7.4.1 一般應(yīng)用中需要確定的參數(shù)
7.4.1.1 火災(zāi)增長時(shí)的熱釋放速率
除易燃液體、氣體或諸如泡沫塑料類輕質(zhì)可燃物等材料的火災(zāi)外,大多數(shù)火災(zāi)的增長速率相對(duì)較慢?;馂?zāi)增長速率通常用熱釋放速率來表示。出于設(shè)計(jì)目的,經(jīng)常采用指數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)形式的熱釋放速率。t2火災(zāi)是最常用的形式,可用式(2)表示:
式中:
t2——到達(dá)設(shè)定熱釋放速率
。所用的時(shí)間。
t2火災(zāi)可導(dǎo)致
值超過所考慮可燃物可能具有的最大熱釋放速率。另外,在存在大量可燃物的情況下,第一個(gè)被引燃的物體可能在最后一個(gè)物體被引燃之前已經(jīng)燃盡。這些因素都應(yīng)加以考慮。
0值可以任意選取,但通常取1MW。表2中列出了在消防安全工程中四種常用的火災(zāi)增長速率。
為特定的場景選擇合適的火災(zāi)增長類型時(shí)應(yīng)考慮上述因素,火災(zāi)增長類型的選擇可考慮使用工程判斷。對(duì)已確定的設(shè)定火災(zāi)場景,在已知可燃物分布的情況下,火災(zāi)增長類型可以參照試驗(yàn)數(shù)據(jù)或者采用適當(dāng)?shù)幕鹧鎮(zhèn)鞑ツP屯ㄟ^數(shù)值模擬來選擇。
有關(guān)儲(chǔ)藏物品火災(zāi)的增長類型可參照有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)選取(參見參考文獻(xiàn)[4]、[9]),在缺少更多精確的數(shù)據(jù)時(shí),可參考附錄E。
7.4.1.2 陰燃火災(zāi)
一般情況下,陰燃火災(zāi)產(chǎn)生的熱量少,但若陰燃時(shí)間足夠長,未燃燒的可燃?xì)怏w、有毒燃燒產(chǎn)物如一氧化碳和煙灰等可充滿整個(gè)空間。因參與陰燃的空氣量少,致使煙氣和有毒燃燒產(chǎn)物的生成率較高。
下列因素可影響陰燃火災(zāi)的發(fā)生(參見參考文獻(xiàn)[10]):
——可燃物的特性;
——通風(fēng)條件;
——點(diǎn)火源強(qiáng)度。
當(dāng)通風(fēng)量增加時(shí),陰燃火災(zāi)很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰鸹馂?zāi)。
不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳是陰燃火災(zāi)的主要危害。因能見度低而造成的人員疏散失控狀態(tài),也是分析中需要考慮的重要內(nèi)容,尤其在居民區(qū)內(nèi)。
目前沒有預(yù)測(cè)陰燃的定量方法。分析時(shí)需要考慮建筑內(nèi)物體發(fā)生陰燃的可能性,如沙發(fā)、被褥和纖維材料(尤其是通過化學(xué)加工的材料)等物體易于陰燃,還需要考慮能產(chǎn)生陰燃的潛在點(diǎn)火源,如香煙、高溫物體或電火花等。
7.4.1.3 可燃物
當(dāng)確定了設(shè)定火災(zāi)場景的可燃物,且在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中不再發(fā)生改變時(shí),可利用可燃物的實(shí)際燃燒特性確定設(shè)定火災(zāi)。
很多實(shí)驗(yàn)室使用家具量熱儀或基于氧消耗法,確定了一系列常見物體的熱釋放特性(參見參考文獻(xiàn)[11]、[12]、[13])。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是在良好通風(fēng)條件下,將可燃物置于燃燒罩下進(jìn)行燃燒得到的。應(yīng)注意在實(shí)際的室內(nèi)火災(zāi)中,可燃物(如裝有軟墊的家具等)的火災(zāi)增長速率容易超過在開放環(huán)境內(nèi)自由燃燒情況下所確定的增長速率。預(yù)熱和熱煙氣層的輻射反饋可以提高火災(zāi)增長速率,并使通風(fēng)控制型火災(zāi)產(chǎn)生更多的煙氣和毒性組分。
墻體和頂棚內(nèi)襯材料的燃燒特性可采用實(shí)體房間火實(shí)驗(yàn)確定,參見GB/Т 25207。
若可證明以下幾點(diǎn),則可以根據(jù)參考可燃物的實(shí)際燃燒特性來確定設(shè)定火災(zāi):
——火災(zāi)特性是保守的,且在建筑設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),其值不可能被實(shí)際可燃物超過;
——分析設(shè)定火災(zāi)場景過程中,在可能存在的條件下,確定其特性的條件是具有代表性的;
——火災(zāi)不會(huì)蔓延到其他未被考慮的可燃物。
7.4.2 應(yīng)用簡單計(jì)算模型時(shí)需確定的參數(shù)
大多數(shù)計(jì)算模型都需要將火災(zāi)熱釋放速率作為計(jì)算房間溫度或其他火災(zāi)特性的輸入?yún)?shù),而對(duì)于簡單的計(jì)算模型則需要較簡單的輸入數(shù)據(jù)即可,如7.5.3.1討論的、適用于轟燃后火災(zāi)的曲線就不需要用熱釋放速率作為其輸入?yún)?shù)。另外,可以根據(jù)更簡單的信息,如房間幾何形狀及其通風(fēng)口、房間內(nèi)襯材料的熱性能和火災(zāi)載荷等來直接預(yù)測(cè)溫度。
