基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测系统设计研究.pdf

第1 8 卷第2 期 火 灾 科 学 2 0 0 9年 4 月 F I RE S AF ETY S Cm NCE Vo 1 ． 1 8． No ． 2 Ap r ．2 0 0 9 文章编号 1 0 0 4 5 3 0 9 2 0 0 9 - 0 0 6 5 - 0 8 基 于火 灾动力学模 拟 的古建 筑火灾探测 系统设计研究 郭子东 ， 吴 烦 ， 吴立志 ， 徐晓楠 1 ． 中国人 民武装警察部 队学院 消 防工程 系 ， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 0 2 ．西藏林芝消防支队 ， 西藏 林 芝 8 5 0 4 0 0； 3 ．中国人民武装警察部队学院 组织计划处 ， 河北 廊坊 0 6 5 0 0 0 摘要 古建筑的 消防安全 工作作为古建 筑保护 工作 内容 的 重要 组成 部分 ， 需要 深入 开展 的消 防科 学的研 究工作 。 目前在我国， 缺少关于古建筑防火安全方面的规范， 通常使用的处方式规范一般不适用于古建筑。性能化方法能 够提供 更加 灵活和符合 实际的解决方案。并且这 可能是唯 一可行 的使 古建 筑达到 可接 受风 险水平 的方 法。以布 达拉宫东大殿为研究对象， 探讨了性能化防火分析方法在古建筑防火保护中的应用。以对古建筑进行早期探测报 警为目标进行 了消防设施设置。应用 F D S软件进行了模拟研究， 根据模拟结果进行分析 ， 得到了一些有益的结论 并应用于消防设施设置。通过对探测器响应时间分析， 探测器的设置合理 ， 能够在第一时间报警， 并且 实现了消防 安全设计 的科 学化、 合理化和 成本效益的最优化 。 关键词 性 能化 ； 古建筑 ； 防火分析 ； 火灾模拟 中图分类号 T U 2 9 文献标识码 A 0引言 “ 保护古建筑 ” 是 国际标 准技术委员会 关于消 防工程方面规定 的目标。古建筑和其他建筑一样遭 受着火灾 的威胁 。但和大多数其他建 筑不同的是 ， 古建筑具有重大的文物价值 、 历史价值和艺术价值 ， 是国家和民族的宝贵财富， 具有不可再生性 ， 一旦发 生灾害 ， 易造成无法弥补的损失 ⋯。 古建筑建造在先 ， 消防在后 ， 消防安全方面的法 律规范相对缺乏 ， 而现代建筑法律法规又不能完全 适用于古建筑消防工作 中。造成长期 以来古建筑消 防保护工作出现缺乏度量 ， 无据 可依 的局 面。 目前 在我 国， 缺少关于古建筑防火安全方面的规范 ， 通常 使用的处方式防火规范一般不适用于古建筑， 将其 应用于古建筑甚至会产生有害的结 果。因此 ， 消防 工作者需要使用其 它的方法保证 古建筑 的消防安 全。实际上 ， 性能化方法 能够 提供更加灵活和符合 实际的解决方案 。并且这可能是唯一可行的使古建 筑达到可接受风险水平的方法。 性能化方法 在解决 传统 “ 处方式 ” 方法存 在困 难 的古建筑防火上具有不可替代的优势。通过设定 古建筑的防火安全 目标 ， 运用各种手段达到 目标要 求 ， 这种方法本 身具有很 大的灵 活性 。火灾模 拟作 为实现性能化 目标 的一种工具得 到了广泛 的应用。 古建筑本身不可能进行实体火灾实验 ， 通 过火灾模 拟软件对古建筑建立数学模型 ， 模拟 出其在不 同火 灾场景下的火灾蔓延过程 ， 得 出烟气蔓延 和温度分 布等， 从而合理的进行消防投资， 最大限度地减小火 灾损失 。性能 化方法 已经 成为世 界性建筑 消防 设计发展的必然趋势 ， 特别是对于我 国历史文物建 收稿 日期 2 0 0 81 1 0 5 ； 修改 日期 2 0 0 9 40 2 作者简介 郭子东 1 9 8 0 ． 8一 ， 男， 汉族， 河北廊坊武警学院消防工程系火灾理论教研室讲师， 安全技术及工程专业硕士研究 生， 在读博士。研究方向为火灾风险评估， 火灾模拟。 6 6 火灾科学F I R E S A F E T Y S C I E N C E 第 1 8卷第 1 期 筑比较广泛的现状 ， 古建筑防火性能化评估 方法将 会起到积极 的作用 J 。 本文以布达拉宫东大殿为研究对象 ， 探讨性能 化防火分析方法在古建筑防火保护中的应用 。应用 F D S软件对该建筑进行火灾模 拟 ， 以早期探测报警 为 目标进行消防设施设置。 l布达拉 宫东大殿火灾模型 的建立 1 ． 1布达拉宫东大殿概况 布达拉宫东大殿是一独立 的敞开式空间 ， 其北 部是达赖的宝座 ， 上方悬挂着 “ 振锡绥疆” 的匾额。 