【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于地理信息数据的传统村落保护，具体涉及一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法。
技术介绍
1、传统村落包含有丰富的历史信息与文化景观，是中国建筑文化遗产的典型代表。传统村落选址形成年代多数早于1949年之前，保存传统村落格局，具有一定的历史环境要素、传统建筑规模、传统工艺构筑与非物质文化遗产。目前传统村落的防火措施主要倚靠居民人工灭火，大型灭火设备主要倚靠消防站点输送。但一是居民人力有限、村落灭火设备不足、村落街巷狭窄繁杂、消防站运输时长较久，容易导致错过传统村落的最佳灭火时间，提高灭火难度。二则传统村落格局复杂、传统建筑的耐火等级较低、防火设备配备不足，难以配备符合现代建筑的防火安全标准的灭火设施。同时，传统村落用火用电复杂，提高了火灾发生的风险性，进一步增加传统村落的防火难度。目前尚未有统一的传统村落防火标准对喷淋灭火器布局方法进行指导。
2、目前的传统村落防火的主要问题：
3、(1)未提出在传统村落层面进行整村喷淋灭火器布局的方法，只局限于在建筑单体的局部布局装置研究，因而无法在整体层面进行防火保护。
4、(2)未根据传统村落的特性对frame法进行优化使用。frame法一般适用于现代建筑单体，指标体系复杂，需要进行大量数据的采集与运算，且部分指标因子不符合传统村落的防火特征。在使用frame法搭建防火分区划分逻辑框架时，需要对指标体系进行适用于传统村落的优化和简化，以满足快速、精准划分的需要。
5、(3)未建立服务于防火分区划定的火灾风险数据集。由
6、(4)只局限于对传统村落进行防火分区划定，或只局限于对传统建筑单体提出喷淋灭火器的布局方法，没有提出系统性的利用防火分区划定指导喷淋灭火器布局的思路，因而无法精准在传统村落整体层面进行喷淋灭火器的布局。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法。该方法通过采集与计算传统村落的火灾风险数据，基于frame法计算得出火灾风险等级图，对原始防火分区进行耦合校正，得到目标防火分区，根据目标防火分区的特征进行三种喷淋灭火器的布置。该方法可用于各种传统村落的喷淋灭火器的快速、准确布局，提升传统村落整体火灾防控的高效性和针对性。
2、本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：
3、一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法，所述定位方法包括如下步骤：
4、s1、火灾风险数据库建立：将测绘出的目标传统村落cad建筑体块平面图导入地理信息处理软件gis平台，赋值相关火灾风险数据属性，并计算火灾风险值r；
5、s2、原始防火分区划定：对目标传统村落进行原始防火分区的划定；
6、s3、火灾风险等级划定：依据frame法确定火灾风险等级的划分，并根据目标传统村落各个建筑的火灾风险值r所属等级，在地理信息处理软件gis平台形成分级色块图斑的火灾风险等级图；
7、s4、目标防火分区划定：将火灾风险等级图与原始防火分区叠加耦合，修整边界，得到最终的目标防火分区；
8、s5、全覆盖型喷淋灭火器布局：在目标传统村落中布置全覆盖型喷淋灭火器，根据目标防火分区的建筑分布特征进行判断，在具有面积≥16㎡无遮挡公共空间的目标防火分区布置大型高压喷淋水枪，同时在其未被喷淋水枪射程面积覆盖的区域布置分隔水幕；在面积＜16㎡无遮挡公共空间的目标防火分区布置分隔水幕；
9、s6、针对型喷淋灭火器布局：在火灾风险值r≥4.5的高火灾风险值建筑与不可移动文物四周布置小型高压喷淋水枪；
10、s7、数据可视化：将喷淋灭火器布局计算结果数据集及其覆盖半径导入地理信息处理软件gis平台中，进行可视化处理，得到目标传统村落的喷淋灭火器平面布局图。
11、进一步地，所述步骤s1中传统村落建筑火灾风险因子选取是以frame法中基础的指标因子为逻辑基点，结合《传统村落评价认定体系(试行)》，参考相关火灾风险因子体系，以及大量的曾发生火灾传统村落的火灾原因，最终修整调整形成。frame法全称火灾风险评估工程方法(fire risk analysis method for engineering)，是一种计算建筑火灾风险的综合方法，是目前国际风险评估领域最全面、科学、成熟的建筑火灾分析方法。frame法属于半定量分析方法，同时考虑对建筑物本身、室内物品与室内活动的保护，可以用来评估当前火灾风险情况以及替代设计方案的效能。对基础frame法中最终计算得出的建筑火灾风险值r按照一定逻辑进行等级划分，可指导建筑火灾风险的评估考核工作与防火设计方案的分层次规划落位。
12、本专利技术构建的传统村落火灾风险值r由下述3类目标层因子共9个指标层因子所决定，其中目标层因子包括潜在风险值p、可抵御风险值a以及结构因子f0，潜在风险值p包含5个指标层因子：火灾荷载因子q、火灾蔓延因子i、面积因子g、通风因子v、楼层因子e；可抵御风险值a包含3个指标层因子：活动因子a、价值因子c、环境因子r；结构因子f0包含1个指标层因子：耐火因子f，其中相关指标定义与计算方法如下：
13、(1)火灾风险值r＝p/(a×f0)；
14、在优化后的frame法中，火灾风险r由潜在风险值p，可抵御风险值a以及结构因子f0共同决定。在一个受到充分保护的建筑中存在着风险与保护之间的平衡，如果都用数值表示，其数值相当于“风险除以保护”，即潜在风险值p除以可抵御风险值a的商值等于或小于1，商值大于1则表示保护相对于风险尚有不足，需要进一步加强火灭器的布局。
