消防安全工程指南第3部分：结构响应和室内火灾的对外蔓延GB/T31540.3-2015 ...

前言

中华人民共和国国家标准
消防安全工程指南
第3部分：结构响应和室内火灾的对外蔓延
Fire safety engineering guide-
Part 3：Structural response and fire spread beyond the enclosure of origin
(ISO/TR 13387-6：1999，Fire safety engineering guide-
Part 6：Structural response and fire spread beyondthe enclosure of origin，MOD)
GB/T 31540.3-2015
发布部门：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
发布日期：2015年5月15日
实施日期：2015年8月1日

GB/T 31540《消防安全工程指南》由以下部分组成：
——第1部分：性能化在设计中的应用；
    ——第2部分：火灾发生、发展及烟气的生成；
    ——第3部分：结构响应和室内火灾的对外蔓延；
    ——第4部分：探测、启动和灭火；
    ……
本部分为GB/T 31540的第3部分。
    本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
    本部分使用重新起草法修改采用ISO/TR 13387-6：1999《消防安全工程结构响应和封闭间火灾的对外蔓延》。
    本部分与ISO/TR 13387-6：1999相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与ISO/TR 13387-6：1999的章条编号对照一览表。
    本部分与ISO/TR 13387-6：1999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。
    本部分还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。
    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/TC 113/SC 13）归口。
    本部分负责起草单位：公安部四川消防研究所。
    本部分参加起草单位：四川法斯特消防安全性能评估有限公司。
    本部分主要起草人：张晓明、卢国建、谢元一、王莉萍、刘军军、伍萍、王炯、刘志坚。

引言

    无论是采用“处方式”条款还是性能化方法进行消防安全设计，都应确保建筑构件能够防止或延缓火灾的蔓延和结构失效；确保火灾蔓延和结构失效不会威胁建筑物内人员和消防救援人员的生命安全，不会对其他消防安全目标的实现造成影响。
    “处方式”消防安全设计一般采用GB/T 9978.1规定的建筑构件耐火试验方法来判定建筑构件的耐火性能，标准判据主要有耐火稳定性、耐火完整性和耐火隔热性。在我国的消防规范中，一般根据建筑物的用途、防火分区的大小和建筑物的高度，对建筑构件的耐火性能提出要求。
    本部分是消防安全总体评估体系的组成部分。采用本部分给出的工程计算方法，可在具有代表性的设定火灾场景条件下，计算建筑构件对于火灾的热响应和力学响应。在此基础上，采用适当的判据评估火灾蔓延趋势和结构失效的可能性。
    本部分适合从事消防安全工程的专业人员使用，包括消防设计人员、消防救援人员、规范标准制定者、保险商、消防安全管理人员和风险管理人员，标准使用者应充分理解本部分给出的计算方法中相关参数的含义和应用条件。

1范围

GB/T 31540的本部分为评估火灾对建筑结构的危害程度和火灾蔓延方向，以及相应消防安全措施的有效性规定了框架性工程计算方法。
本部分适用于预测建筑构件在火灾导致的受火条件下的结构响应，以及火灾在建筑物内部和建筑物之间的蔓延趋势。

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 9978.1 建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要求（GB/T 9978.1-2008，ISO 834-1：1999，MOD）
    GB/T 31540.1 消防安全工程指南第1部分：性能化在设计中的应用（GB/T 31540.1-2015，ISO/TR 13387-1：1999，MOD）
    GB/T 31540.2 消防安全工程指南第2部分：火灾发生、发展及烟气的生成（GB/T 31540.2-2015，ISO/TR 13387-4：1999，MOD）

3术语和定义

GB/T 5907界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1 建筑构件 building element
    建筑结构的组成部分，包括地板、墙、梁、柱、门等，但不包含建筑的内储物。
3.2 封闭间 enclosure
    由建筑构件围合而成的空间。
3.3 力学响应 mechanical response
    建筑物构件在火灾中的偏移变化、刚度变化及稳定性的变化，或火灾中建筑材料的收缩（膨胀）、剥落、分层等原因而引起的建筑物构件开口（裂缝）的变化。
3.4 热响应 thermal response
    火灾中建筑构件内温度的变化情况，以及建筑构件受火灾高温的影响而发生熔化开裂的过程。
3.5 结构失效 structure failure
    火灾中，在建筑构件上所施加的荷载超出其承载能力。

4符号

下列符号适用于本文件。
c 材料的比热容，单位为焦耳每千克开尔文[J/（kg·K）]；
k 导热系数，单位为瓦每米开尔文[W/（m·K）]；
ρ 密度，单位为千克每立方米（kg/m³）。

5子系统3

根据GB/T 31540.1的规定，消防安全设计评估内容由多个子系统组成，本部分为子系统3。消防安全设计评估方法的关键点是确认子系统之间的关联性，并评估子系统之间的转换关系。
    在GB/T 31540.1中，对消防安全设计评估方法的信息处理流程进行了分析说明。信息处理流程包含有总体信息层、评估信息层和信息处理层。
    第一层为总体信息层，包括子系统之间传递的数据和用于进行工程判断的数据，子系统3与总体信息的关联情况见图1。子系统3采用其他子系统的输入数据，同时输出其他子系统所需的数据。图1给出了数据在总体信息系统和子系统3评估的传递关系。
    第二层为评估信息层，描述子系统3的评估对象。子系统3对建筑物系统的热响应和力学响应进行计算和评估，确定火灾是否会发生蔓延。详见本部分第6章。
    第三层为信息处理层，描述子系统3的评估基本过程。图1给出了子系统3的评估流程，第6章对这些流程进行详细说明。图1 子系统3的总体信息、评估和信息处理流程图