6 设定火灾场景

    每个火灾场景可由特定火灾事件及其环境状况，以及一系列相关消防设施情况来描述。有关特定火灾事件及其环境状况的描述是火灾场景特征描述必需的内容，而相关消防设施的情況可由消防安全设计给出。因此，一个火灾场景描述的是火灾事件本身情况以及与非设计要素相关的环境状况，如：
    ——火灾类型（阴燃火灾、局部火灾、轰燃后火灾等)；
    ——内部通风条件；
    ——外部环境条件；
    ——每种消防设施的状态，包括主动系统和被动系统；
    ——点火源的类型、尺寸及位置；
    ——可燃材料的类型和分布；
    ——火灾荷载密度；
    ——探测、报警和手动灭火设施；
    ——门的状态；
    ——窗户的破损，若在消防设计中没有考虑，则在此处应予以考虑。
    某些与消防安全设计相关的要素，若在设计时没有考虑，则应将这些要素视为非设计要素，如：
    ——建筑内部物品和家具、建筑材料和施工方法及装修材料等的选择，这些均可影响可燃物的类型和分布或火灾荷载密度；
    ——火灾自动探测和报警系统；
    ——火灾扑救；
    ——自闭门或其他分隔设施；
    ——建筑空调系统和烟控系统。
    其他一些要素常认为是设计要素，如：
    ——各种消防设施的性能；
    ——各种消防设施的可靠性。

6.2 火灾场景分析
    为辨识重要的火灾场景，不同的分析者宜采用一种统一的方法。
    风险分级程序同时考虑场景发生的概率和后果，可为选择火灾场景提供了必要的基础。对于确定性分析，火灾风险评估技术可用于设定火灾场景的选择。风险分级程序的主要步骤如下：
    ——确定一组可能的火灾场景；
    ——估计场景发生的概率；
    ——估计场景的后果；
    ——估计场景的风险(反映场景发生的概率和后果)；
    ——按照风险对火灾场景进行分级。
6.3 选择设定火灾场景的系统方法
6.3.1 概述
    选择设定火灾场景的一种系统方法见6.3.2〜6.3.11。
    第一步到第五步是确定大量的潜在火灾场景组的方法，从这些场景组中，可以选择并确定一组设定火灾场景。
    第六步到第十步所列出的事件树方法是采用风险分级程序来选择火灾场景的一种方法。风险分级程序可以采用其他简化方法，如利用工程判断、易得到的数据和对场景组的概率和后果的估计等。当无法使用简化方法时，则应遵循事件树方法，以构成场景个体事件的概率为基础来计算场景的概率。
6.3.2 第一步——火灾位置
    本步骤主要确定发生火灾的空间位置。
    利用火灾统计可以辨识最有可能起火的火灾位置。若无统计资料可用，则可通过建筑内的热源、可燃物和使用者情况来估计可能的火灾位置。
    利用工程判断可以辨识最不利的或最有威胁的火灾位置。最有威胁的火灾位置是指那些发生火灾时可能严重影响消防安全设施性能的位置，如：
    一一发生火灾时，消防设施可能没有足够的时间和空间进行有效动作的位置，包括人员密集场所、洁净室、着火点附近有高密度易受伤害人群或有易受损失财产的场所，以及具有裸露结构构件的场所等；
    ——发生火灾时，可能延迟或阻碍人员安全疏散的位置，包括疏散系统的入口处、入口内部等位置；
    ——消防安全系统作用范围之外的房间或空间，包括隐蔽空间和外部表面。
    设定火灾场景可能需要考虑的其他起火位置包括：
    а) 内部空间：
    ——建筑结构制品火灾(夹心板等)；
    ——室内火灾(墙角、顶棚、地板、墙壁)；
    ——楼梯间火灾；
    ——电缆槽或管道火灾；
    ——屋顶火灾(屋顶下)；
    ——洞孔火灾(墙洞、通风系统)。
    b) 外部空间：
    ——相邻建筑或植被火灾；
    ——屋顶火灾。
6.3.3 第二步——火灾类型
    火灾类型涉及火灾的初始强度和增长速率，与初始火源、首先被引燃的物体、首先被引燃的大尺寸物体以及引燃大尺寸物体之前被引燃的任何物体等情况相关。
