火災場景設計

第一章火災場景設計本節(jié)介紹了什么是火災場景，如何設定火災場景，包括火源功率的設定，火災增長分析等。一、火災場景火災場景是對一次火災整個進展過程的定性描述，該描述確定了反映該次火災特征段、衰退階段以及影響火災進展過程的各種消防措施和環(huán)境條件。火災、建筑和人員之間的相互作用會形成一種格外簡單的系統(tǒng)。因此，為了承受確場景確實定應依據(jù)最不利的原則確定火災發(fā)生在疏散出口四周并令該疏散出口不行利用災危害大，但發(fā)生概率低的火災場景?；馂膱鼍氨匦枘苊枋龌馂囊肌⒃鲩L和受控火災的特征以及煙氣和火勢集中的可能中心、墻邊、墻角還是門邊等以及空間高度、開間面積和幾何外形等。確定可能火災場景可承受下述方法：故障類型和影響分析、故障分析、假設－怎么辦分析、相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)、工程核查表、危害指數(shù)、危害和操作性爭論、初步危害分析、故障樹分析、大事樹分析、緣由后果分析和牢靠性分析等。在進展火災場景設計時，應當指定設定火源的位置及空間的幾何外形，如有必要，筑中較高樓層的火災的預備時間要比比單層建筑火災多。二、設定火災的模型輸入數(shù)據(jù)，如火災荷載密度。在設定火災時，一般不考慮火災的陰燃階段、衰退階段，而主要考慮火災的增長階的耐火性能時，不應無視火災的衰退階段。在設定火災時，需要分析和確定建筑物的根本狀況，包括：建筑內(nèi)的可燃物、建筑構造、平面布置、建筑物的自救力量與外部救援力氣等。在進展建筑物內(nèi)可燃物的分析時，應著重分析以下因素：潛在的引火源。可燃物的種類及其燃燒性能。可燃物的分布狀況。可燃物的火災荷載密度。在分析建筑的構造和平面布置時，應著重分析以下因素：起火房間的外形尺寸和內(nèi)部空間狀況。起火房間的通風口外形及分布、開啟狀態(tài)。房間與相鄰房間、相鄰樓層及疏散通道的相互關系。房間的圍護構造構件和材料的燃燒性能、力學性能、隔熱性能、毒性性能及發(fā)煙性能。在分析和確定建筑物的自救力量與外部救援力氣時，應分析以下因素：建筑物的消防供水狀況和建筑物室內(nèi)外的消火栓滅火系統(tǒng)。建筑內(nèi)部的自動噴水滅火系統(tǒng)和其他自動滅火系統(tǒng)〔包括各種氣體滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)等〕的類型與設置場所。火災報警系統(tǒng)的類型與設置場所。消防隊的技術裝備、到達火場的時間和滅火控火力量。煙氣掌握系統(tǒng)的設置狀況。在確定火災進展模型時，應至少分析以下因素：初始可燃物對相鄰可燃物的引燃特征值和集中過程。多個可燃物同時燃燒時熱釋放速率的疊加關系。火災的進展時間和火災到達轟燃所需時間。滅火系統(tǒng)和消防隊對火災進展的掌握力量。通風狀況對火災進展的影響。煙氣掌握系統(tǒng)對火災進展集中的影響。火災進展對建筑構件的熱作用。對于建筑物內(nèi)的初期火災增長，可依據(jù)建筑物內(nèi)的空間特征和可燃物特性承受下述方法之一確定：試驗火災模型。t2火災模型MRFC火災模型在有條件時，應盡量承受試驗模型。但由于目前很多試驗數(shù)據(jù)是在大空間條件下承受試驗邊界條件和通風條件與應用條件的差異。對于面積較小的著火空間，推斷到達轟燃時的臨界熱釋放速率可承受公式〔5-4-1〕計算。對于面積較大的著火空間，可承受空間內(nèi)熱煙氣層的溫度到達500℃～600℃或單位地板面積承受的輻射熱流量到達20kW對于火災從轟燃到最高熱釋放速率之間的增長階段，可以假設當轟燃發(fā)生時，火災速率將保持最大值不變?；馂牡淖畲鬅後尫潘俾士梢罁?jù)火災進展模型結合滅火系統(tǒng)的滅火效果來計算確定。