先燃燒的物質155
8.6每起火災中人員死亡率155
8.7時間因素157
8.8疏散模型158
8.9多人死亡的火災160
8.10人員生命風險的其他度量方法163
8.11美國的評估方法165
符號說明167
參考文獻167

9財產(chǎn)損失169
9.1引言169
9.2概率分布169
9.3極值理論174
9.3.1簡介174
9.3.2極值序列分布174
9.3.3極值序列參數(shù)的估計174
9.3.4較大火災損失的特征176
9.3.5重現(xiàn)期178
9.3.6平均損失和總損失179
9.4多元回歸183
附錄極值序列統(tǒng)計的性質184
9A.1基本性質184
9A.2極值序列參數(shù)的估計185
9A.3樣本數(shù)量的變化186
符號說明186
參考文獻188

10消防安全措施的實施189
10.1引言189
10.2防火措施189
10.2.1簡介189
10.2.2住宅火災——逐戶查訪190
10.2.3廚房油鍋火災——電視廣告190
10.2.4大空間火災——電視廣告192
10.3自動探測器194
10.3.1實施194
10.3.2有效性——財產(chǎn)保護195
10.3.3有效性——人員生命保護198
10.3.4可靠性199
10.3.5可尋址系統(tǒng)200
10.3.6誤報200
10.4水噴淋202
10.4.1實施202
10.4.2有效性——保護財產(chǎn)204
10.4.3有效性——人員生命保護205
10.5建筑（被動）防火系統(tǒng)206
10.5.1阻燃206
10.5.2防火分區(qū)209
10.5.3逃生設施210
10.5.4防火門211
10.6其他消防設施的有效性212
10.6.1滅火器212
10.6.2通風系統(tǒng)212
10.7相互作用213
10.7.1自動探測與消防隊213
10.7.2噴淋設施與消防隊214
10.7.3噴淋設施與結構防火系統(tǒng)214
10.7.4噴淋設施與通風系統(tǒng)215
符號說明215
參考文獻217

第3篇 消防安全的確定方法219
11消防安全的確定性模型220
11.1引言220
11.2室內(nèi)火災模型220
11.2.1區(qū)域模型的理論和概念221
11.3室內(nèi)火災動力學223
11.3.1熱釋放223
11.3.2熱量產(chǎn)生流動224
11.3.3分層225
11.3.4混合227
11.3.5表面熱傳導和質量損失229
11.3.6開口的熱流動230
11.4轟燃前室內(nèi)火災的區(qū)域模型233
11.4.1質量和能量守恒233
11.4.2熱層234
11.4.3火焰與燃燒物質源項235
11.4.4火羽源項238
11.4.5熱層源項239
11.4.6熱傳導源項241
11.4.7對流熱通量源項241
11.4.8輻射熱通量源項241
11.4.9通過垂直通風口的流動的源項241
11.4.10燃燒產(chǎn)物源項246
11.5轟燃后火災的單區(qū)模擬249
11.5.1理論模型249
11.5.2數(shù)值解過程假設253
11.6室內(nèi)火災場模型253
11.6.1場模型的理論與概念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
符號說明265
參考文獻272

12模型驗證275
12.1引言275
12.2區(qū)域模型的驗證275
12.3Harvard Ⅴ（FIRST）區(qū)域模型276
12.3.1實驗設計276
12.3.2火源277
12.3.3測量方法277
12.3.4結果的比較277
12.4Harvard Ⅵ區(qū)域模型280
12.4.1實驗設計280
12.4.2火源280
12.4.3測量方法280
12.4.4結果的討論280
12.4.5結論283
12.5FAST區(qū)域模型283
12.5.1實驗設計284
12.5.2結果的比較284
12.5.3有關FAST模型的另一個驗證285
12.6CFAST模型287
12.6.1CFAST模型驗證287
12.6.2結果的討論287
12.7FAST和Harvard Ⅵ模型289
12.7.1實驗設計289
12.7.2結果的討論289
12.8場模型的驗證291
12.9JASMINE場模型292
12.9.1具有自然通風的室內(nèi)火災292
12.9.2具有強制通風的室內(nèi)火災294
12.9.3有限制和無限制天花板的頂棚射流296
12.9.4隧道火災298
12.10CFDS-FLOW3D場模型301
12.10.1有自然通風的單室火災301
12.10.2有自然通風的多室火災304
12.10.3大空間火災306
12.11關于區(qū)域模型和場模型驗證的結論308
符號說明308
參考文獻309

13單指標分數(shù)系統(tǒng)310
13.1引言310
13.2概念310
13.2.1防護能力311
13.2.2啟發(fā)式模型312
13.2.3多屬性評估312
13.2.4應用312
13.3典型分數(shù)系統(tǒng)313
13.3.1Gretener方法313
13.3.2道化學火災爆炸指數(shù)314
13.3.3消防安全評估系統(tǒng)（FSES）314
13.3.4多屬性評估實例316
13.4多屬性評估318
13.4.1屬性319
13.4.2屬性的權重321
13.4.3屬性評級322
13.4.4評分方法327
13.5準則328
13.6總結330
術語330
符號說明331
參考文獻332

14邏輯樹335
14.1引言335
14.2消防安全管理335
14.3邏輯樹336
14.4決策樹337
14.5事件樹338
14.6事故樹340
參考文獻341

15火災風險的隨機模型342
15.1引言342
15.2一般模型342
15.3馬爾科夫模型343
15.3.1數(shù)學表示343
15.3.2馬爾科夫鏈344
15.3.3馬爾科夫過程345
15.4狀態(tài)轉移模型——單個房間內(nèi)的火災蔓延346
15.5狀態(tài)轉移模型——房間之間的火災蔓延349
15.6網(wǎng)絡模型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隨機行走模型355
15.8滲流過程模型357
15.9流行病學理論358
致謝359
符號說明359
參考文獻360

16消防安全概念樹及其衍生方法362
16.1引言362
16.2消防安全概念樹362
16.2.1概念樹的結構362
16.2.2概念樹的應用364
16.3面向目標系統(tǒng)方法（GSA）365
16.3.1面向目標系統(tǒng)方法的構成366
16.3.2定量描述367
16.3.3GSA方法的局限性370
16.3.4GSA方法的小結371
16.4改進方法371
16.4.1火災蔓延的假設371
16.4.2應力-強度模型372
16.4.3概率分布374
16.4.4改進的方法375
16.4.5例子377
16.4.6改進方法的局限性378
16.4.7改進方法的小結379
16.5WPI工程方法379
16.5.1WPI工程方法的框架379
16.5.2事件樹381
16.5.3量化381
16.5.4WPI工程方法的局限性382
16.5.5WPI工程方法小結383
參考文獻383

17流程工業(yè)的消防安全評估384
17.1引言384
17.2控制重大危險源的法規(guī)384
17.3流程工業(yè)的指數(shù)評估系統(tǒng)386
17.3.1道化學火災爆炸指數(shù)評估法386
17.3.2蒙德火災、爆炸和毒性指數(shù)評估法387
17.4年均損失比例388
17.5危險與可操作性研究（HAZOP）389
17.6失效模式與影響分析（FMEA）389
17.6.1失效模式效果與危險程度分析（FMECA）390
17.6.2消防系統(tǒng)的可靠性391
17.7本質安全392
17.8新建工廠的安全設計392
17.9流程工業(yè)的邏輯樹分析案例393
參考文獻393

索引394