| 标准编号 | GB/T 31593.3-2015 (GB/T31593.3-2015) | | 中文名称 | 消防安全工程 第3部分:火灾风险评估指南 | | 英文名称 | Fire safety engineering -- Part 3: Guidance on fire risk assessment | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | C80 | | 国际标准分类 | 13.220.01 | | 字数估计 | 25,234 | | 发布日期 | 2015-06-02 | | 实施日期 | 2015-08-01 | | 引用标准 | GB/T 5907.1; GB/T 5907.2; GB/T 5907.3; GB/T 5907.4; GB/T 5907.5; GB/T 31592; GB/T 31593.1; GB/T 31593.2; GB/T 31593.4-2015; GB/T 31593.9 | | 采用标准 | ISO/TS 16732-2005, MOD | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第19号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 31593的本部分介绍了火灾风险评估的基本概念和原理, 规定了火灾风险评估应遵循的步骤和程序, 为火灾风险的量化和可接受程度的判定提供指导。本部分适用于所有类型火灾场景的火灾风险评估。 | GB/T 31593.3-2015
Fire safety engineering.Part 3:Guidance on fire risk assessment
ICS 13.220.01
C80
中华人民共和国国家标准
消防安全工程
第3部分:火灾风险评估指南
2015-06-02发布
2015-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
引言 Ⅳ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 火灾风险评估的适用性 4
5 火灾风险管理 5
6 火灾风险估计 6
7 不确定度、敏感度、精确度和偏倚 13
8 火灾风险评价 14
附录A(资料性附录) 本部分章条编号与ISO/T S16732:2005的章条编号对照 16
附录B(资料性附录) 本部分与ISO/T S16732:2005的技术性差异及其原因 18
参考文献 20
前言
GB/T 31593《消防安全工程》分为以下九个部分:
---第1部分:计算方法的评估、验证和确认;
---第2部分:所需数据类型与信息;
---第3部分:火灾风险评估指南;
---第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择;
---第5部分:火羽流的计算要求;
---第6部分:烟气层的计算要求;
---第7部分:顶棚射流的计算要求;
---第8部分:开口气流的计算要求;
---第9部分:人员疏散评估指南。
本部分为GB/T 31593的第3部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分采用重新起草法修改采用ISO/T S16732:2005《消防安全工程 火灾风险评估指南》(英文
版)。
本部分与ISO/T S16732:2005相比在结构上有较多调整。附录A中列出了本部分与ISO/T S16732:
2005的章条编号对照一览表。
本部分与ISO/T S16732:2005相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空
白位置的垂直单线(|)进行了标示,附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。
为了方便使用和符合我国相关标准编写要求,本部分还对ISO/T S16732:2005做了下列编辑性
修改:
---删除了国际标准的前言,重新起草了前言;