滅火系統(tǒng)的滅火效果可以考慮以下三種狀況：在滅火系統(tǒng)的作用下，火災最終熄滅?；馂谋徽莆盏胶惴€(wěn)狀態(tài)。在滅火系統(tǒng)的作用下，熱釋放速率的不再增長，而是以一個恒定熱釋放速率燃燒。火災未受限制。這代表了滅火系統(tǒng)失效的狀況。滅火系統(tǒng)的有效控火時間可按下述方式考慮：對于自動噴水滅火系統(tǒng)，可承受頂棚射流的方法確定噴頭的動作時間，再考慮肯定安全系數(shù)〔1.5〕后確定該系統(tǒng)的有效作用時間。對于智能掌握水炮和自動定位滅火系統(tǒng)，水系統(tǒng)的有效作用時間可按火災探測時間、水系統(tǒng)定位和動作時間之和乘以肯定安全系數(shù)計算；對于消防隊控火，可計算從火災發(fā)生到消防隊有效地掌握火勢的時間，一般按15min考慮。三、火災增長分析〔一〕描述可燃物燃燒性能的主要參數(shù)可燃物的點火性能，通常承受單位面積可燃物在肯定功率熱輻射作用下的點火時間表示，s；可燃物的熱值。單位面積上的質量損失速率[kg/㎡.s]。單位面積上的熱釋放速率[kJ/9〔㎡.s)].毒性氣體的生成率。煙氣的遮光性，一般承受減光系數(shù)〔m-1〕表示、〔二〕可燃物的狀況及火災荷載密度可燃物的狀況主要考慮可燃物的外形、分布、積存密度、高度、含水率、可燃燒的類型或燃燒性能等。建筑物內(nèi)的火災荷載密度用室內(nèi)單位地板面積的燃燒熱值表示，見式〔：一個空間內(nèi)的火災荷載密度也可以參考同類型建筑內(nèi)火災荷載密度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。在進展此類統(tǒng)計時，應當至少對五個典型建筑取樣。在肯定種類可燃物分布和相應的通風條件下，火災進展的最大熱釋放速率主要受最大火源面積這一參數(shù)。氣體壓力小于相鄰房間或外部的氣體壓力。通風口的外形、大小和分布影響著火房間內(nèi)的燃燒類型、氣體流淌狀態(tài)和火災煙氣及熱的排放。四、熱釋放速率〔一〕實際火災試驗通過實際的火災試驗，獲得火災的熱釋放速率曲線。但在應用中應留意試驗的邊界ISO9705房間大小相當100kW～1000kW空間內(nèi)的燃燒速率增加20％。〔二〕類似試驗假設缺少分析對象的可燃組件的試驗數(shù)據(jù)，可以承受具有類似的燃料類型、燃料布置及引燃場景的火災試驗數(shù)據(jù)。固然，試驗條件與實際要考慮的狀況越接近越好。例如，在考慮會展中心中的一個展位發(fā)生火災時，因缺少展位起火的試驗數(shù)據(jù)，可以承受一個辦公家具組合單元的火災試驗數(shù)據(jù)98kg紙張式也根本與展位的布置一樣，且其尺寸與一個展位相當?！踩撤€(wěn)態(tài)火災對于穩(wěn)態(tài)火災，在其整個進展過程中，火源的熱釋放速率始終保持一個定值?；馂挠嫻┙o相對保守的結果。穩(wěn)態(tài)火災的熱釋放速率應當對應預期火災增長的最大規(guī)模，因此穩(wěn)態(tài)火災的熱釋放速率也可以基于在自動噴水滅火系統(tǒng)的第一個灑水噴頭啟動時的火災規(guī)模或感溫滅火系統(tǒng)〔如自動噴淋〕的反響時間時，不應承受恒穩(wěn)態(tài)設定火災?！参濉矼RFCMRFC模型是火災與煙氣在建筑物內(nèi)集中的多室區(qū)域模擬軟件。該軟件中運用可燃物火焰集中速度及其燃燒特性參數(shù)計算熱釋放速率5-4-6或公式5-4-7：〔六〕熱釋放速率曲線疊加模型當房間內(nèi)某可燃物著火后，會因火源和熱煙氣層的熱輻射作用，而在肯定時間內(nèi)引被引燃可燃物熱釋放速率的疊加。受熱輻射作用引燃可燃物的最小熱流量因可燃物不同而有