大殿的东壁上绘有 唐朝金成公主进藏 的故事壁画。 大殿长 2 7 ． 8 m， 宽 2 5 ． 8 m， 高约 6 m， 面积为 7 1 7 m ， 大 殿中有 3 8根大柱。 为减轻 自身重量 ， 东大殿建筑墙体多采用木材、 草类 ， 其承重结构均为木柱 、 木梁 ， 多为松木 ， 所以其 耐火等级低 ， 为四级。殿 内悬挂经幡 、 哈达 、 宝塔伞 、 唐卡 、 幔帐 、 垂帘等易燃的织物品， 并有大量的地毯、 坐垫等， 火灾荷载非常大， 着火后火势传播速度也非 常快。 1 ． 2火灾场景的分析与设计 在火灾成长热释放速率的计算上 ， 多采用” 时间 一 平方火灾” 来设计， 其中由火焰成长参数 仅的改变 可区分火灾成长速度为极快速、 快速、 普通 、 慢速等四 种情况。考虑到该建筑内可燃物非常多， 火灾荷载很 大， 以及在建筑 内的典 型建筑材料 一松木 的燃烧特 性 ， 设定火灾初期火源的热释放速率按 t 陕速增长 ， 火焰成长参数 0 ． 0 4 7 ／ k J S ， 火灾峰值功率 为 1 0 0 0 0 k W_ 4 J 。热释放速率将在 4 6 1 ． 2秒时达到设 定的最大值 。对古建筑进行 6 0 O秒 的模拟， 即 T I ME T WF I N 6 0 0 。之后根据这 1 0分钟 内火势蔓延情况 和温度分布情况等来进行相关消防设计。 1 ． 3边界及初始条件 整个计算 区域的默认边界采用绝热、 无滑移的 壁面边界条件 ， 在此边界上速度为 0 。建筑物的开 口处采用 距地面 0 m 南侧 1 个 门 1 ． 5 m2 m 、 东 北侧一个 门 1 ． 5 m 2 m 的 自然通 风 口与外 界相 通 。建筑内初始温度设为 2 0 。 C 。 1 A计算模型 图 1为东大殿计算模型图。整个计算 区域实际 尺寸为 2 7 m2 5 m6 m， 划分 的网格数为 5 4 5 2 l 2 。在不加火灾报警探测系统和 自动喷水灭火系统 的条件下， 考虑到火灾蔓延的因素和实际各处的火灾 危险性 ， 将着火点设在香油台 1位置处 ， 火源为台上 的酥油灯 ， 起火点距南墙面 1 ． 7 6 m， 距东墙面 1 ． 3 m， 如图 2所示 。 图 1 东大殿计算模型图 Fi g． 1 The s i mul at i on m o de l fig of e a s t p al ac e 图 2火源位置 示意 图 Fi g． 2 The s ke t c h m a p o f fir e s our c e V 0 1 ． 1 8 N 0 ． 2 郭子东， 等 基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测 系统设计研 究 6 7 2模 拟结果 的分析 与讨论 2 ． 1烟 气流 动分 析 由于殿 内存在大量可燃物 ， 且地毯 、 挂毯这类产 烟量大的织物以及木材很多， 使得着火后 ， 着火点迅 速产生大量烟气 ， 并很快通过天花板蔓延到整个大 殿。殿 内烟气的蔓延情况如图 3 5所示。 由图可知 ， 东大殿在着火后 ， 产生大量烟气。T 1 0 s时 ， 烟气 由着 火点香 油 台 1处 上升 到屋 顶。 烟气在 T 3 0 s时由天花板迅速蔓延 ， 此 时 ， 屋顶烟 气浓度最大。T1 0 0 s时 ， 烟气 蔓延 到大殿绝 大部 分空 间， 浓度 由上到下降低 。由于烟气迅速扩散 ， 殿 内能见度极低 ， 不利于人员疏散 。但考虑到古建 筑 中历史文物的珍贵性 和不 可修复性 ， 本文不考虑人 员安全疏散方面的问题 ， 主要进行快速报警 、 快速控 火 、 快速灭火方面的性能化设计 ， 尽最大可能在火灾 中保护珍贵的历史文化遗产 ， 减少损失 。 2 ． 2温度变化及分布 通过对大殿着火后温度上升情况进行模拟 ， 来 分析在大殿 内设置感温火灾探测器和由热敏元件控 制动作的闭式喷头的可行性 。 1 分析大殿 内靠 近火 源 的 x8 m截 面处和 离火源较远的 x 2 4 m截面处温度随时间变化 的分 布。截面温度分布如图 6 9所示 。 由图可知 ， 在靠近火源的截面 X8 m处 ， 着火 4 0 s 后 ， 截 面顶部靠近着火点的温度超过 7 0 。 c； 截面 上部温度在 l O O s时 已经达到 1 0 0 。 C 。在远离火 源 的 X 2 4 m界面处 ， 顶部温度在 着火后 8 0 s时上升 到 6 0 。 C； 在 1 8 0 s 后顶部温度超过 8 0 。 