15、在基础frame法中，对于已经具有一定防火设施设计的建筑而言，火灾风险值r由潜在风险值p，可抵御风险值a以及消防水平d共同决定。而在frame法中对初始风险值r的计算，由潜在风险值p、可抵御风险值a以及结构因子f0共同决定，表示由原有的安全措施可以达到的保护等级，比如由于建筑结构与空间特征而产生的包括自身的防火分隔、排烟、耐火处理在内的防火特性。本专利技术对于frame法的利用旨在为尚未科学布置防火设施的传统村落提供选择消防系统的方针准则，故选用与传统村落初始风险值有关的影响因子，即与初始结构设计有关的参数，包括潜在风险值p，可抵御风险值a以及结构因子f0三个一级影响因子。
16、在基础frame法中，分别计算建筑的财产、居住者与室内活动的火灾风险值r，而本专利技术中关注对象为以历史特性为建筑突出价值的传统村落，多数为闲置状态，缺乏居住者和室内活动，故优化后的火灾风险值r影响因素主要关注建筑财产特征。在本专利技术中对潜在风险值p与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述布局方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S1中火灾风险值R由下述3类目标层因子共9个指标层因子所决定，其中目标层因子包括潜在风险值P、可抵御风险值A以及结构因子F0，潜在风险值P包含5个指标层因子：火灾荷载因子q、火灾蔓延因子i、面积因子g、通风因子v、楼层因子e；可抵御风险值A包含3个指标层因子：活动因子a、价值因子c、环境因子r；结构因子F0包含1个指标层因子：耐火因子f，其中相关指标定义与计算方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S2中，对包括木结构或砖木结构在内的可燃、难燃结构建筑总用地面积大于核心保护范围内建筑总用地面积60％的传统村落，规定以60m的宽度进行原始防火分区的划定，可根据实际情况进行调整；对于包括砌体结构、钢筋混凝土在内的不燃结构建筑总用地面积大于核心保护范围内建筑总用地面积60％的传统村落，规定以160m的宽度进行原始
4.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S3中，在地理信息处理软件GIS平台根据传统村落建筑的火灾风险值R并依据FRAME法的原理和传统村落建筑火灾风险评估经验意见，确定火灾风险等级的参考值，具体为：低[0,1.0]，中(1.0,1.6]，高(1.6,4.5]，极高＞4.5，并进行可视化表达，形成分级色块图斑的火灾风险等级图。
5.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S4过程如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S5中在布局全覆盖型喷淋灭火器时，布局过程如下：
7.根据权利要求1所述的一种基于FRAME法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤S6中在布局针对型喷淋灭火器时，在火灾风险值R≥4.5的高火灾风险值建筑与不可移动文物四周布置小型高压喷淋水枪，该类小型高压喷淋水枪采用快速响应洒水喷头，水枪产生水雾覆盖半径为5-30m，根据目标建筑尺寸调整，覆盖角度为0-360°，根据目标覆盖对象进行调整，实现精准覆盖，水枪高度根据目标建筑外墙尺寸进行调节，取外露可燃性屋檐的高度值，水枪布置间隔需要满足距离取值覆盖半径的0.9-1.1倍，实现对整体建筑的全面灭火射程覆盖。
...【技术特征摘要】
1.一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述布局方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤s1中火灾风险值r由下述3类目标层因子共9个指标层因子所决定，其中目标层因子包括潜在风险值p、可抵御风险值a以及结构因子f0，潜在风险值p包含5个指标层因子：火灾荷载因子q、火灾蔓延因子i、面积因子g、通风因子v、楼层因子e；可抵御风险值a包含3个指标层因子：活动因子a、价值因子c、环境因子r；结构因子f0包含1个指标层因子：耐火因子f，其中相关指标定义与计算方法如下：
3.根据权利要求1所述的一种基于frame法的传统村落喷淋灭火器布局方法，其特征在于，所述步骤s2中，对包括木结构或砖木结构在内的可燃、难燃结构建筑总用地面积大于核心保护范围内建筑总用地面积60％的传统村落，规定以60m的宽度进行原始防火分区的划定，可根据实际情况进行调整；对于包括砌体结构、钢筋混凝土在内的不燃结构建筑总用地面积大于核心保护范围内建筑总用地面积60％的传统村落，规定以160m的宽度进行原始防火分区的划定，可根据实际情况进行调整；对于划分原始防火分区的防火隔离带应利用包括原有的道路、空地、水系在内的现状条件，并规定宽度大于2m。
4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶金，廖丹妍，陈梓炫，李庚，包书慧，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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