    可以利用火灾统计来确定设定火灾场景的初始引燃条件及其发生概率。通过合适的火灾统计资料，依据火灾发生的概率和相关后果的评判标准，对火灾的初始火源和初始燃烧物进行合并分级，可得到以下火灾类型：
    a) 人员伤亡占最大份额的火灾；
    b) 用货币衡量的财产损失占最大份额的火灾；
    c) 在具有确定的最小尺度火灾范围内，最有可能的火灾是：
    ——蔓延出起火房间的火灾；
    ——大小超过一定面积的火灾；
    ——死亡5人或5人以上的火灾；
    ——损失超过了以货币衡量的损失阈值的火灾(超过此阈值的损失是重大损失)。
    设定火灾场景可能需要考虑的其他火灾类型包括：
    а) 内部火灾：
    ——单个物体燃烧的火灾(家具，废纸篓，设备)；
    ——发展中的火灾(排烟)。
    b) 外部火灾：
    ——外部燃料包火灾；
    ——建筑立面火灾。
    火灾统计数据宜从从事火灾统计工作的有关行政主管部门获得。若国内无合适的火灾统计数据，则可利用具有相似火灾情况的其他国家的统计数据。火灾统计数据应谨慎使用，要确保数据适用于所考虑的建筑工程。
    若包含很小的初始引燃物的火灾类型在后果权重级别上定为高级别，则这种火灾至少还应包含一个附加的大尺寸的可燃物。通常，工程判断能够确定与所定义的火灾类型相接近的可燃物。
6.3.4 第三步——潜在的火灾危害
    本步骤考虑可能在定性设计复查阶段所确定的潜在火灾危害中产生的火灾场景。除第二步(见6.3.3)所述的高危险场景外，还有：
    a) 突发公共事件(如地震或恐怖事件)的危害，这些事件可能引发多处严重火灾或者导致多个消防设施同时失效；
    b) 非火灾事件的危害，这些事件会削弱建筑结构并降低可引起结构坍塌的火灾条件；
    c) 其他导致火灾异常严重的情况，能够加重火灾的情况：
    ——使用易自燃、火灾蔓延快、易爆炸的高危险材料；
    ——使用能产生剧烈火灾和剧毒性烟气的高危险材料；
    ——使用燃烧产物对环境有严重危害的高危险材料；
    一一使用被污染的灭火介质；使用某些通常手段(如采用含氯消毒剂的游泳池水)扑救火灾具有很大危险或难度的情况；
    d) 存在高危险操作的情况，包括在易燃材料附近使用明火；
    e) 在建设或维护阶段存在特殊危险的情况。
    如果这些场景中包含比以前所确定的场景具有更高概率和更严重后果的场景，则需要将它们纳入分析之中，以取代性质与其类似但具有较小风险的场景。
6.3.5 第四步——系统对火灾的影响
    本步骤确定那些可能对火灾过程或不可接受条件的发展产生重要影响的系统。对每个系统，在场景特征中要包括其初始状态。需要考虑的典型系统及其相关状态包括：
    а) 被动系统：
    一一内部物品和室内陈设品(状态：由于老化或人为原因导致的新旧状态)；
    ——起火房间和与其相关房间的门、窗户或其他开口(状态：开启或关闭)；
    ——材料控制(状态：由于老化或人为原因导致的新旧状态)；
    ——墙体和顶棚/地板的联合体以及其他的防火分隔物体(状态：良好的或受损的)；
    ——结构构件(状态：良好的或受损的)；
    ——防火隔间。
    b) 主动系统：
    ——主动灭火系统(状态：是否全部运行，是否定位适当)；
    一一烟控系统(状态：是否全部运行，是否定位适当)；
    ——火灾探测系统(状态：是否全部运行，是否定位适当)；
    ——报警和通信系统(状态：是否全部运行，是否定位适当)；
    ——疏散系统(状态：是否全部运行，是否定位适当)；
    ——消防安全管理；
    ——消防队员的行动。
6.3.6 第五步——人员响应
    火灾中人员采取的行动，对火灾过程和烟气运动会产生重大影响，这是本步骤应予以考虑的场景。对于由人员疏忽或故意纵火引发火灾的行为，通常已包含在第二步(见6.3.3)所述的火灾统计数据中，本步骤不再考虑，而对火灾发生后的人员反应行为则应加以考虑。
