(二)火災(zāi)煙氣產(chǎn)生的特性

　　火災(zāi)煙氣是一種混合物，由于它的減光性、毒性和高溫的影響，使得煙氣對火災(zāi)中被困人員生命的威脅最大。

　　1.火災(zāi)煙氣的來源

　　火災(zāi)煙氣一般來源于：

　　1)可燃物熱解或燃燒產(chǎn)生的氣相產(chǎn)物

　　2)由于卷吸而進(jìn)入的空氣

　　3)多種微小固體顆粒和液滴

　　2.煙氣的減光性

　　煙氣的減光性一般根據(jù)測量一定光束穿過煙場后的強(qiáng)度衰落值來確定。設(shè)I0位易光遠(yuǎn)射入長度給定的空間的強(qiáng)度，I為射出強(qiáng)度，其比值I/IO成為該空間的透射率。透射慮倒數(shù)的常用對數(shù)成為煙氣的光學(xué)密度。即：

　　D = lg(I0/I)

　　而單位長度光學(xué)密度：D0 = lg(I0/I)

　　根據(jù)BeerLambert定律：

　　I = I0×exp(- KC)

　　式中：KC—減光系數(shù)

　　KC = - ln(I/IO)/L

　　KC = 2.303D0

　　由于煙氣的減光性的作用，人們在有煙場合下的能見度必然下降。煙氣的減光性對人員的安全疏散構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

　　3.煙氣的毒性

　　火災(zāi)中具有毒性的煙氣，最普遍的是CO?；馂?zāi)中死亡人員一般是CO中毒。還有許多高分子聚合物的燃燒釋放出有毒氣體。火災(zāi)中缺氧僅是一種特殊情況，并不常見。煙氣的毒性不僅來自氣體，也來自懸浮固體顆粒和吸附煙塵粒子上的物質(zhì)。

　　4.煙氣的高溫

　　一般煙氣具有較高的溫度。人在高溫下個人承受極限時間：5-10分鐘。但目前火災(zāi)危險評估數(shù)據(jù)為：一段時間內(nèi)連續(xù)暴露的安全溫度為：65100℃

　　(三)煙氣的流動

　　根據(jù)流體的特性，流動煙氣的寬度一般等于空間的寬度。由煙氣流動的質(zhì)量守恒可得：

　　Q = B × hy × wsy (m3/s)

　　式中：Q空間流動煙氣的體積流量

　　B—空間寬度(m)

　　hy — 煙層厚度(m)

　　wsy—煙氣水平流動速度(m/s)

　　∴wsy = Q / B × hy

　　由力學(xué)平衡式得：

　　(ρk ρy)ghy = ζ(ρywsy)/2

　　式中：ρk —空間的冷空氣密度

　　ρy—空間的煙氣層的平均密度

　　ζ—折算系數(shù)

　　∴(ρk ρy)ghy = ζρy /2*(Q/Bhy)2

　　由實驗得ζ= 0.9

　　∴ hy = 0.9[(273+tk)/(tytk)]1/3*(Q/B)2/3

　　式中：Q空間煙氣的平均流動速度(m/s)

　　tk空間的冷空氣的溫度(℃)

　　ty空間流動的煙層的平均溫度(℃)

　　四、火災(zāi)模型在性能化設(shè)計中的應(yīng)用

　　在火災(zāi)安全工程理論的基礎(chǔ)上，我們可以結(jié)合實際的建筑物，建立火災(zāi)模型，用工程學(xué)的方法加以解析，得到科學(xué)合理的設(shè)計參數(shù)。

　　近年來已經(jīng)開發(fā)的火災(zāi)模型有許多中，但設(shè)計方向大致有兩個。一是采取既定的設(shè)計方案，按一定的程序進(jìn)行設(shè)計，然后對計算結(jié)果進(jìn)行評價。二是調(diào)用“人員及建筑物”在火災(zāi)時的反應(yīng)狀況，對設(shè)計結(jié)果進(jìn)行估算。后者的設(shè)計方向較為理想化，但因為火災(zāi)場景的設(shè)定數(shù)據(jù)比較難以確定，現(xiàn)有數(shù)據(jù)的數(shù)量也相對較少，而且現(xiàn)階段已確定的數(shù)據(jù)，可靠性沒有保證。建筑火災(zāi)的實際情況也不盡相同，所以在現(xiàn)階段，這種設(shè)計方法較難實現(xiàn)。因此，就其可行性而言，一般選用既定的工程學(xué)設(shè)計方法，根據(jù)建筑物的實際情況加以計算，并對結(jié)果的安全性進(jìn)行評價。

　　五、我國性能化設(shè)計的現(xiàn)狀及前景

　　《高規(guī)》第1.0.5條：當(dāng)高層建筑的建筑高度超過250m時，建筑設(shè)計防火應(yīng)對特殊的防火設(shè)施進(jìn)行專題研究，并應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究論證。就是針對現(xiàn)代建筑“摩天化”的特點而提出的。而專家論證的本質(zhì)就是一種性能化設(shè)計。我國自90年代以來，摩天大樓在各大城市如雨后春筍般悄然升起;火車站、飛機(jī)場和大型集貿(mào)市場等大空間建筑層出不窮;智能建筑也在一些發(fā)達(dá)地區(qū)不斷興起。但消防法規(guī)的建設(shè)卻顯得滯后。所以現(xiàn)階段我國的建筑行業(yè)迫切地呼喚消防設(shè)計的改革。在我國，此項工作大致可分為以下三個步驟推進(jìn)：

　　用現(xiàn)有的規(guī)范對給定的建筑作出符合規(guī)范的消防設(shè)計，而后，在“規(guī)范化設(shè)計”的基礎(chǔ)之上，對既定的設(shè)計參數(shù)和設(shè)計方案，運(yùn)用工程學(xué)理論加以確證。所以第一步驟可以稱之為“規(guī)范化設(shè)計”和“性能化設(shè)計”的結(jié)合。

　　以工程學(xué)理論為指導(dǎo)，對指令性規(guī)范作出合理的修改，制定“性能化規(guī)范”。如前所述，對火災(zāi)場景的設(shè)定在現(xiàn)階段還不能實現(xiàn)，對于模型的建立只能是向“按部就班”的方向發(fā)展，制定一部以性能為基礎(chǔ)的規(guī)范還是有必要的。

　　通過計算機(jī)這一工具，建立火災(zāi)場景模型。要建立火災(zāi)場景模型，其工作量十分繁重。所以必須有數(shù)據(jù)庫來支持，而且，其中的數(shù)據(jù)也必須具有一定的可靠性。

　　六、結(jié)束語

　　本文中所提到的“性能化設(shè)計”，也僅限于民用建筑，避免了建筑防火設(shè)計的先天不足，減輕了日后防火工作的壓力;火災(zāi)場景模型的建立，為將來的火災(zāi)調(diào)查工作奠定了基礎(chǔ);火災(zāi)蔓延的場景預(yù)想，也為滅火預(yù)案的制定提供了參考。性能化設(shè)計將消防工作一體化，真正的做到：“以防為主，防消結(jié)合!”