C。 2 分析截面 Z 5 ． 5 m处的温度变化情况。如 图 1 01 3所 示 。 图 3 l O s 时的火场烟气分 布示意图 F i g ．3 Th e d i s t r i b u t i o n s k e t c h m a p o f s m o k e a t 1 0 s e c o n d s 图 4 3 0 s 时 的火 场烟气分布示意 图 Fi g4 The d i s t r i bu t i o n s ke t c h map o f s moke a t 3 0 s e c onds 由 Z5 ． 5 m截 面温度分 布 图可 知 ， 在着火 后 1 0 s 时 ， 着火点正上方高 5 ． 5 m处温度达到 6 0 。 C， 一 般由热敏元件控制动作的闭式喷头公称动作温度为 6 8 。 C 。即当火灾发生后 2 0 s以内， 着火点正上方 的 6 8 火灾科学F I R E S A F E T Y S C I E N C E 第 1 8卷第 1 期 图 5 1 0 0 s时的火场烟气分 布示意图 Fi g ．5 The di s t r i but i o n s k e t c h map o f s mok e at 1 0 0 s e c on ds 图6 4 0 s时X8 m截面温度分布图 F i g ．6 Th e t e m p e r a t u r e s l i c e o f X 8 m a t 4 0 s 图 8 8 0 s时 X2 4 m 截面温度分布图 Fi g ．8 The t e m pe r at ur e s l i c e o f X 24 m a t 8 0s 喷头就会开始动作。6 0 s 后 ， 着火 点附近的局部温 度达到 1 0 0 。 C ， 整个大殿 内温度都明显上升， 靠近火 源的喷头都能达到动作温度。1 2 0 s 后 ， 靠近火源区 域的温度超过 1 0 0 。 C， 最高达 1 2 5 。 C大殿 内顶部绝 大部分的温度超过喷头动作温度。着火后 1 8 0 s 时 ， 火源上方温度超过 2 0 0 。 C， 大殿顶部所有 区域 的温 度都超过 8 0 。 C ， 即所有的喷头都将动作。分析着火 点处的温度上升情况可知 ， 最近水喷头将在 2 0 s内 图7 1 0 0 s时X 8 m截面温度分布图 Fi g．7 The t e mpe r a t ur e s l i c e of X 8m at 1 00s 图 9 1 8 0 s 时 X2 4 m 截面温度分布 图 F i g ．9 Th e t e mp e r a t u r e s l i c e o f X 2 4 m a t 1 8 0 s 即动作给水。 3火灾探测 系统 的设计 火灾探测系统， 即常说的火灾自动报警系统， 它 是基于火灾发生后烟 、 热 、 光 的变化 ， 用 电子器件捕 捉， 然后反馈给值班人员， 并发出警报， 告诉人们发 生了火灾。常用的火灾探测器有感烟探测器和感温 探测器 。 鞴 羹 噱 1 ． 。 瑚 Ⅲ 伽 0 5 O 5 O 5 O O O m 灿 删 ∞ m 如 如 l 1 1 1 l 9 8 5 3 2 加 ∞ m 汕 如 l 1 1 1 9 8 5 3 2 V o 1 ． 1 8 N o ． 2 郭子 东， 等 基 于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测 系统设计研 究 6 9 图 1 0 1 0 s 时 Z5 ． 5 m截 面温度分布 图 Fi g ． 1 0 The t e m pe r at ur e s l i c e o f Z --5 5m a t 1 0s 图 1 2 1 2 0 s时 Z 5 ． 5 m 截 面温度 分布 图 F i g ．1 2 Th e t e m p e r a t u r e s l i c e o f Z 5 ． 5 m a t 1 2 0 s 3 ． 1感烟探测器的选择与设置 由于古建筑结构不易改造并且要要尽量保持历 史原貌等原因， 大部分古建筑只有依靠原有 的 自然 通风 口来进行排烟 。因此 ， 可以利用古建筑火灾发 烟量大、 产烟迅速的特点， 在建筑内设置离子感烟探 测器 ， 这样利于在第一时间发现火灾并发出警报 ， 为 在第一时间扑灭初期火灾创造有利条件 。 另外 ， 由于烟雾粒子对光 的吸收和散射作用 ， 使 得殿 内消光系数变化 ， 可以考虑设置减光式光 电感 烟探测器。