核电厂建筑防火性能化设计研究
核电厂建筑防火性能化设计研究
摘要 本文对美国颁布的关于核电厂内建筑物消防性能化设计的文件进行分析，探讨建筑物火灾模拟的分析步骤，指出在应用FDTS、CFAST、FDS等火灾模拟软件时的注意事项，并分析如何选择火灾模拟软件，最后对所构建火灾模型的验证和有效性进行分析。
关键词 性能化设计；火灾模拟、FDTS；CFAST、FDS
1 防火性能化设计
建筑防火“性能化”设计是对“处方式”防火设计的改进。“处方式”防火设计方法根据建筑物的使用类型、层数、平面布置、高度、面积等情况，对照有关设计规范的条文中给定的消防设施的设置要求及设计参数和指标进行设计。随着大型建筑复杂化、多功能化，以及新材料、新技术和新的建筑结构形式涌现，传统的“处方式”防火设计有很大的局限性。针对此缺陷改进的“性能化”防火设计运用消防安全工程学的原理和方法，根据总体目标确定整个防火系统应达到的性能目标，并针对各类建筑物的实际状态，应用所有可能方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测和评估，以期达到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。防火性能化设计方法广泛地应用于民用建筑，如超高层建筑、大型商场、地下建筑、大型娱乐游艺场所等。
国外许多公司、科研院所等机构将防火性能化设计方法应用到核电厂建筑厂房的防火设计中，编写火灾模拟软件对核电厂放进行定量化消防设计，如法国电力公司EDF编写火灾模拟软件MAGIC，美国国家标注技术研究所（NIST）开发火灾模拟软件CFAST，美国核管会（NUREG）编写火灾定量化分析工具FDTs等，而且颁布多项有关防火性能化设计的文件，如NFPA-805，NFPA-806，NUREG-1805，NUREG-1824，NUREG-1934，NUREG-6850等。
2002年，美国消防协会颁布《NFPA-805》，首次将性能化防火标准应用到轻水堆核电厂的消防中。2004年，美国消防协会在联邦法规《10 CFR 50.48》中允许美国核电厂运营商自愿使用《NFPA-805》中的消防要求作为已有确定性消防需求的另一个选择。
美国消防协会颁布了性能化消防国家标准《NFPA-806》，针对改进型第二代核电站的建设和运行所有阶段，该标准规定了风险已知/性能化防火改进过程的最低需求。该标准定义核电厂消防相关术语，纵深防御的基本需求（如性能化目标和准则），以及分析方法（火灾模拟定量化分析）等。
美国核管会开发一种简单的、定量地火灾危害分析工具（FDTs），文件《NUREG-1805》给出此工具的使用说明，用于评估可信火灾场景的可能性。这些评估的目的之一是判断潜在火灾是否会对核电厂内安全停堆构件造成严重损坏。该工具已经制作成Microsoft Excel?表格以便使用，它基于火灾动力学原理，
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