(二)火災煙氣產生的特性

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

　　1.火災煙氣的來源

　　火災煙氣一般來源于：

　　1)可燃物熱解或燃燒產生的氣相產物

　　2)由于卷吸而進入的空氣

　　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測量一定光束穿過煙場后的強度衰落值來確定。設I0位易光遠射入長度給定的空間的強度，I為射出強度，其比值I/IO成為該空間的透射率。透射慮倒數的常用對數成為煙氣的光學密度。即：

　　D = lg(I0/I)

　　而單位長度光學密度：D0 = lg(I0/I)

　　根據BeerLambert定律：

　　I = I0×exp(- KC)

　　式中：KC—減光系數

　　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成嚴重威脅。

　　3.煙氣的毒性

　　火災中具有毒性的煙氣，最普遍的是CO?；馂闹兴劳鋈藛T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?；馂闹腥毖鮾H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。

　　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。但目前火災危險評估數據為：一段時間內連續(xù)暴露的安全溫度為：65100℃

　　(三)煙氣的流動

　　根據流體的特性，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

　　∴(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、火災模型在性能化設計中的應用

　　在火災安全工程理論的基礎上，我們可以結合實際的建筑物，建立火災模型，用工程學的方法加以解析，得到科學合理的設計參數。

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

　　五、我國性能化設計的現狀及前景

　　《高規(guī)》第1.0.5條：當高層建筑的建筑高度超過250m時，建筑設計防火應對特殊的防火設施進行專題研究，并應提交國家消防主管部門組織專題研究論證。就是針對現代建筑“摩天化”的特點而提出的。而專家論證的本質就是一種性能化設計。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、飛機場和大型集貿市場等大空間建筑層出不窮;智能建筑也在一些發(fā)達地區(qū)不斷興起。但消防法規(guī)的建設卻顯得滯后。所以現階段我國的建筑行業(yè)迫切地呼喚消防設計的改革。在我國，此項工作大致可分為以下三個步驟推進：

　　用現有的規(guī)范對給定的建筑作出符合規(guī)范的消防設計，而后，在“規(guī)范化設計”的基礎之上，對既定的設計參數和設計方案，運用工程學理論加以確證。所以第一步驟可以稱之為“規(guī)范化設計”和“性能化設計”的結合。

　　以工程學理論為指導，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，對火災場景的設定在現階段還不能實現，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的規(guī)范還是有必要的。

　　通過計算機這一工具，建立火災場景模型。要建立火災場景模型，其工作量十分繁重。所以必須有數據庫來支持，而且，其中的數據也必須具有一定的可靠性。

　　六、結束語

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