根据布达拉宫东大殿的火灾模 拟结果 ， 将离子感烟探测器和减光式光 电感烟探测器引发动 作的主要 因素， 即烟气浓度和消光系数随时间变化 的情况做 比较 ， 从而选择更为合适的探测器 ] 。通 过比较烟气蔓延和消光系数在 同一截面处不 同时间 的分布图可得 ， 烟雾浓度 变化和消光 系数 的变化相 似 ， 都可作为火灾发展 的判断依据。但考虑 到东大 殿 内挂有许多挂毯等 ， 容易出现遮挡 ， 使减光式光 电 感烟探测器误报 。另外 ， 由于古建筑结构 的限制 ， 设 置点型 火灾探 测器 比线 型火 灾探 测 器更 合 理 j 。 图 1 1 6 0 s时 Z 5 ． 5 m 截面温度分布 图 Fi g．11 The t e m p e r at ur e s l i c e o f Z 5． 5m at 6 0s | l | j l ≮ l 图 1 3 1 8 0 s时 Z 5 ． 5 m 截面温度 分布 图 F i g ． 1 3 Th e t e mp e r a t u r e s l i c e o f Z 5 ． 5 m a t 1 8 0 s 因此 ， 选择在东大殿设计安装点型离子感烟探测器 。 大殿内设置感烟探测器 的保护面积为 6 0 m ， 由 于一个探测区域内所需设置 的探测器数量 ， 不应小 于下式 的计算值 Ⅳ 1 式中 N是探测器数量 ， 只 N应取整数 ； S是该 探测区域面积 ， m ； 是探测器 的保护面积 ， m ； K是 修正系数 ， 特级保护对象宜取 0 ． 7 0 ． 8 ， 一级保护对 象宜取 0 ． 8～ 0 ． 9 ， 二级保护对象宜取 0 ． 9 1 ． O 。 通过计算可知应设置 1 5个感烟探测器 ， 考虑到 之前分析 的古建筑 中烟气蔓延 的特点 ， 仅在大殿可 能 出现火灾蔓延位置的天花板和梁上设置感烟探测 器 。由于烟气会迅 速蔓延 开 ， 即使是在探测器保护 范围外 的地方着 火 ， 探 测器也 能较早做 出响应 J 。 另外 ， 在没有设置感烟探测器的地方会设 置感 温探 测器来进行保护。 3 ． 2感温探测器的选择与设置 由公式 1 得 出大殿应设 置 4 5个感温探测器 。 ∞2如 ∞ 铷_。 m 湖 瑚 刚_。 加 ∞ 2 如 ∞ 加 “ 如 吡 加 ∞ 如 印 加 珈 姗 瑚 刚舢 0 5 O l 。O 5 O 5 O O O “ 弱 如 ∞ 吡 7 0 火灾科 学F I R E S A F E T Y S C I E N C E 第 1 8卷第 1 期 根据实际情况 ， 只在殿 内着火后温度变化 幅度较大 ， 变化较快的地方设置感 温探测器_ 8 J 。这样 ， 感 烟探 测器和感温探测器合理搭配 ， 发挥各 自的优势 。 由于感温探测器对温度 的敏感 ， 选择报警温度 为在 6 0 。 C的双金属型定温式火灾探 测器 。由模 拟 结果可知当火灾发生后 1 0 s 时 ， 着火点上方 的温度 已达到 5 5 。 c， 即探测器很快就会做出相应。探测器 报警后 ， 自动喷水灭火系统开始 由干式系统转化为 湿式系统。2 0 s内， 着火点上方 温度 就会 达到喷头 的动作温度 ， 即喷头热敏元件破裂 ， 开始喷水。 考虑到这种感温探测器保护面积较小 ， 只在火 灾危险性较大的位置设置 ， 即两个香油台和两个休 息台。本文模拟条件下 的感温探测器的保护面积是 2 0 m ， 保护半径是 3 ． 6 m。根据香油台在大殿 内的坐 标计算其近似面积 S X 一 】 ， 2一 4 ． 7 61 ． 3 3 ． 50 ． 8 9． 3 4 2m 因此， 每个香油台上方仅设置一个感 温探测器 即可。探测器设在香油 台中心位置， 这样可确保香 油台的每个角落都在探测器保护半径 内。 同理 ， 休息台的近似面积为 S 一 Y 1 1 5 ． 19 ． 9 3 ． 60 ． 6 1 5． 6 m 每个休息台上方也仅设置一个感 温探测器 即 可。为可确保休息台的每个角落都在探测器保护半 径内， 应在休息台中心位置设置。 因此 ， 大殿 内仅需设置 4个感温探测器。坐标 分别为 3 ． 0 3 ， 2 ． 1 5 ， 3 ． 0 3 ， 2 2 ． 8 5 ， 1 2 ． 5 ， 2 ． 1 ， 1 2 ． 5 ， 2 2 ． 9 。 3 ． 3探测器的组合设置 由模拟结果云图可知 ， 烟气沿大殿 内墙蔓 延 ， 先扩散到大殿 四周 ， 再 向大殿中问蔓延。因此 ， 感烟探测器应主要设置在靠近墙 的位置。 另外 ， 考虑到 4个感温探测器的设置位置 ， 在大 殿仅设计安装 1 0个感烟探测器即可。