---修改了国际标准的引言,将其作为本部分的引言;
---将国际标准的“本国际标准”一词改为“本部分”;
---将国际标准中某些标点符号修改为符合汉语习惯的标点符号;
---增加了资料性附录A和附录B,给出了本部分章条编号与国际标准的章条编号的对照和技术
性差异及其原因说明。
本部分由中华人民共和国公安部提出。
本部分由全国消防标准化技术委员会建筑消防安全工程分技术委员会(SAC/TC113/SC13)
归口。
本部分起草单位:公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所、中国科学技术大学、中国建筑科
学研究院。
本部分主要起草人:阚强、姚松经、张彰、韩伟平、毕少颖、智会强、张玉贤、陆守香、胡忠日、张向阳、
邓松华、郑巍。
引 言
火灾风险评估对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要意义。通过开展火灾风险评估,可
以更加客观、准确地认识火灾的危险性,从而为预防火灾、控制火灾和扑灭火灾提供依据和支持。
火灾风险评估的对象可以是既有建筑及其内部设施,也可以是新建建筑及其内部设施的设计方案。
火灾风险评估可用于确定新建或既有建筑的消防安全措施,也可用于确立与规范等效的安全水平,以评
估消防安全费用投入和火灾风险之间的平衡关系。此外,火灾风险评估还可为选择适用于确定性分析
的火灾场景提供指导和支持。
消防安全工程
第3部分:火灾风险评估指南
1 范围
GB/T 31593的本部分介绍了火灾风险评估的基本概念和原理,规定了火灾风险评估应遵循的步
骤和程序,为火灾风险的量化和可接受程度的判定提供指导。
本部分适用于所有类型火灾场景的火灾风险评估。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5907(所有部分) 消防词汇
GB/T 31592 消防安全工程 总则
GB/T 31593.1 消防安全工程 第1部分:计算方法的评估、验证和确认(GB/T 31593.1-2015,
ISO 16730:2008,MOD)
GB/T 31593.2 消防安全工程 第2部分:所需数据类型与信息
GB/T 31593.4-2015 消防安全工程 第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择(ISO/T S16733:
2006,MOD)
GB/T 31593.9 消防安全工程 第9部分:人员疏散评估指南(GB/T 31593.9-2015,ISO/T R16738:
2009,MOD)
3 术语和定义
GB/T 5907和GB/T 31592界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可接受判据 acceptancecriteria
在风险评估过程的风险评价阶段,用于度量某一特定火灾风险是否可接受的临界值。
注1:参见可接受火灾风险(3.6)。
注2:“可接受判据”也可以是风险评价结果的非定量特征参数。
3.2
行为场景 behaviouralscenario
对火灾中人员行为及顺序的描述。
3.3
设定火灾场景 designfirescenario
进行确定性的消防安全工程分析所采用的特定火灾场景。
注:因为可能的火灾场景非常多,所以,有必要选择最重要的场景(设定火灾场景)进行分析。设定火灾场景的选择
是和火灾安全设计目标相适应的,并且能说明潜在的火灾场景的可能性和后果。
3.4
失效 failure
在整体和部分上没有表现出预期的功效。对被动防火系统,“失效”指失去防火分隔能力、结构坍塌
或垮塌、失去承载能力等;对主动防火系统,“失效”指消防系统不动作或动作结果不可接受或没有按照
设计要求动作。
3.5
火灾风险 firerisk
发生火灾的概率及其后果的组合。
注1:某个事件或场景的火灾风险是指该事件或场景的概率及其后果的组合,通常为概率和后果的乘积。
注2:某个设计的火灾风险是指与该设计有关的所有事件或场景的概率及其后果的组合,通常为所有事件或场景风
险的和。
3.6
可接受火灾风险 acceptablefirerisk
在火灾风险评估的风险评价阶段,满足规定的可接受判据(3.1)的风险。
