6.4.1.1 消防安全設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特征就是確保火災(zāi)蔓延不會(huì)威脅建筑內(nèi)人員和消防員的生命安全,也不會(huì)破壞其他消防安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。消防規(guī)范一般依靠防火分隔阻擋或延緩建筑內(nèi)部的火災(zāi)蔓延,也就是使用具有規(guī)定耐火極限的建筑構(gòu)件將建筑內(nèi)部空間分割成多個(gè)封閉間,從而將火災(zāi)限制在封閉間內(nèi),防止其蔓延進(jìn)入人員的疏散通道和其他空間。
6.4.1.2 火災(zāi)即可通過火災(zāi)發(fā)生前就存在的開口部蔓延,也可因防火分隔的隔熱性、完整性或穩(wěn)定性失效而在建筑物內(nèi)蔓延。沿外墻傳播的火焰可使火災(zāi)從一個(gè)樓層蔓延到其他樓層,火災(zāi)也可通過輻射熱、火焰直接沖擊和(或)飛火等方式在建筑物之間蔓延。
6.4.1.3 輸入信息為建筑物的狀況(建筑構(gòu)件內(nèi)部和表面上的溫升曲線、建筑構(gòu)件的完整性和穩(wěn)定性)。
6.4.1.4 輸出信息為火災(zāi)規(guī)模/煙氣范圍(火災(zāi)蔓延的范圍)。
6.4.2 火災(zāi)蔓延途徑
6.4.2.1 常見的火災(zāi)蔓延途徑
圖2描述了常見的火災(zāi)蔓延途徑。圖2中的分隔件代表有管線穿越的實(shí)際組件。以下對(duì)圖中每個(gè)途徑及其形成原因進(jìn)行說明:
——圖2a):因完整性或隔熱性失效,火焰直接穿過墻體,或通過裂縫在墻和鄰近構(gòu)件(如天花板)之間傳播;
——圖2b):火焰穿過耐火極限較低的構(gòu)件,從一個(gè)封閉間傳播到另外一個(gè)封閉間;
——圖2c):因屋頂結(jié)構(gòu)垮塌或完整性受到大面積破壞,火焰從封閉間沖出屋頂,并通過火焰輻射、燃燒滴落物等方式再次向下穿透屋頂進(jìn)入相鄰的封閉間。該途徑也包括通過天窗的火災(zāi)蔓延;
——圖2d):因屋頂材料燃燒或熔化等原因,火焰或熱煙氣在屋頂結(jié)構(gòu)內(nèi)傳播至相鄰的封閉間;
——圖2e):墻體沒有分隔到頂,火焰或熱煙氣穿透天花板通過夾層空間進(jìn)入相鄰的封閉間;
——圖2f):火焰通過地板進(jìn)入相鄰的封閉間;
——圖2g):火焰通過管道,水平蔓延到鄰近的封閉間;
——圖2h):火焰在垂直管道內(nèi)部向上蔓延,同時(shí)受到浮升和煙囪效應(yīng)的影響;
——圖2i):火焰進(jìn)入電梯井或者樓梯間蔓延到上面的樓層;
——圖2j):因樓板的完整性或隔熱性失效,火災(zāi)通過樓板或樓板縫隙向上蔓延;
——圖2k):火焰通過窗戶或外墻上的開口蔓延到上一樓層;
——圖2l):火焰通過外墻的內(nèi)表面空隙傳播到上一樓層;
——圖2m):從窗戶或外墻的開口竄出的火焰或熱煙氣引燃外墻表面上的可燃材料,沿建筑物垂直向上蔓延;
——圖2n):火災(zāi)以熱輻射、直接火焰沖擊和飛火等方式在建筑物間傳播蔓延;
——圖2o):建筑物外的火焰以熱輻射、直接火焰沖擊和飛火等方式傳播到建筑物內(nèi)。
圖2c)~圖2j)、圖2l)和圖2m)所示的途徑對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響需要通過試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù),而圖2a)、圖2b)和圖2o)所示途徑則可通過計(jì)算獲取數(shù)據(jù)。不同火災(zāi)蔓延途徑出現(xiàn)的概率可根據(jù)實(shí)際的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。
6.4.2.2 火災(zāi)在封閉間之間的蔓延
火災(zāi)在封閉間之間的蔓延可通過火災(zāi)發(fā)生前就存在的開口部實(shí)現(xiàn),也可由兩相鄰封閉間的建筑分隔構(gòu)件失效引起。
6.4.2.3 火災(zāi)通過室外途徑的蔓延
圖2k)和圖2m)描述了火災(zāi)沿建筑物外側(cè)在樓層間的蔓延途徑。窗戶噴射出的火焰受浮升和卷吸作用的影響,貼附于窗戶上方的外墻。
火焰噴射的水平和垂直距離取決于封閉間內(nèi)的燃燒速率以及窗戶的尺寸。
通過計(jì)算噴射火焰?zhèn)鬟f到外墻的輻射和對(duì)流熱通量,并結(jié)合外墻的材料特性,可判定噴射火焰是否會(huì)引燃相鄰樓層的可燃物,導(dǎo)致火災(zāi)垂直蔓延到相鄰樓層。
當(dāng)外墻為不燃材料時(shí),通過計(jì)算噴射火焰?zhèn)鬟f到相鄰樓層窗戶的輻射和對(duì)流熱通量,可判定火災(zāi)是否會(huì)蔓延到相鄰樓層。
室外鋼柱部分也會(huì)因受火焰直接沖擊或熱輻射而升溫。可采用與外墻受熱分析類似的方法進(jìn)行性能化分析。
6.4.2.4 火災(zāi)在建筑物之間的蔓延
圖2n)給出了建筑物之間火災(zāi)的蔓延途徑?;馂?zāi)穿透建筑物的外墻,產(chǎn)生的飛火和熱輻射引燃鄰近建筑物。通過確定飛火、熱輻射強(qiáng)度、鄰近建筑物的外形和表面材料的點(diǎn)燃性能,可模擬火災(zāi)在建筑物之間的蔓延。
飛火的大小取決于起火建筑物內(nèi)火災(zāi)的規(guī)模。由飛火引起的火災(zāi)蔓延,可根據(jù)以下幾條進(jìn)行評(píng)估:
——飛火的大??;
——飛火的軌跡;
——局部的冷卻情況。
工程方法的類型分為:經(jīng)驗(yàn)公式、計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)方法。
對(duì)選用的數(shù)學(xué)物理模型,包括經(jīng)驗(yàn)公式和計(jì)算機(jī)模型,應(yīng)進(jìn)行確認(rèn)和驗(yàn)證,并評(píng)估模型的局限性。


室內(nèi)消火栓 GB3445-20