探测器分布 如图 1 4所示 。 图中，△表示感温探 测器 ，o 表示 感烟探测 器。感温探测器 1 、 3和 2 、 4分别监视殿内两个香油 台和两个休息台的安全 。感 烟探测器 1 、 2、 7 、 8 、 9 、 1 0沿整个 大殿 内墙设置 ， 除设有感 温探测器 的位 置 ， 大殿内墙四周都受到感烟探测器保护 ； 感烟探测 图 1 4 火灾探测器分布 图 Fi g．1 4 The d i s t r i b ut i o n fir e d e t e c t o r 器 3 、 4 、 5 、 6主要监视大殿 中间位置。这样 ， 整个大 殿都受到火灾探测器 的保护 ， 大大减少了规范规定 的应设火灾探测器数量 。而且 ， 合理地分布感温和 感烟探测器更有利于尽早发现火灾 ， 为在第一时间 发现火灾并展开扑救提供 了条件 J 。 3 A火灾探测器工作情况分析 为确保不出现误报的情况 ， 设计 当相邻最近的 两个探测器都做出响应时启动报警器并联动 自动喷 水灭火系统。 1 两个感烟探测器工作 通过模拟结果可得感烟探测器达到响应条件时 的时间 ， 如图 1 5所示 。 图 l 5感烟探测器 响应 时间图 Fi g．1 5 The s ke t c h m a p o f s mok e d e t e c t o r r e s pon s e t i me 图中 C 、 C ， 、 C 对应 的时间为离着火点最近的 感烟探测器 2 x 1 ． 2 、 Y 8 、 Z 5 ． 9 和 4 X 7 ． 5 、 Y 6 、 Z 5 ． 9 ， 离着火点最远的感烟探 测器 7 X 2 2 、 Y 2 2 、 Z 5 ． 9 的报警时间。可 知 ， 感烟探测器 2的报警 时间为 1 5 s ， 感烟探测器 4 的报警 时 间为 1 9 s ， 感 烟 探测 器 7的报警 时 间为 V o 1 ． 1 8 N 0 ． 2 郭子 东， 等 基 于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测 系统设计研 究 7 1 5 0 s 。为安全起见 ， 考虑感烟探测器 2和 4都动作时 对应 的时间为感烟探测器的准报警时间 ， 即为 1 9 s 。 这样能及时报警并联动预作用 自动喷水灭火系统 由 干式系统 向湿式系统转换 。在温度达到喷头动作温 度时， 系统即可及时喷水 ， 控制初期火灾。 2 一个感温探测器和一个感烟探测器动作 考虑着火点香油 台 1处的感温探测器 的工作状 况 ， 感温探测器 3处的温度变化曲线如图 l 6所示 。 图 1 6 感温探测器 3处 温度变化 曲线 图 F i g ．1 6 Th e t e mp e r a t u r e g r a p h o f t e mp e r a t u r e d e - t e c t or 3 图中 C 为感温探测器 3处温度随时间的变化 曲线 ， 点 A为探测器 的响应 时间， 即 1 3 s 。为安全起 见 ， 感温探测器等最近的感烟探测器做出反应 ， 即感 烟探测器 2于 1 5 s时报警。此 时， 为感温探测器 准 报警时间 ， 探测器联 动 自动喷水灭火 系统开始 由干 式系统转化成湿式系统 ， 并准备喷水灭火 。 由以上分析可知 ， 火灾报警探测器的组合设置合理 ， 能满足尽早发现火灾的要求。 4结 论 本文对宽敞式 的砖木古建筑布达拉宫东大殿进 行了研究 ， 根据建筑结构和材料的特点， 设置了起火 点 、 火灾规模 、 火灾增长 曲线等参数 ， 并使用 F D S软 件进行 了模拟 ， 探讨 了基于火灾动力学模 拟的方法 在在古建筑火灾探测系统设计 中的应用。得到的结 论如下 1 模拟结果显示 ， 火灾烟气主要沿建筑 内墙 蔓延 ， 先扩散到建筑四周再 向建筑 中心传播 ； 烟气在 垂直 面上先 向上扩散 ， 即越朝上的空间烟气浓度越 大。因此靠近建筑 内墙 的顶棚上可设置感烟探测器 对建筑进行火灾监控； 2 通过对模拟结果分析 ， 火灾发生后 1 0 s时， 着火点上方 的温度 已达到 5 5 。 C， 即探测器很快就会 做出相应。探测器报警后 ， 自动喷水灭火 系统开始 由干式系统转化 为湿式系统 。2 0 s内， 着 火点上方 温度就会达到喷头 的动作温度 ， 即喷头热 敏元件破 裂 ， 开始喷水 。考虑到这种感 温探测器保护 面积较 小 ， 只在火灾危险 I生较大 的位置设置 ， 即两个香油台 和两个休息台。