3.7
火灾风险评估 fireriskassessment
用规定的可接受火灾风险对所估计火灾风险进行评价的过程。
3.8
火灾风险曲线 fireriskcurve
火灾风险的一种表示方法,通常采用对数形式,利用绘图表示累计概率和结果。
3.9
火灾风险评价 fireriskevaluation
将基于火灾风险分析所估计的风险与基于规定验收标准的可接受风险进行对比。
3.10
火灾风险矩阵 fireriskmatrix
在矩阵形式中,火灾场景组通过场景概率排列(通常定义行或列)和设计荷载排列(也就是火灾尺寸
和强度)(通常定义行或列)来描述;矩阵元是对于每个火灾场景组可接受的结果。
注:这种方法假定设计本身对建筑所遭受的火灾没有影响,而视设定火灾场景为外部的施加荷载。
3.11
火灾场景 firescenario
对一次火灾整个发展过程的定性描述,该描述确定了反映该次火灾特征并区别于其他可能火灾的
关键事件。
注:火灾场景通常要定义引燃、火灾增长阶段、完全发展阶段和衰退阶段,以及影响火灾发展过程的各种系统和环
境条件。无论确定性分析或风险评估是否是预想的,确定潜在的火灾场景都是重要的一步。
3.12
选自火灾场景组的一个具有代表性火灾场景,假定其结果可对火灾场景组的平均结果提供合理
估计。
3.13
火灾场景组 firescenariocluster
火灾场景的子集,通常定义为完全区分开的所有可能火灾场景的一部分,从而使场景概率估计在场
景组的水平上进行。
注:参见火灾场景(3.11)、典型火灾场景(3.12)。
3.14
极限状态 limitstate
结构达到不再满足设计性能要求时的状态。
注:在火灾风险评估领域,“极限状态”定义为结果等级上的临界值或限定值,通常是火灾场景的时间次序状态描
述。这意味着结构能回到的状态不超过极限状态。
3.15
蒙特卡洛方法 methodofMonteCarlo
计算机随机模拟方法,当不可能进行闭合形式分析时,为了产生一个可管理的计算任务,从无限火
灾场景或其他系统条件中抽出样本的过程。
注1:“蒙特卡洛方法”不是一种或然模型,而是一种基于抽样分析的使用或然模型的数值计算过程。蒙特卡洛方法
的使用不排除对定义和证明相关概率分布函数的需要,而且不提供任何简单标准分布(如统一,正态分布)的
默认使用原理。
注2:更多关于蒙特卡洛方法的样本和差异消除的详细说明可以参见参考文献[3]和[4]。
3.16
可靠度 reliability
在给定条件和给定时间内一个单元实现其必要功能的概率。
注:可靠性适用于任何建筑或产品设计的特征性能,这些性能能够影响火灾发展过程,因而对火灾场景的特征参数
以及与之相关的风险结果产生影响。特征性能可以通过一系列部分成功或部分失败案例得到更好的描述,这
要求对本术语给出一个更加广泛和灵活的定义。
3.17
个体风险 individualrisk
仅限于个体经历的风险后果,并基于个体生命模式的火灾风险估量。
注:如果火灾风险估量是有害结果的发生概率,如死亡,那么个体风险就是对某一个体而言,有害结果发生概率的
一个估计,典型地表述为单位时间内事件。风险估量可以表示为有条件地暴露于危险中,例如在危险场所。个
体风险与受影响的人数没有关系。与社会风险(3.18)相对应。
3.18
社会风险 societalrisk
对每个受影响的人和团体所经历的火灾风险综合后果的估量。
注1:综合所有受影响当事人的结果同样也影响事件的整体概率。它等于所有受影响个体的个体风险之和,但可以
表示为相对于受影响或暴露人数的比率。在这种情况下,其形式就是与所构成个体风险估量进行直接对比。
注2:在社会风险中,一些个体所经历结果可以被其他个体所经历结果抵消。例如,一家公司的商业中断损失可能
完全被另一家没有受到火灾影响的竞争对手所增加的商业收入抵消。
3.19
风险接受 riskacceptance
接受风险估计水平的决定,该决定的依据可以是满足了可接受判据,也可以是对可接受判据进行修
改而达成的明确结果。
3.20
风险沟通 riskcommunication
在决策者和其他业主之间交换或共享有关风险的信息。
注:可能是影响、被影响或察觉自己被风险影响的个体、团体或组织。
3.21
