安全工程专业论文

安全工程专业论文内容摘要：

及相应的规范已成为国际化的趋势。 国外在发展火灾危险性分析的过程中，先后组织开展了如下主要工作： (l)政府组织专家共同制定“战略发展计划”。 英国政府有关部门组织本国十几位相关专家进行了一年多的研究，制定了一份指导性的“消防安全工程学战略 研究计划”。 澳大利亚以悉尼大学的认 warren 研究中心为主组织了一个专题研究项目，召集了 70 多位从事建筑和消防研究的科研人员，共同对澳大利亚消防安全工程设计技术领域的基础需求和发展战略进行分析研究。 (2)开发火灾风险的评估模型和相应的软件。 主要包括 :美国的建筑防火评估方法。 评估热定场所内所用产品火灾风险的方法。 火灾致损评估方法。 澳大利亚的风险评估模型。 日本的建筑物综合防火安全设计方法。 加拿大的 FIRECAM 方法等。 宁夏理工学院毕业设计（论文） 第一章 绪论 4 为了保护人员的生命财产安全，国外安全技术学术界对于人员安全疏散的研究不断增加。 1998 年 8 月第一届“火灾中的人员行为”国际学术会议在北爱尔兰召开，来自 23 个国家的和地区的 200 多位学者参加了本次会议，会上交流了人员疏散、性能化设计和危险性分析等方面的科技成果。 英国 SERT中心的 Sime等人在研究了阻塞状态下人员心理学的基础上，提出了 ORSET 模型的概念，即把心理学、建筑学、管理学以及火灾报警设施的分布统一起来，从而计算最小疏散时间，指导紧急情况下人员的及时疏散。 美国方面以 NlsT 为代表的研究人员围绕人员疏散安全展开了研究，包括最短疏散时间的计算、最优化疏散模型的建立、火灾中人员的决策以及对环境的 反应、火灾对人影响的评估方法等，其中有不少文献较详细地讨论了火灾期间人员的心理反应。 日本方面较注重把火灾中人员行为统计、人员疏散安全评估方法、火灾危险性评估和性能化设计结合起来进行研究，为 2020 年 6月性能化设计规范在日本的全面执行提供支撑。 匈牙利交通流专家 Helbing 把人员的心理反应量化为作用力，即社会力，添加到人员疏散模型中，取得了重大的进展，成功地再现了群体效应、快即慢效应等典型的人员疏散行为，并写真实的人员疏散数据相符合。 国内研究现状 我国关于火灾危险性分析的研究相对一些发达国家起步较 晚，但是随着近些年来与国外的相关研究机构的交流，也已经开展了火灾危险性评估方面的研究工作，并取得了一定的成果。 1） 1989 年中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室的成立标志着中国的火灾基础研究迈出了新的一步，开始有了国家级的重点研究机构。 在建筑火灾的计算机模拟方面，率先提出了场 区 网复合模型 ，该研究成果已被日本和英国等国的火灾研究者采用。 2)中国建筑科学研究院防火研究室李引擎等人于 1998 年完成了建筑火灾的风险评价研究，将居住者的危险参数因子结合在一起构成火灾危险系数，针对建筑物自身状态及附 加的防火系统的各因子结合在一起构成建筑物安全参数。 3）“重大工业事故与大城市火灾防范及应急技术研究”列入了国家“十五”科技攻关项目计划，其中与火灾相关的部分就包括危险性评价、性能化设计等方面的宁夏理工学院毕业设计（论文） 第一章 绪论 5 内容。 4）近几年来，国内多次召开的火灾科学与消防工程的学术会议也推动了火灾危险性分析的发展，如 99 城市火灾安全国际学术会议， 2020 火灾科学与消防工程国际学术会议，第一届建筑物性能化防火设计方法与评估技术研讨会等。 在我国 , 人员安全疏散的研究尚属起步阶段 , 迄今为止仅有一、二家研究机构在国内消防刊物上发表过 有关人员安全疏散的论文。 1) 如青岛海洋大学曾经在《火灾科学》上发表过《火灾时人员安全疏散可靠性评估》一文 , 文中给出了一个以逃生概率为评价指标的疏散可靠性计算方法。 2) “九五”期间 , 国内有关科研机构开了地下建筑的疏散模型 , 标志着我国在人员疏散这领域的研究进入到计算机数值模化阶段。 3) 香港城市大学的有关研究人员提出了利用计算虚拟现实的技术收集人员在火灾中行为量化数据的查方法 , 并结合火灾后的问卷调查及疏散演习等手收集了大量有关火灾中人员行为的数据。 