根据保护面积计算 ， 每个香油 台和 休息 台上方只需要设置一个感温探测器 ； 3 根据模拟结果 ， 组合设置 了感温及感烟探 测器 ， 通过对探测器响应时间分析 ， 探测器 的设置合 理 ， 能够在第一时间报警 ， 并且实现了消防安全设计 的科学化 、 合理化和成本效益的最优化 。 参考文献 [ 1 ] 刘天生． 国内木构古建筑消防安全策略分析 一古建筑 火灾风险评估技术初探[ D] ． 上海 同济大学， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 徐彤 ， 王建军．古建筑防火性能化评估方法基本框架 研究[ J ] ．消防技术与产品信息， 2 0 0 5 2 4 7～ 4 9 ． [ 3 ] 李引擎．建筑防火性能化设计[ M] ．北京化学工业 出版社 ， 2 0 0 5 ， 5 2 7 6 9 ． [ 4] S P E A R P O I N T M． J ．P r e d i c t i n g t h e I g n i t i o n a n d B u r n i n g Ra t e o f W o o d i n t h e Co n e C a l o r i me t e r Us i n g a n I n t e g r a l Mo d e l [ J ] ．B a l t i m o r e U n i v e r s i t y o f Ma r y l a n d ， 1 9 9 9 3 7 2 ～7 7 [ 5 ] 庄磊 ， 陆守香．布达拉宫古建筑的火灾风险分析[ J ] ． 中国工程科学， 2 0 0 7 3 7 6 8 1 ． [ 6 ] 任海龙 ，高云晖．古建筑大悲阁火灾蔓延数值模拟 [ J ] ．消防科学与技术 ， 2 0 0 7 1 1 6 1 0～ 6 1 4 ． [ 7 ] 王桂芳．古建筑 自动消防设施的选择与设置 [ J ] ．消 防科学与技术， 2 0 0 1 3 3 0～3 2 ． [ 8 ] 郭勇， 王厚华．感温火灾探测器的预警时间[ J ]． 消防 科学与技术， 2 0 0 1 5 3 7～ 4 9 ． [ 9 ] 夏东海．建筑防火设计方法的思想回归与创新[ J ] ． 消防科学与技术， 2 0 0 5 5 5 6 7～5 6 9 ． 7 2 火灾科学 F I R E S A F E T Y S C I E N C E 第 1 8卷第 1期 Th e r e s e a r c h o f h e r i t a g e bu i l d i ng s fir e pr o t e c t i o n b a s e d o n fir e d y n a mi c s i m u l a t i o n GUO Z i d o n g ，WU F a n ，WU L i z h i 。 ，XU Xi a o n a n 1 ．F i r e P r o t e c t i o n D e p t ． ，C h i n e s e P e o p l e g A r m e d P o l i c e F o r c e Ac a d e my ， L a n g f a n g ， 0 6 5 0 0 0， C h i n a ； 2．L i n z h i Ci t y F i r e D e p a r t me n t ，F i r e Di v i s i o n o f T i b e t Au t o n o mo u s Re g i o n ，L i n z h i ，0 4 6 0 0 0， Ch i n a ； 3 ． Di v i s i o n o f Re s e a r c h Ad mi n i s t r a t i o n，C h i n e s e P e o pl e Arm e d P o l i c e Fo r c e Ac a d e my ，L a n n g 0 6 5 0 0 0， C h i n a ABS TRACTT h e fi r e p r o t e c t i o n a b o u t h e r i t a g e b u i l d i n g s i s a n i mp o r t a n t p a r t i n t h e p r o t e c t i o n o f t h e h e rit a g e ， wh i c h n e e d s d e e p e r r e s e a r c h i n t h e s c i e n c e o f fir e p r o t e c t i o n a b o ut h e r i t a g e b ui l d i ng s ．