(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(duì)火災(zāi)中被困人員生命的威脅最大。
1.火災(zāi)煙氣的來(lái)源
火災(zāi)煙氣一般來(lái)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(cè)量一定光束穿過(guò)煙場(chǎng)后的強(qiáng)度衰落值來(lái)確定。設(shè)I0位易光遠(yuǎn)射入長(zhǎng)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(duì)數(shù)成為煙氣的光學(xué)密度。即：
D = lg(I0/I)
而單位長(zhǎng)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?cè)谟袩焾?chǎng)合下的能見度必然下降。煙氣的減光性對(duì)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?；馂?zāi)中缺氧僅是一種特殊情況，并不常見。煙氣的毒性不僅來(lái)自氣體，也來(lái)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(gè)人承受極限時(shí)間：5-10分鐘。但目前火災(zāi)危險(xiǎn)評(píng)估數(shù)據(jù)為：一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)暴露的安全溫度為：65100℃
(三)煙氣的流動(dòng)
根據(jù)流體的特性，流動(dòng)煙氣的寬度一般等于空間的寬度。由煙氣流動(dòng)的質(zhì)量守恒可得：
Q = B × hy × wsy (m3/s)
式中：Q空間流動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)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(dòng)速度(m/s)
tk空間的冷空氣的溫度(℃)
ty空間流動(dòng)的煙層的平均溫度(℃)
四、火災(zāi)模型在性能化設(shè)計(jì)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(shí)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(jì)參數(shù)。
近年來(lái)已經(jīng)開發(fā)的火災(zāi)模型有許多中，但設(shè)計(jì)方向大致有兩個(gè)。一是采取既定的設(shè)計(jì)方案，按一定的程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。二是調(diào)用“人員及建筑物”在火災(zāi)時(shí)的反應(yīng)狀況，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行估算。后者的設(shè)計(jì)方向較為理想化，但因?yàn)榛馂?zāi)場(chǎng)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(duì)較少，而且現(xiàn)階段已確定的數(shù)據(jù)，可靠性沒(méi)有保證。建筑火災(zāi)的實(shí)際情況也不盡相同，所以在現(xiàn)階段，這種設(shè)計(jì)方法較難實(shí)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(jì)方法，根據(jù)建筑物的實(shí)際情況加以計(jì)算，并對(duì)結(jié)果的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
五、我國(guó)性能化設(shè)計(jì)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(guò)250m時(shí)，建筑設(shè)計(jì)防火應(yīng)對(duì)特殊的防火設(shè)施進(jìn)行專題研究，并應(yīng)提交國(guó)家消防主管部門組織專題研究論證。就是針對(duì)現(xiàn)代建筑“摩天化”的特點(diǎn)而提出的。而專家論證的本質(zhì)就是一種性能化設(shè)計(jì)。我國(guó)自90年代以來(lái)，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(chǎng)和大型集貿(mào)市場(chǎng)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(guó)的建筑行業(yè)迫切地呼喚消防設(shè)計(jì)的改革。在我國(guó)，此項(xiàng)工作大致可分為以下三個(gè)步驟推進(jìn)：
用現(xiàn)有的規(guī)范對(duì)給定的建筑作出符合規(guī)范的消防設(shè)計(jì)，而后，在“規(guī)范化設(shè)計(jì)”的基礎(chǔ)之上，對(duì)既定的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)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(jì)”和“性能化設(shè)計(jì)”的結(jié)合。
以工程學(xué)理論為指導(dǎo)，對(duì)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(duì)火災(zāi)場(chǎng)景的設(shè)定在現(xiàn)階段還不能實(shí)現(xiàn)，對(duì)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(guò)計(jì)算機(jī)這一工具，建立火災(zāi)場(chǎng)景模型。要建立火災(zāi)場(chǎng)景模型，其工作量十分繁重。所以必須有數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)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(yǔ)
本文中所提到的“性能化設(shè)計(jì)”，也僅限于民用建筑，避免了建筑防火設(shè)計(jì)的先天不足，減輕了日后防火工作的壓力;火災(zāi)場(chǎng)景模型的建立，為將來(lái)的火災(zāi)調(diào)查工作奠定了基礎(chǔ);火災(zāi)蔓延的場(chǎng)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(jì)將消防工作一體化，真正的做到：“以防為主，防消結(jié)合!”