比较详细 (研究了建筑物防火通道内的标识 如灯光、张贴、指引 )广播 等 对人员疏散行为的影响 , 得出了一些有价值的结论。 建立了（ SGEM）网格疏散模型。 该模型在几何空间上将建筑物划分成能反映人员具体位置的细格 , 并利用拉格朗日方法分析每个人员在建筑物内移动速度。 采用此模型对香港的一些实际工程进行较为成功的疏散模拟。 4) 公安部四川消防科学研究所拟在“十五”期间 , 开展大空间公共建筑火灾疏散评估技术的相关研究 , 内容包括 : （ 1）我国大空间公共建筑人员疏散特性基础数据研究：采用情境实验法 , 建立真实客观的现场火灾模型对本专题进行现场疏散演习 , 采集相关数据。 同时结合问卷式方式对 火灾中疏散逃生人员进行跟踪调查所取得的数据 , 得出人员疏散基础数据。 包括人在楼梯中的疏散速度、人在走廊中的疏散速度、人们意识到火灾发生的方式、失火后人的第一反应与第二反应等等。 (2)研究建立适用于我国大空间公共建筑安全疏散： 计算机模拟子程序与定量计算方法以及相关的评判标准因为疏散是结合人员行为、人流、人员能力、建筑物的物理环境、火灾情况的动态变化的一宁夏理工学院毕业设计（论文） 第一章 绪论 6 个动态系统所以它必须以动态系统模型描述。 从系统动态模型的模拟结果进行评估。 在国际上 , 对疏散进行研究 , 大多数都在描述模拟疏散情况。 对建筑物与人员行为的综合 分析模拟比较少。 该项目申请人员提出一个新的研究方法 , 对建筑系统与人员行为的综合的疏散问题进行深入的研究 , 结合当前我国的情况对火灾疏散提出有效的结论。 5） 研究人员准备建立疏散综合系统动态模型 (EVACUAT ION SYSTEM DYNAM IC MODEL) 模型包括评估部分及相关的评判标准综合系统动态模型 , 包括 4 个子模型 :。 课题研 究的内容 通过对国内外建筑物火灾事故的了解， 使我们认识到进行建筑物火灾危险性分析与疏散研究的必要性。 再通过 了解建筑物火灾危险性分析和疏散的国内外发展情况，证实了该课题非常具有研究价值。 本文在分析建筑火灾发生、发展及蔓延等特征的基础上，运用事故致因理论，结合系统安全分析的理论和方法，对建筑火灾危险性的影响因素进行了深入的分析，建立了建筑火灾危险性分析的体系；然后运用基于模糊模 数学 的模糊综合评价方法综合 评价 建筑火灾危险性， 为 建筑人员疏散研究提供可靠依据。 本文主要包括以下内容： （ 1）在对建筑火灾事故特点及火 灾特征分析的基础上，应用两类危险源理论辨识建筑的火灾危险源 ,并分析其危害性。 （ 2）应用因果分析法深入分析建筑火灾危险的影响因素，结合建筑防火设计规范及实际情况，建立建筑火灾危险性分析体系。 宁夏理工学院毕业设计（论文） 第一章 绪论 7 （ 3）运用模糊数学理论，建立基于模糊模式识别的建筑火灾危险模糊综合评价模型。 （ 4）将建立的建筑火灾危险性模糊综合评价方法应用于超市火灾危险性评价中，进行实例应用与分析。 （ 5）简单介绍疏散的概念和原则， 对影响疏散的因素进行分析，最后对某超市进行疏散研究的实际应用。 课题研究的技术路线 本论文所用的技 术路线如下图所示： 基本资料的准备 通过危险性分析对建筑物进行危险性评价 对建筑物的人员疏散进行研究 通过对实例进行分析与研究得出结论 对建筑物进行危险性分析 宁夏理工学院毕业设计（论文） 第 二 章 建筑物火灾危险性分析 8 第二章 建筑物火灾危险性分析 现代建筑功能复杂，电气设备多 现代大型建筑的功能趋向复杂，既有大型百货商厦，体育场，剧院，又有餐厅，游戏厅，影院等。 还有其他商业配套设施如设备房（中央空调控制室，总监控室等），仓库，地下停车场等。 首先，这些大型建筑物功能复杂，用电设备多：各种灯具，照明器材和电器插座，有中央空调设备，厨房设备，音响设备，办公设备等等。 这些设备线路错综复杂，功率大，使用时间长， 如果在设计，安装，使用中稍有不慎，很容易引起火灾。 其次这些大型建筑物多是人员流动性大，层次复杂，难免有人乱扔烟头或携带易燃易爆物品，对此种情况我们难以发现和控制。 可燃物质多，火灾负荷大 现代大型建筑为了营造出豪华，舒适的休闲娱乐购物环境，对其吊顶，墙面，地面进行了大量的装修，装饰装修的材料多为可燃物质。 如木龙骨，胶合板，装饰织物等，加之内部还敷设有电气线路，极易造成火灾。 