Ch i na i s l a c k o f s pe c i fic na t i o n a l r e g u l a t i o n s f o r t h e s e b u i l d i n g s ．G e n e r al p r e s c rip t i v e r e g u l a t i o n s c a n o fte n n o t be me t t h e ne e d o f h e r i t a g e b u i l d i n g s fir e p r o t e c t i o n a nd s o me t i me s de t r i me n t a1 ．I n e f f e c t ．a pe r f o r m a n c eb a s e d a p p r o a c h c o u l d o f f e r a mo r e r o b u s t a n d p r a c t i c al s o l u t i o n ．I t ma y als o b e t h e o n l y v i ab l e me a n s o f a c h i e v i n g an a c c e p t ab l e l e v e l o f fi r e s a f e t y i n h e ri t a g e b u i l d i n g s ．T h e p a p e r t a k e s E a s t Ma i n H al l o f P o t al a P al a c e a s t h e r e s e a r c h o b j e c t ， a n d t h e a p p l i c a t i o n o f p e r f o r manc eb a s e d fi r e p r o t e c t i o n me t h o d i n h e r i t a g e b u i l d i n g s i s d i s c u s s e d ．Th e p a p e r t a k e s d e t e c t i o n fi r e s a t t h e e arl y s t a g e a s t h e 0 b j e c t t o s e t fi r e fi g h t i n g f a c i l i t i e s ．F D S i s u s e d t o d o t h e s i m u l a t i o n ．B y a n al y z i n g t h e r e s u l t s o f s i m u l a t i o n ， s o me b e n e fi c i a l c o n c l u s i o n s we r e g a i n e d a n d t h e n u s e d i n t h e s e t u p o f fi r e p r o t e c t i o n e s t a b l i s h me n t ．T h r o u g h an aly z i n g t h e r e s p o n s e t i me o f fi r e d e t e c t o r ， t h e s e t u p o f fi r e d e t e c t o r s are r e a s o n a b l e a n d t h e y c a n s i v e a n ala rm i n fi r s t t i me ．Th e me t h o d c a n r e ali z e fi r e p r o t e c t i o n d e s i g n s c i e n t i fi c ，r a t i o n ali z a t i o n a n d c o s t b e n e fi t o p t i mi z a t i o n ． Ke y wo r d s P e r f o r ma n c e～b a s e d Me t h o d；He r i t a g e B u i l d i n g ；F i r e P r o t e c t i o n A n aly z e；F i r e S i mu l a t i o n ．