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(zāi)隱患的性質(zhì)002
1.2火災(zāi)隱患和其他隱患之間的關(guān)系002
1.3主要的火災(zāi)隱患區(qū)003
1.4消防總費(fèi)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(shù)語定義005
符號(hào)說明007
參考文獻(xiàn)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(biāo)009
2.3消防安全設(shè)計(jì)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(zāi)發(fā)生與火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)015
2.5.2火災(zāi)發(fā)展與火災(zāi)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(shè)計(jì)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(fēng)險(xiǎn)管理024
2.10權(quán)衡、等價(jià)、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(hào)說明029
參考文獻(xiàn)030

3重大火災(zāi)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(zāi)031
3.2.11973年馬恩島Summerland休閑中心火災(zāi)031
3.2.21981年都柏林Stardust舞蹈俱樂部火災(zāi)033
3.2.31987年倫敦國王十字地鐵站火災(zāi)034
3.2.41985年布拉德福德市足球場火災(zāi)035
3.2.51988年洛杉磯洲際銀行火災(zāi)036
3.2.61986年波多黎各杜邦廣場酒店火災(zāi)039
3.3煙氣蔓延為主要危險(xiǎn)因素的火災(zāi)043
3.3.11977年肯塔基的比弗利山莊超級俱樂部火災(zāi)043
3.3.21974年諾丁漢郡費(fèi)爾菲爾德之家火災(zāi)045
3.4包含爆炸的火災(zāi)046
3.4.11979年愛爾蘭MV Betelgeuse油輪火災(zāi)046
3.4.21968年倫敦羅南角火災(zāi)048
3.4.31988年北海Piper Alpha海洋石油平臺(tái)火災(zāi)050
參考文獻(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)053
4.2.1規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)054
4.2.2規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的共識(shí)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(qiáng)制執(zhí)行055
4.3美國國家消防協(xié)會(huì)(NFPA)056
4.3.1NFPA規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)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(huì)(ICC)059
4.5其他非營利組織059
4.5.1產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和測試059
4.5.2保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室060
4.5.3消防工程師協(xié)會(huì)060
4.5.4保險(xiǎn)組織060
4.6美國聯(lián)邦機(jī)構(gòu)061
4.6.1工作場所消防安全061
4.6.2消費(fèi)產(chǎn)品062
4.6.3交通運(yùn)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(huì)063
4.7.2加拿大建筑規(guī)范與消防規(guī)范委員會(huì)063
4.7.3基于目標(biāo)的規(guī)范064
4.7.4建筑結(jié)構(gòu)研究所065
4.7.5加拿大標(biāo)準(zhǔn)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(xiǎn)067
4.8.3商品消防安全067
4.8.4交通運(yùn)輸068
4.8.5消防安全監(jiān)督和檢查069
參考文獻(xiàn)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(diǎn)燃075
5.2.1燃燒機(jī)理075
5.2.2液體和固體有焰燃燒的特性075
5.2.3點(diǎn)燃078
5.2.4點(diǎn)火源的辨識(shí)和能量080
5.3火災(zāi)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(dǎo)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(zāi)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(yùn)動(dòng)094
5.8建筑內(nèi)閃燃后火災(zāi)097
5.9火焰與建筑結(jié)構(gòu)之間的相互作用098
5.10防煙101
5.11火災(zāi)探測102
5.12滅火103
5.13火災(zāi)與人員之間的相互關(guān)系104
5.14爆炸105
5.15消防安全設(shè)計(jì)中的火災(zāi)場景106
符號(hào)說明108
參考文獻(xiàn)110

6統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的來源115
6.1引言115
6.2消防部門和消防隊(duì)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(xiǎn)組織和消防協(xié)會(huì)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(jī)構(gòu)125
6.6輔助統(tǒng)計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)127
6.6.4其他輔助統(tǒng)計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)的使用128
6.7.2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)使用的局限性128
6.7.3國家火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的不足129
6.7.4國際統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的比較130
縮略語131
參考文獻(xiàn)132

7火災(zāi)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(zāi)發(fā)生的概率134
7.4火災(zāi)的可能損失137
7.5火災(zāi)蔓延的程度140
7.6火災(zāi)增長速率141
7.7火災(zāi)的嚴(yán)重程度145
7.8特殊因素146
符號(hào)說明148
參考文獻(xiàn)149

8人員傷亡151
8.1引言151
8.2火災(zāi)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(zhì)155
8.6每起火災(zāi)中人員死亡率155
8.7時(shí)間因素157
8.8疏散模型158
8.9多人死亡的火災(zāi)160
8.10人員生命風(fēng)險(xiǎn)的其他度量方法163
8.11美國的評估方法165
符號(hào)說明167
參考文獻(xiàn)167

9財(cái)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(jì)174
9.3.4較大火災(zāi)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(jì)的性質(zhì)184
9A.1基本性質(zhì)184
9A.2極值序列參數(shù)的估計(jì)185
9A.3樣本數(shù)量的變化186
符號(hào)說明186
參考文獻(xiàn)188