如大型购物商厦里的货架，货柜等。 很多都采用可燃材料制成，且距离都比较小，基本上是连成一片；而商厦经营的商品大部分是可燃物品，一 些不燃物品的包装材料也都是可燃物品。 装修复杂，隐患多 大型建筑物内各种空调，防排烟，火灾自动报警及自动灭火设施管线繁多，错综复杂。 大型建筑物往往要进行大面积装修，由于市场上可供选择的非燃烧材料较少及装修效果不理想，建筑物内部分装修材料未达到非燃化标准，加上吊顶内部情况复杂，电气线路或者管道隔热材料等起火后不易被发现，容易出现火灾沿装修表面蔓延，迅速扩大，无法控制的现象。 宁夏理工学院毕业设计（论文） 第 二 章 建筑物火灾危险性分析 9 人员流动大疏散困难 大型建筑物里往来人员众多（如百脑汇，沃尔玛，赛博数码，兴隆大家庭等），是公众聚集场所中人员密度最 高，人员流动量最大的地方，每逢节假日这种情况就更加突出。 而顾客进入建筑物各楼层主要使用自动扶梯和电梯，对疏散楼梯的位置不是很熟悉，而且大型商厦的货柜布置非常复杂，疏散通道难以做到一目了然。 发生火灾时，自动扶梯和电梯将停止运行，非消防用电将被切断，如果商场内没有完善有效的应急照明和应急疏散措施等对顾客进行迅速疏散。 必然会造成人员四处逃逸，从而发生拥挤，踩踏，大量浓烟和毒气会使未及时疏散的人员中毒。 如果是地下商场的话，后果将会更加严重。 人员消防意识差，消防力量薄弱 首先，有的建筑物的管理人员对消防安 全不够重视，如用其他杂物阻塞消防通道，违章用电等现象普片存在，影响了消防设施作用的发挥；其次，从业人员流动性大，多数未经过消防安全培训，防灭火常识匮乏；消防设施维护，保养不及时，造成部分自动消防设施失去作用。 甚至发生消防控制中心瘫痪的现象；部分大楼没有制定切实可行的人员疏散预案，发生紧急情况是，不知所措。 空间跨度大，上下贯通，容易形成立体燃烧 现代大型建筑物的面积都比较大，且多数装有自动扶梯，共享中庭，敞开楼梯间等各层间连接部位。 例外为了吸引顾客和便利商品流通，形成产业规模。 近年来各种商城毗连在 一起的现象越来越多，越来越流行。 而有的建筑物更是主体与地下商场相互联形成广阔的流动空间。 这些变化固然吸引了人气，便利了商品的流通。 同时也使建筑物的防火，疏散带来了更大的困难，一旦发生火灾，将使火苗，高温烟气在“烟囱效应”作用下迅速向相连的地下，地上建筑蔓延，导致大面积立体燃烧。 如沈阳商城大火，皇朝万鑫大火，上海陆家嘴教师公寓大火及重庆赛博数码广场大火等。 宁夏理工学院毕业设计（论文） 第 二 章 建筑物火灾危险性分析 10 根据危险源理论，一起事故的发生是两类危险源共同作用的结果。 在系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质称作第一类危险源；导致约束 、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素称作第二类危险源。 第一类危险源决定事故后果的严重程度；第二类危险源决定事故发生的可能性大小。 两类危险源共同决定危险源的危险性。 根据危险源分类，火灾中的第一类危险源包括可燃物、火灾烟气及燃烧产生的有毒、有害气体成分；第二类危险源是人们为了防止火灾发生、减小火灾损失所采取的消防措施中的隐患及物理环境因素等。 第一类危险源 （ 1）可燃物 建筑内可燃物的存在是火灾发生的根本原因。 可燃物可分为气相、液相和固相三种形态。 发生燃烧时，它们与空气混合的难易程度不同，因而 其燃烧状况存在较大差别。 建筑火灾大多是由可燃材料而造成的。 现代高层建筑，为了满足其使用功能和装饰功能的需要，大量使用新型装饰材料、装修材料和建筑制品，这些材料大多是易燃或可燃材料，作为室内装饰材料其本身的耐火等级并不是很高，所以这些材料不但增大了室内火灾载荷，而且一旦燃烧起来，会放出大量的热、烟，尤其是合成塑料制品。 我们可以通过计算建筑内的火灾荷载密度、建筑物内发生火灾后的热释放速率，可燃物起火环境的辐射热流量等指标来分析建筑物内可燃物的危险性。 （ 2）烟气及有毒、有害气体 所有火灾中都会产生大量的烟气 ，由于遮光性、毒性和高温的影响，火灾烟气对人员构成的威胁最大。 统计结果表明，在火灾中 85%以上的死亡者是死于烟气的影响。 其中大部分是吸入了烟尘和有毒气体（主要是一氧化碳）。