火灾场景设计

第一章火灾场景设计本节介绍了什么是火灾场景，如何设定火灾场景，包括火源功率的设定，火灾增长分析等。一、火灾场景火灾场景是对一次火灾整个进展过程的定性描述，该描述确定了反映该次火灾特征段、衰退阶段以及影响火灾进展过程的各种消防措施和环境条件。火灾、建筑和人员之间的相互作用会形成一种格外简单的系统。因此，为了承受确场景确实定应依据最不利的原则确定火灾发生在疏散出口四周并令该疏散出口不行利用灾危害大，但发生概率低的火灾场景。火灾场景必需能描述火灾引燃、增长和受控火灾的特征以及烟气和火势集中的可能中心、墙边、墙角还是门边等以及空间高度、开间面积和几何外形等。确定可能火灾场景可承受下述方法：故障类型和影响分析、故障分析、假设－怎么办分析、相关统计数据、工程核查表、危害指数、危害和操作性争论、初步危害分析、故障树分析、大事树分析、缘由后果分析和牢靠性分析等。在进展火灾场景设计时，应当指定设定火源的位置及空间的几何外形，如有必要，筑中较高楼层的火灾的预备时间要比比单层建筑火灾多。二、设定火灾的模型输入数据，如火灾荷载密度。在设定火灾时，一般不考虑火灾的阴燃阶段、衰退阶段，而主要考虑火灾的增长阶的耐火性能时，不应无视火灾的衰退阶段。在设定火灾时，需要分析和确定建筑物的根本状况，包括：建筑内的可燃物、建筑构造、平面布置、建筑物的自救力量与外部救援力气等。在进展建筑物内可燃物的分析时，应着重分析以下因素：潜在的引火源。可燃物的种类及其燃烧性能。可燃物的分布状况。可燃物的火灾荷载密度。在分析建筑的构造和平面布置时，应着重分析以下因素：起火房间的外形尺寸和内部空间状况。起火房间的通风口外形及分布、开启状态。房间与相邻房间、相邻楼层及疏散通道的相互关系。房间的围护构造构件和材料的燃烧性能、力学性能、隔热性能、毒性性能及发烟性能。在分析和确定建筑物的自救力量与外部救援力气时，应分析以下因素：建筑物的消防供水状况和建筑物室内外的消火栓灭火系统。建筑内部的自动喷水灭火系统和其他自动灭火系统〔包括各种气体灭火系统、干粉灭火系统等〕的类型与设置场所。火灾报警系统的类型与设置场所。消防队的技术装备、到达火场的时间和灭火控火力量。烟气掌握系统的设置状况。在确定火灾进展模型时，应至少分析以下因素：初始可燃物对相邻可燃物的引燃特征值和集中过程。多个可燃物同时燃烧时热释放速率的叠加关系。火灾的进展时间和火灾到达轰燃所需时间。灭火系统和消防队对火灾进展的掌握力量。通风状况对火灾进展的影响。烟气掌握系统对火灾进展集中的影响。火灾进展对建筑构件的热作用。对于建筑物内的初期火灾增长，可依据建筑物内的空间特征和可燃物特性承受下述方法之一确定：试验火灾模型。t2火灾模型MRFC火灾模型在有条件时，应尽量承受试验模型。但由于目前很多试验数据是在大空间条件下承受试验边界条件和通风条件与应用条件的差异。对于面积较小的着火空间，推断到达轰燃时的临界热释放速率可承受公式〔5-4-1〕计算。对于面积较大的着火空间，可承受空间内热烟气层的温度到达500℃～600℃或单位地板面积承受的辐射热流量到达20kW对于火灾从轰燃到最高热释放速率之间的增长阶段，可以假设当轰燃发生时，火灾速率将保持最大值不变。火灾的最大热释放速率可依据火灾进展模型结合灭火系统的灭火效果来计算确定。灭火系统的灭火效果可以考虑以下三种状况：在灭火系统的作用下，火灾最终熄灭。火灾被掌握到恒稳状态。在灭火系统的作用下，热释放速率的不再增长，而是以一个恒定热释放速率燃烧。火灾未受限制。这代表了灭火系统失效的状况。灭火系统的有效控火时间可按下述方式考虑：对于自动喷水灭火系统，可承受顶棚射流的方法确定喷头的动作时间，再考虑肯定安全系数〔1.5〕后确定该系统的有效作用时间。对于智能掌握水炮和自动定位灭火系统，水系统的有效作用时间可按火灾探测时间、水系统定位和动作时间之和乘以肯定安全系数计算；对于消防队控火，可计算从火灾发生到消防队有效地掌握火势的时间，一般按15min考虑。三、火灾增长分析〔一〕描述可燃物燃烧性能的主要参数可燃物的点火性能，通常承受单位面积可燃物在肯定功率热辐射作用下的点火时间表示，s；可燃物的热值。单位面积上的质量损失速率[kg/㎡.s]。单位面积上的热释放速率[kJ/9〔㎡.s)].毒性气体的生成率。烟气的遮光性，一般承受减光系数〔m-1〕表示、〔二〕可燃物的状况及火灾荷载密度可燃物的状况主要考虑可燃物的外形、分布、积存密度、高度、含水率、可燃烧的类型或燃烧性能等。建筑物内的火灾荷载密度用室内单位地板面积的燃烧热值表示，见式〔：一个空间内的火灾荷载密度也可以参考同类型建筑内火灾荷载密度的统计数据确定。在进展此类统计时，应当至少对五个典型建筑取样。在肯定种类可燃物分布和相应的通风条件下，火灾进展的最大热释放速率主要受最大火源面积这一参数。气体压力小于相邻房间或外部的气体压力。通风口的外形、大小和分布影响着火房间内的燃烧类型、气体流淌状态和火灾烟气及热的排放。四、热释放速率〔一〕实际火灾试验通过实际的火灾试验，获得火灾的热释放速率曲线。但在应用中应留意试验的边界ISO9705房间大小相当100kW～1000kW空间内的燃烧速率增加20％。〔二〕类似试验假设缺少分析对象的可燃组件的试验数据，可以承受具有类似的燃料类型、燃料布置及引燃场景的火灾试验数据。固然，试验条件与实际要考虑的状况越接近越好。例如，在考虑会展中心中的一个展位发生火灾时，因缺少展位起火的试验数据，可以承受一个办公家具组合单元的火灾试验数据98kg纸张式也根本与展位的布置一样，且其尺寸与一个展位相当。〔三〕稳态火灾对于稳态火灾，在其整个进展过程中，火源的热释放速率始终保持一个定值。火灾计供给相对保守的结果。稳态火灾的热释放速率应当对应预期火灾增长的最大规模，因此稳态火灾的热释放速率也可以基于在自动喷水灭火系统的第一个洒水喷头启动时的火灾规模或感温灭火系统〔如自动喷淋〕的反响时间时，不应承受恒稳态设定火灾。〔五〕MRFCMRFC模型是火灾与烟气在建筑物内集中的多室区域模拟软件。该软件中运用可燃物火焰集中速度及其燃烧特性参数计算热释放速率5-4-6或公式5-4-7：〔六〕热释放速率曲线叠加模型当房间内某可燃物着火后，会因火源和热烟气层的热辐射作用，而在肯定时间内引被引燃可燃物热释放速率的叠加。受热辐射作用引燃可燃物的最小热流量因可燃物不同而有