风险管理 riskmanagement
获得期望风险判据所需的过程、程序和文化支撑背景。
注:风险管理是风险评估、风险处置、风险接受和风险沟通的组合。
3.22
风险处置 risktreatment
风险调整方法的选择和实施的过程。通常指设计变更以外的整改(如设备的安全管理)。
注:调整风险的方法本身也属于风险处置。
3.23
不确定度 uncertainty
对数据、变量、参数或数学关系中系统和随机误差的量化;或对没有包含的相关因素的量化。
4 火灾风险评估的适用性
4.1 适合进行火灾风险评估的情况
4.1.1 给定的场景发生概率低但危害性高。例如:
a) 大量弱势人群聚集处,这些人群的弱势体现在睡眠、残障、年龄、缺陷或者不熟悉环境等方面;
b) 高增长速率的火灾;
c) 短时间的高火灾荷载,特别是在不利区域,如疏散通道放置大量可燃物。
4.1.2 火灾大小的空间度量(多用于定性的火灾危害评估)不足以说明火灾严重程度。例如:
a) 存放有高价值物品的小空间场所;
b) 易损财产,如洁净室内的设施;
c) 外形尺寸或直接损失不能直接反应其重要性的物品,如控制核电站设施安全装置的电缆;
d) 火灾的直接危害不是财产损失,而是极有可能造成的环境破坏、经营中断或者形象破坏和信誉
丧失等;
e) 用途改变、改建或翻新的财产。
4.2 应进行火灾风险评估的情况
下列情况应进行火灾风险评估:
a) 确定性的消防安全工程分析不能充分地论述所涉及火灾场景的情况,如对少数火灾场景的确
定性处置不能充分获取财产的整体火灾风险;
b) 可靠度非常关键的情况,如设计的安全性过度地依赖单一消防安全系统;
c) 输入参数的变化对结果具有重大影响的情况,如人员数量、特征或者火灾增长速率等变量变化
较大,且定性分析显示变量的合理组合并不能达到可接受的安全水平;
d) 需要分析大量火灾场景的情况,如大量的有较大区别的火灾场景对财产和消防安全目标造成
的威胁不同,且任何一个火灾场景都不能代替另一个火灾场景。
算出整个场景的火灾风险总和(此后计算设计的组合风险,作为该组场景的火灾风险总和)。
6.1.4 为简化火灾风险计算,通常可减少选择进行确定性计算的场景数目(见6.2.4和GB/T 31593.4-
2015)。若采取该方法,风险估计的最后一步是选出火灾风险最高的场景,而不是将所有场景的火灾风
险相加。
6.2 火灾风险评估中场景的使用
6.2.1 场景说明和场景选择概述
由于有明显区别的火灾场景数目太多,不可能逐一分析,所以,火灾风险评估应选择适量的场景以
便处理。但同时要保证,基于这些场景所得到的风险估计结果应是对总风险的合理或保守估计。达到
此目标的主要方法是危险源辨识,组合场景成为场景组,并排除可忽略的风险。
6.2.2 危险源辨识
6.2.2.1 可能导致不良后果的潜在因素均可认为是危险源。每个危险源可以是一个或多个火灾场景的
基础,根据构成危险源的因素可确定由该危险源引起的火灾的类型。详细的相关内容见GB/T 31593.4-
2015中6.3.4的规定。
6.2.2.2 每个火灾场景应包括定性描述火灾随时间发展的过程,确定造成该火灾与其他火灾不同的关
键事件。火灾场景通常包括火灾发生、增长、完全发展和衰减等不同阶段,同时还包括建筑环境和任何
影响火灾发展过程的消防系统。详细的相关内容见GB/T 31593.4-2015中6.3.3的规定。
6.2.2.3 应指明火源所在的房间或空间及其在房间或空间内的具体位置。火灾发生在房间的中部比火
灾发生在房间的角落会对火灾后续发展产生更大的影响。火源所在区域不应限定于房间,还应考虑疏
散设施、隐蔽空间和外部空间。火灾自动探测或灭火设施的布置位置同样能够影响火灾的发展。详细
的相关内容见GB/T 31593.4-2015中6.3.2的规定。
6.2.2.4 建筑的可变环境和使用人员是场景定义的基本因素。建筑的可变环境可包括火源附近可燃物
的组成、位置和数量,因为它决定初期火灾的发展。使用人员可以包括人的位置、基本能力(如残障)和
瞬间反应能力(如由于麻醉药和酒精的削弱)。
6.2.2.5 在场景定义中,尤其对于火灾风险评估,建筑消防设施的变化状态是必要因素。应说明门和窗
是否关闭、自动探测和灭火设施是否正常运行。
