7.5.1 概述
對于一個給定的設定火災場景,通過使用計算模型或特殊的試驗結(jié)果,可以采用7.3和7.4確定的參數(shù)來預測溫度/熱通量隨時間的變化以及其他相關參數(shù)。另外,某些特殊情況所描述的火災并不需要代表真實風險,但應在設定火災場景中使用。
7.5.2 指定火災
監(jiān)管機構(gòu)或消防安全工程設計復查組織可以指定其他設定火災的特征,具有代表性是指定火災中溫度/熱通量隨時間的變化關系。
7.5.3 簡單計算模型
7.5.3.1 參量火災
通風控制型火災的溫度取決于熱釋放速率(熱釋放速率又取決于通風條件)、房間熱特性和火災持續(xù)時間(取決于火災載荷密度)(參見參考文獻[5])。針對不同的通風因子和火災載荷密度得到的一系列的火災溫度曲線一般稱為“參量火災”。當流入和流出房間的熱氣流由房間墻體的開口(通風口)控制時,參量火災是適用的。而對于通過地板或頂棚上的開口有氣流流動的房間,參量火災不適用。
有關溫度-時間曲線的描述可參見參考文獻[14]和[15]。溫度-時間曲線可用來計算結(jié)構(gòu)的熱響應和轟燃后的火災蔓延。轟燃前的溫度和火災持續(xù)時間與轟燃后的值相比通常比較小,一般可以忽略,發(fā)生轟燃的時間可作為設定火災的起始點。反映火災特性的對流和輻射傳熱系數(shù),可用來將溫度關系轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵬筷P系。
7.5.3.2 外部設定火災
建筑工程內(nèi)部的火災和建筑工程外部的火災都可能危害建筑工程的外表面。如建筑內(nèi)部發(fā)生火災時,火焰從開口處向外傳播并傳遞熱量至外表面;或者與建筑相鄰的物體發(fā)生火災,其火焰?zhèn)鬟f熱量至建筑工程的外表面。對于這兩種情況,火源傳遞的熱量都會引燃建筑工程外表面的可燃物,并使火焰繼續(xù)傳播。這可能會引起外表面的嚴重損壞,同時火災還可能通過位于外表面且遠離火源位置的開口再次傳播至建筑內(nèi)部。
上述兩類外部設定火災特性描述方法如下:
а) 從建筑工程外表面開口傳出的火焰,可以用火焰外表面上沿著火焰長度方向的熱通量分布來描述;從全面著火房間的窗口傳出的火焰射流,可用火焰長度和沿射流方向的溫度來描述;這些參數(shù)之間的關系已有諸多數(shù)學公式表述,且得到了應用(參見參考文獻[16]);
b) 與建筑工程外表面相鄰的燃燒物體產(chǎn)生的火焰,應用沿火焰長度方向的熱通量分布來描述。接近外表面的外部火源可向外表面施加最大的熱通量,并可導致最大的損壞風險或持續(xù)的火焰?zhèn)鞑?。應選擇一個外部火災,以準確地再現(xiàn)設定火災場景對建筑外表面所產(chǎn)生的最大熱通量。
7.5.4 試驗
在估計復雜材料系統(tǒng)的火災增長速率或防火系統(tǒng)(如噴淋系統(tǒng))對設定火災的反應時,由于相互作用的復雜性,不能應用工程計算方法。對于這些情況,預測給定場景結(jié)果的方法是采用一種或多種標準尺度的實體火災試驗,也可采用專門開發(fā)的火災試驗方法進行試驗預測。
標準尺度火災試驗方法可直接用于評估特定的試設計方案,也可間接用于評估特定工程計算方法的準確性;若實踐證明該應用方法可行,則可將其進一步應用到一系列設計方案的評估中。每個應用案例,標準尺度試驗的結(jié)果都應有合理解釋,以保證特定設計方案應用的有效性。例如,使用標準尺度試驗評估倉庫的噴淋系統(tǒng)時,應分析試驗結(jié)果,以確認防火成功不受諸如氧氣損耗等因素的影響,雖然這些因素可能在實際火災中并不會出現(xiàn)。
在某些特殊情況下,應將試驗方法和計算方法結(jié)合應用。通過評估試驗結(jié)果可驗證計算方法的有效性。在對真實場景進行計算時,可考慮用安全系數(shù)來處理計算數(shù)據(jù)與試驗結(jié)果之間的差異。