7.4.1.1 火災(zāi)增長時(shí)的熱釋放速率
除易燃液體、氣體或諸如泡沫塑料類輕質(zhì)可燃物等材料的火災(zāi)外,大多數(shù)火災(zāi)的增長速率相對(duì)較慢?;馂?zāi)增長速率通常用熱釋放速率來表示。出于設(shè)計(jì)目的,經(jīng)常采用指數(shù)函數(shù)或冪函數(shù)形式的熱釋放速率。t2火災(zāi)是最常用的形式,可用式(2)表示:
式中:t2——到達(dá)設(shè)定熱釋放速率
。所用的時(shí)間。t2火災(zāi)可導(dǎo)致
值超過所考慮可燃物可能具有的最大熱釋放速率。另外,在存在大量可燃物的情況下,第一個(gè)被引燃的物體可能在最后一個(gè)物體被引燃之前已經(jīng)燃盡。這些因素都應(yīng)加以考慮。
0值可以任意選取,但通常取1MW。表2中列出了在消防安全工程中四種常用的火災(zāi)增長速率。
為特定的場景選擇合適的火災(zāi)增長類型時(shí)應(yīng)考慮上述因素,火災(zāi)增長類型的選擇可考慮使用工程判斷。對(duì)已確定的設(shè)定火災(zāi)場景,在已知可燃物分布的情況下,火災(zāi)增長類型可以參照試驗(yàn)數(shù)據(jù)或者采用適當(dāng)?shù)幕鹧鎮(zhèn)鞑ツP屯ㄟ^數(shù)值模擬來選擇。有關(guān)儲(chǔ)藏物品火災(zāi)的增長類型可參照有關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)選取(參見參考文獻(xiàn)[4]、[9]),在缺少更多精確的數(shù)據(jù)時(shí),可參考附錄E。
7.4.1.2 陰燃火災(zāi)
一般情況下,陰燃火災(zāi)產(chǎn)生的熱量少,但若陰燃時(shí)間足夠長,未燃燒的可燃?xì)怏w、有毒燃燒產(chǎn)物如一氧化碳和煙灰等可充滿整個(gè)空間。因參與陰燃的空氣量少,致使煙氣和有毒燃燒產(chǎn)物的生成率較高。
下列因素可影響陰燃火災(zāi)的發(fā)生(參見參考文獻(xiàn)[10]):
——可燃物的特性;
——通風(fēng)條件;
——點(diǎn)火源強(qiáng)度。
當(dāng)通風(fēng)量增加時(shí),陰燃火災(zāi)很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰鸹馂?zāi)。
不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳是陰燃火災(zāi)的主要危害。因能見度低而造成的人員疏散失控狀態(tài),也是分析中需要考慮的重要內(nèi)容,尤其在居民區(qū)內(nèi)。
目前沒有預(yù)測(cè)陰燃的定量方法。分析時(shí)需要考慮建筑內(nèi)物體發(fā)生陰燃的可能性,如沙發(fā)、被褥和纖維材料(尤其是通過化學(xué)加工的材料)等物體易于陰燃,還需要考慮能產(chǎn)生陰燃的潛在點(diǎn)火源,如香煙、高溫物體或電火花等。
7.4.1.3 可燃物
當(dāng)確定了設(shè)定火災(zāi)場景的可燃物,且在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中不再發(fā)生改變時(shí),可利用可燃物的實(shí)際燃燒特性確定設(shè)定火災(zāi)。
很多實(shí)驗(yàn)室使用家具量熱儀或基于氧消耗法,確定了一系列常見物體的熱釋放特性(參見參考文獻(xiàn)[11]、[12]、[13])。這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是在良好通風(fēng)條件下,將可燃物置于燃燒罩下進(jìn)行燃燒得到的。應(yīng)注意在實(shí)際的室內(nèi)火災(zāi)中,可燃物(如裝有軟墊的家具等)的火災(zāi)增長速率容易超過在開放環(huán)境內(nèi)自由燃燒情況下所確定的增長速率。預(yù)熱和熱煙氣層的輻射反饋可以提高火災(zāi)增長速率,并使通風(fēng)控制型火災(zāi)產(chǎn)生更多的煙氣和毒性組分。
墻體和頂棚內(nèi)襯材料的燃燒特性可采用實(shí)體房間火實(shí)驗(yàn)確定,參見GB/Т 25207。
若可證明以下幾點(diǎn),則可以根據(jù)參考可燃物的實(shí)際燃燒特性來確定設(shè)定火災(zāi):
——火災(zāi)特性是保守的,且在建筑設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),其值不可能被實(shí)際可燃物超過;
——分析設(shè)定火災(zāi)場景過程中,在可能存在的條件下,確定其特性的條件是具有代表性的;
——火災(zāi)不會(huì)蔓延到其他未被考慮的可燃物。
7.4.2 應(yīng)用簡單計(jì)算模型時(shí)需確定的參數(shù)
大多數(shù)計(jì)算模型都需要將火災(zāi)熱釋放速率作為計(jì)算房間溫度或其他火災(zāi)特性的輸入?yún)?shù),而對(duì)于簡單的計(jì)算模型則需要較簡單的輸入數(shù)據(jù)即可,如7.5.3.1討論的、適用于轟燃后火災(zāi)的曲線就不需要用熱釋放速率作為其輸入?yún)?shù)。另外,可以根據(jù)更簡單的信息,如房間幾何形狀及其通風(fēng)口、房間內(nèi)襯材料的熱性能和火災(zāi)載荷等來直接預(yù)測(cè)溫度。


室內(nèi)消火栓 GB3445-20