    受过培训的员工或内部的专职消防队员的行为对早期火灾的发展有重要影响。以保护财产或商业建筑的使用连续性为目的时，还应考虑市政消防队员的积极行为。重要的门窗被缺乏培训的员工或临时访问人员打开后，会导致火灾的快速发展和烟气蔓延。这些行为会产生新的潜在火灾场景。

6.3.7 第六步——事件树
    创建的事件树应能代表与火灾场景相关的从火灾引燃到火灾熄灭全过程中可供选择的事件序列。创建事件树从一个初始事件开始，如与消防安全系统及人员的初始状态相关的火灾引燃；然后，创建一个分叉，并在分叉上增加分支来反映每个可能的连续事件。重复这个过程，直到表征出所有可能的状态。每个分叉的创建都以前面事件的发生为基础，贯穿整个事件树的一条路径代表应考虑的一个火灾场景。附录C和附录D中给出了创建事件树的示例。
    事件详细说明了火灾特征的变化、系统的状态、人员的响应以及火灾的最终结果。与建筑系统相关的事件包括：
    ——火灾引燃第二个可燃物；
    ——火灾受限于门或其他障碍物；
    ——系统按照设计要求发挥作用或不能满足性能要求；
    ——窗户玻璃的破碎。
    也可用故障树来替代事件树。故障树和事件树一样，也是逻辑树，但它的每个分支中的事件都依赖于条件或状态，而不是一个实时事件。因为可能有大量的因素，每个因素的初始状态有多种可能性。因此，在本步骤中先建立一个初始故障树，以建立可供选择的初始状态，然后相应于初始条件，在故障树的每一个结束点附加普通格式的事件树，这样可以较简单地完成本步骤。一个场景就是这个混合树的一条路径。
6.3.8 第七步一一概率
    使用现有统计数据或GB/Т 31593.3-2015中6.3推荐的工程判断估计每个事件的发生概率。对于某些分支，初始火灾特征是主要考虑的问题，且火灾事故数据是概率估计的合适数据源；而对于另外一些分支，系统的状态是主要考虑的问题，且可靠性数据是概率估计的合适数据源；其他一些分支，建筑内的人员或物体的特征或状态是主要考虑的问题，而人员数量和可利用的数据是概率估计的合适数据源。所有这些都可以在事件树上标出。
    将场景路径上的所有概率相乘即可得到每个场景的相对概率。
6.3.9 第八步一一后果
    使用现有的统计数据或GB/Т 31593.3-2015中6.4推荐的工程判断估计每个场景的后果。后果应采用合适的度量来表达，如可能的死亡人数、可能的受伤人数或预期的火灾损失。
    当估计火灾人员伤亡时，应注意确保此过程采用的数据与所考虑的建筑工程是相关的。关于人员行为与建筑工程的关系参见GB/Т 31593.9。
6.3.10 第九步——风险分级
    依据相关风险对场景进行分级，风险可以由场景的发生概率(第七步)乘以后果(第八步)得到。
6.3.11 第十步一一最终选择和说明文件
    对于每个消防安全目标，选择风险最大的火灾场景进行定量分析。选择的场景应能代表累积风险(所有场景的风险之和)的主要部分。在选择场景的过程中宜考虑业主的意见。
    编制所选择的火灾场景的说明文件。所选场景即为“设定火灾场景”。同时也要说明未选择的火灾场景并说明不选择的原因。
    最终选择时，需避免以下易犯的错误：
    ——若多个具有严重后果、低概率的场景被排除，应注意被排除的场景不具有中等或高等的累积概率。如果可能，最好合并类似的场景；与排除这些场景相比，这样能够使更多的场景得到直接体现和分析。
    ——不能因为某场景决定了某个特殊的消防安全系统或设计的取舍，就不考虑其对风险的贡献而排除该场景。
    ——对于某场景，不能因为产生可接受结果的最佳设计需要付出很大代价，就不考虑其对风险的贡献而排除该场景。因为消除或降低这些特殊场景的风险具有很高的代价，因此应该在更多的细节分析后，才做出是否接受这些风险的决定。
    ——若没有确定的设计可降低或消除风险，则可以不考虑相关场景对风险的贡献而将其排除，如应排除接近起火点的人员、由于过量使用酒精或毒品而失控的人员的风险。