對于一個給定的設定火災場景,通過使用計算模型或特殊的試驗結(jié)果,可以采用7.3和7.4確定的參數(shù)來預測溫度/熱通量隨時間的變化以及其他相關參數(shù)。另外,某些特殊情況所描述的火災并不需要代表真實風險,但應在設定火災場景中使用。
7.5.2 指定火災
監(jiān)管機構(gòu)或消防安全工程設計復查組織可以指定其他設定火災的特征,具有代表性是指定火災中溫度/熱通量隨時間的變化關系。
7.5.3 簡單計算模型
7.5.3.1 參量火災
通風控制型火災的溫度取決于熱釋放速率(熱釋放速率又取決于通風條件)、房間熱特性和火災持續(xù)時間(取決于火災載荷密度)(參見參考文獻[5])。針對不同的通風因子和火災載荷密度得到的一系列的火災溫度曲線一般稱為“參量火災”。當流入和流出房間的熱氣流由房間墻體的開口(通風口)控制時,參量火災是適用的。而對于通過地板或頂棚上的開口有氣流流動的房間,參量火災不適用。
有關溫度-時間曲線的描述可參見參考文獻[14]和[15]。溫度-時間曲線可用來計算結(jié)構(gòu)的熱響應和轟燃后的火災蔓延。轟燃前的溫度和火災持續(xù)時間與轟燃后的值相比通常比較小,一般可以忽略,發(fā)生轟燃的時間可作為設定火災的起始點。反映火災特性的對流和輻射傳熱系數(shù),可用來將溫度關系轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵬筷P系。
7.5.3.2 外部設定火災
建筑工程內(nèi)部的火災和建筑工程外部的火災都可能危害建筑工程的外表面。如建筑內(nèi)部發(fā)生火災時,火焰從開口處向外傳播并傳遞熱量至外表面;或者與建筑相鄰的物體發(fā)生火災,其火焰?zhèn)鬟f熱量至建筑工程的外表面。對于這兩種情況,火源傳遞的熱量都會引燃建筑工程外表面的可燃物,并使火焰繼續(xù)傳播。這可能會引起外表面的嚴重損壞,同時火災還可能通過位于外表面且遠離火源位置的開口再次傳播至建筑內(nèi)部。
上述兩類外部設定火災特性描述方法如下:
а) 從建筑工程外表面開口傳出的火焰,可以用火焰外表面上沿著火焰長度方向的熱通量分布來描述;從全面著火房間的窗口傳出的火焰射流,可用火焰長度和沿射流方向的溫度來描述;這些參數(shù)之間的關系已有諸多數(shù)學公式表述,且得到了應用(參見參考文獻[16]);
b) 與建筑工程外表面相鄰的燃燒物體產(chǎn)生的火焰,應用沿火焰長度方向的熱通量分布來描述。接近外表面的外部火源可向外表面施加最大的熱通量,并可導致最大的損壞風險或持續(xù)的火焰?zhèn)鞑?。應選擇一個外部火災,以準確地再現(xiàn)設定火災場景對建筑外表面所產(chǎn)生的最大熱通量。
7.5.4 試驗
在估計復雜材料系統(tǒng)的火災增長速率或防火系統(tǒng)(如噴淋系統(tǒng))對設定火災的反應時,由于相互作用的復雜性,不能應用工程計算方法。對于這些情況,預測給定場景結(jié)果的方法是采用一種或多種標準尺度的實體火災試驗,也可采用專門開發(fā)的火災試驗方法進行試驗預測。
標準尺度火災試驗方法可直接用于評估特定的試設計方案,也可間接用于評估特定工程計算方法的準確性;若實踐證明該應用方法可行,則可將其進一步應用到一系列設計方案的評估中。每個應用案例,標準尺度試驗的結(jié)果都應有合理解釋,以保證特定設計方案應用的有效性。例如,使用標準尺度試驗評估倉庫的噴淋系統(tǒng)時,應分析試驗結(jié)果,以確認防火成功不受諸如氧氣損耗等因素的影響,雖然這些因素可能在實際火災中并不會出現(xiàn)。
在某些特殊情況下,應將試驗方法和計算方法結(jié)合應用。通過評估試驗結(jié)果可驗證計算方法的有效性。在對真實場景進行計算時,可考慮用安全系數(shù)來處理計算數(shù)據(jù)與試驗結(jié)果之間的差異。


室內(nèi)消火栓 GB3445-20