6.2.3 组合场景为场景组
首先对可能出现的场景进行简洁的参数描述。例如,火灾发生在常用房间、不常用房间、疏散路径、
隐蔽空间或外部空间,可以是阴燃、明火或快速燃烧。每个火灾场景组应由后果可代表所有场景的某一
个场景描述。
6.2.4 排除可忽略风险的场景
火灾场景构建时排除低风险的场景,并不会对风险的计算结果产生重大影响,但排除这些场景应有
充分依据。概率高或后果严重均可能使一个场景组的火灾风险偏大。许多场景组中每单个场景的风险
可能很小,但当结合在一起考虑就会具有重大风险。
6.2.5 论证场景结构的合理性和充分性
在实际工程中,很难对每一个可能的场景都进行分析,也很难通过组合或排除手段为每个场景提供
详细证明,但可采用一种简明、应用广泛的方法对其加以证明,步骤如下:
a) 对选择用来分析或被排除出场景组的可能场景建立总体映射,保证对所有场景都进行了充分
考虑并且对其处理手段进行了精心选择。
b) 采用保守的方法分别估计所选择场景组和典型火灾场景的火灾风险。这种高估风险的保守方
法,不仅可补偿某些被排除的具有不可忽略风险的场景,也可补偿分配到特定场景组中差异较
大的场景所造成的影响,而且可以降低敏感度和不确定度分析的重要性。由于采用了保守的
概率估计,分析时就不太可能漏掉发生概率低但后果严重的高风险场景。
c) 如果火灾风险评估是基于相对而不是绝对标准(如比较两个候选设计而不是将设计与可接受
判据作比较)进行,只要这两个设计在场景组中具有“相似”或同等的风险,那么即使该场景组
含有重大风险,也可以将其排除。这些预期值可根据工程判断确定。为避免结论中出现重大
疏忽性错误,应尽量少地排除场景,因为观点一致的工程判断有时可能是对真实风险的误解。
注:“相似”是指建议排除的场景的风险差异小于建议详细分析的场景的风险差异。
在任何场景结构中,很难平衡高概率、低严重度后果的场景和低概率、高严重度后果场景。但这两
种场景在评估总体火灾风险时都非常重要。
6.2.6 缺乏明确场景结构的火灾风险评估
火灾风险评估程序无需使用明确的场景结构。然而,应对此程序进行检验,并描述其与规格说明、
包含或排除以及场景相对可能性相关的不明确假设,从而识别或补偿无意识或不恰当的偏倚。即使在
火灾风险评估的火灾风险估计阶段不直接使用明确的场景,但为了充分证明假定的有效性,也应该对该
程序进行检验,以获得场景的明确特征。
6.2.7 行为场景
出于分析目的,不仅需要详细描述火灾场景,也要详细描述行为场景。在行为场景中,应详细说明
与火灾有关的人员数量、特征、行为,包括出口。详细的相关内容见GB/T 31593.9和GB/T 31593.4-
2015中6.3.6的规定。
6.2.8 为确定性分析选择设定火灾场景的火灾风险评估
为确定性分析选择设定火灾场景时,可以简化火灾风险估计过程。例如,采用工程判断、现有数据
和估算数量级来估计火灾的概率和后果。在该方法中,所有潜在场景对场景组的映射通常高度简化且
没有明确表现出来。场景组的命名一般基于对典型火灾场景的选择而确定。详细的相关内容见
GB/T 31593.4-2015的有关规定。
6.3 概率特性描述
6.3.1 概述
在图2所示的火灾风险估计程序中,火灾概率估计是关键的一步。6.3.2描述了概率估计的可选方法,
6.3.3和6.3.4分别详细说明了引燃概率估计和系统状态概率估计。详细的相关内容见GB/T 31593.4-
2015中6.3.8的规定。
6.3.2 概率估计的方法
6.3.2.1 概述
此处的概率是指初始事件概率和状态概率,包括可靠性测量。有些风险分析方法需要附加概率,如
状态转移模型。所需概率估计的更详细应用指导参见参考文献[1]。
概率值可通过下列三种方法之一获得:
1) 通过数据直接估计;
2) 通过模型推导得知,该模型将此概率与其他概率联系起来,如将火灾引燃概率同设备构件失效
概率、相关人员过失概率以及靠近易燃材料的概率等相联系;
3) 工程判断。
在概率估计时,应注意某些普遍的错误或偏倚,包括:
---人们往往倾向于把低概率估计的过低而把高概率估计的过高,因此,应注意这个趋势并采用合
适的保守方法......
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