10消防安全措施的實(shí)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(zāi)——逐戶查訪190
10.2.3廚房油鍋火災(zāi)——電視廣告190
10.2.4大空間火災(zāi)——電視廣告192
10.3自動(dòng)探測器194
10.3.1實(shí)施194
10.3.2有效性——財(cái)產(chǎn)保護(hù)195
10.3.3有效性——人員生命保護(hù)198
10.3.4可靠性199
10.3.5可尋址系統(tǒng)200
10.3.6誤報(bào)200
10.4水噴淋202
10.4.1實(shí)施202
10.4.2有效性——保護(hù)財(cái)產(chǎn)204
10.4.3有效性——人員生命保護(hù)205
10.5建筑（被動(dòng)）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(shè)施210
10.5.4防火門211
10.6其他消防設(shè)施的有效性212
10.6.1滅火器212
10.6.2通風(fēng)系統(tǒng)212
10.7相互作用213
10.7.1自動(dòng)探測與消防隊(duì)213
10.7.2噴淋設(shè)施與消防隊(duì)214
10.7.3噴淋設(shè)施與結(jié)構(gòu)防火系統(tǒng)214
10.7.4噴淋設(shè)施與通風(fēng)系統(tǒng)215
符號(hào)說明215
參考文獻(xiàn)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(zāi)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(zāi)動(dòng)力學(xué)223
11.3.1熱釋放223
11.3.2熱量產(chǎn)生流動(dòng)224
11.3.3分層225
11.3.4混合227
11.3.5表面熱傳導(dǎo)和質(zhì)量損失229
11.3.6開口的熱流動(dòng)230
11.4轟燃前室內(nèi)火災(zāi)的區(qū)域模型233
11.4.1質(zhì)量和能量守恒233
11.4.2熱層234
11.4.3火焰與燃燒物質(zhì)源項(xiàng)235
11.4.4火羽源項(xiàng)238
11.4.5熱層源項(xiàng)239
11.4.6熱傳導(dǎo)源項(xiàng)241
11.4.7對流熱通量源項(xiàng)241
11.4.8輻射熱通量源項(xiàng)241
11.4.9通過垂直通風(fēng)口的流動(dòng)的源項(xiàng)241
11.4.10燃燒產(chǎn)物源項(xiàng)246
11.5轟燃后火災(zāi)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(shè)253
11.6室內(nèi)火災(zāi)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(hào)說明265
參考文獻(xiàn)272

12模型驗(yàn)證275
12.1引言275
12.2區(qū)域模型的驗(yàn)證275
12.3Harvard Ⅴ（FIRST）區(qū)域模型276
12.3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)276
12.3.2火源277
12.3.3測量方法277
12.3.4結(jié)果的比較277
12.4Harvard Ⅵ區(qū)域模型280
12.4.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)280
12.4.2火源280
12.4.3測量方法280
12.4.4結(jié)果的討論280
12.4.5結(jié)論283
12.5FAST區(qū)域模型283
12.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)284
12.5.2結(jié)果的比較284
12.5.3有關(guān)FAST模型的另一個(gè)驗(yàn)證285
12.6CFAST模型287
12.6.1CFAST模型驗(yàn)證287
12.6.2結(jié)果的討論287
12.7FAST和Harvard Ⅵ模型289
12.7.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)289
12.7.2結(jié)果的討論289
12.8場模型的驗(yàn)證291
12.9JASMINE場模型292
12.9.1具有自然通風(fēng)的室內(nèi)火災(zāi)292
12.9.2具有強(qiáng)制通風(fēng)的室內(nèi)火災(zāi)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(zāi)298
12.10CFDS-FLOW3D場模型301
12.10.1有自然通風(fēng)的單室火災(zāi)301
12.10.2有自然通風(fēng)的多室火災(zāi)304
12.10.3大空間火災(zāi)306
12.11關(guān)于區(qū)域模型和場模型驗(yàn)證的結(jié)論308
符號(hào)說明308
參考文獻(xiàn)309

13單指標(biāo)分?jǐn)?shù)系統(tǒng)310
13.1引言310
13.2概念310
13.2.1防護(hù)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(yīng)用312
13.3典型分?jǐn)?shù)系統(tǒng)313
13.3.1Gretener方法313
13.3.2道化學(xué)火災(zāi)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(shí)例316
13.4多屬性評估318
13.4.1屬性319
13.4.2屬性的權(quán)重321
13.4.3屬性評級322
13.4.4評分方法327
13.5準(zhǔn)則328
13.6總結(jié)330
術(shù)語330
符號(hào)說明331
參考文獻(xiàn)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(xiàn)341

15火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的隨機(jī)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(xué)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(zhuǎn)移模型——單個(gè)房間內(nèi)的火災(zāi)蔓延346
15.5狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型——房間之間的火災(zāi)蔓延349
15.6網(wǎng)絡(luò)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(jī)行走模型355
15.8滲流過程模型357
15.9流行病學(xué)理論358
致謝359
符號(hào)說明359
參考文獻(xiàn)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(jié)構(gòu)362
16.2.2概念樹的應(yīng)用364
16.3面向目標(biāo)系統(tǒng)方法（GSA）365
16.3.1面向目標(biāo)系統(tǒng)方法的構(gòu)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(jié)371
16.4改進(jìn)方法371
16.4.1火災(zāi)蔓延的假設(shè)371
16.4.2應(yīng)力-強(qiáng)度模型372
16.4.3概率分布374
16.4.4改進(jìn)的方法375
16.4.5例子377
16.4.6改進(jìn)方法的局限性378
16.4.7改進(jìn)方法的小結(jié)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(jié)383
參考文獻(xiàn)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(xiǎn)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(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評估法386
17.3.2蒙德火災(zāi)、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(xiǎn)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(xiǎn)程度分析（FMECA）390
17.6.2消防系統(tǒng)的可靠性391
17.7本質(zhì)安全392
17.8新建工廠的安全設(shè)計(jì)392
17.9流程工業(yè)的邏輯樹分析案例393
參考文獻(xiàn)393

索引394