2019一級(jí)消防工程師《案例分析》章節(jié)講義：建筑防火相關(guān)參數(shù)確定

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相關(guān)參數(shù)確定

一、不同類(lèi)型建筑的火災(zāi)荷載密度確定

火災(zāi)荷載密度——是指單位建筑面積上的火災(zāi)荷載。

火災(zāi)荷載密度——是可以比較準(zhǔn)確地衡量建筑物室內(nèi)所容納可燃物數(shù)量多少的一個(gè)參數(shù)，是研究火災(zāi)全面發(fā)展階段性狀的基本要素。

在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)——火災(zāi)荷載密度直接決定火災(zāi)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短和室內(nèi)溫度的變化情況。

建筑物內(nèi)的可燃物可分為兩類(lèi)：

1)固定可燃物——固定可燃物的數(shù)量很容易通過(guò)建筑物的設(shè)計(jì)圖樣準(zhǔn)確地求得。

2)容載可燃物——容載可燃物數(shù)量很難準(zhǔn)確計(jì)算，一般由調(diào)查統(tǒng)計(jì)確定。

可燃物的狀況及火災(zāi)荷載密度

可燃物的狀況——主要考慮可燃物的形狀、分布、堆積密度、高度及濕度等。

建筑物內(nèi)的火災(zāi)荷載密度——用室內(nèi)單位地板面積的燃燒熱值表示，見(jiàn)式(1)。

式(1)

式中

qf——火災(zāi)荷載密度(MJ/m2);

Gi——某種可燃物的質(zhì)量(kg)：

Hi——某種可燃物單位質(zhì)量的發(fā)熱量(MJ/kg);

A——火災(zāi)范圍內(nèi)的地板面積(m2)。

一個(gè)空間內(nèi)的火災(zāi)荷載密度也可以參考同類(lèi)型建筑內(nèi)火災(zāi)荷載密度的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定。

在進(jìn)行此類(lèi)統(tǒng)計(jì)時(shí)，應(yīng)該至少對(duì)5個(gè)典型建筑取樣。

二、防止火災(zāi)輻射蔓延

造成火災(zāi)輻射蔓延的因素很多，如飛火、熱對(duì)流、熱輻射等。

在性能化的分析中——是在一定的設(shè)定火災(zāi)規(guī)模下通過(guò)控制可燃物間距，或在一定間距條件下控制火災(zāi)的規(guī)模等方式來(lái)防止火災(zāi)的蔓延。

性能化分析中——通常采用輻射熱分析方法來(lái)分析火災(zāi)蔓延情況。

火災(zāi)發(fā)生時(shí)——火源對(duì)周?chē)a(chǎn)生熱輻射和熱對(duì)流?；鹪粗?chē)目扇嘉镌跓彷椛浜蜔釋?duì)流的作用下溫度會(huì)逐漸升高，當(dāng)達(dá)到其點(diǎn)燃溫度時(shí)可能會(huì)發(fā)生燃燒，導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延。

一般情況下，在火災(zāi)通過(guò)輻射蔓延的設(shè)計(jì)中——

當(dāng)被引燃物是很薄很輕的窗簾、松散地堆放的報(bào)紙等非常容易被點(diǎn)燃的物品時(shí)，臨界輻射強(qiáng)度可取10kW/m2;

當(dāng)被引燃物是帶軟墊的家具等一般物品時(shí)，臨界輻射強(qiáng)度可取20kW/m2;

對(duì)于5cm或更厚的木板等很難被引燃的物品，臨界輻射強(qiáng)度可取40kW/m2。

貨物帶有包裝，保守取臨界輻射強(qiáng)度為15kW/m2。

一般假設(shè)點(diǎn)火源的輻射能量是在火源中心位置釋放出來(lái)的，熱輻射強(qiáng)度見(jiàn)式(2)。

式(2)

式中：

q″——熱輻射強(qiáng)度，即輻射熱流值(kW/m2);

Q——火源熱釋放速率(kW/m2);

R——火源中心至受接受輻射面的水平距離(m)。

三、高大空間中高火災(zāi)荷載區(qū)域應(yīng)采取的措施

1.防火單元

對(duì)于公共空間內(nèi)設(shè)置的高火災(zāi)荷載、人員流動(dòng)小、無(wú)獨(dú)立疏散條件的區(qū)域(如廚房、為旅客服務(wù)的辦公室、設(shè)備用房、既有商業(yè)設(shè)施等)應(yīng)采用防火單元的處理方式。

即采用耐火極限不低于2.00h的不燃燒體防火隔墻和耐火極限不低于1.50h的不燃燒體屋頂與其他空間進(jìn)行防火分隔。

在隔墻上開(kāi)設(shè)門(mén)、窗時(shí)，應(yīng)采用甲級(jí)防火門(mén)、窗。

2.防火艙

對(duì)于站房?jī)?nèi)設(shè)置的為旅客服務(wù)的無(wú)明火作業(yè)的餐飲、商業(yè)零售網(wǎng)點(diǎn)、商務(wù)候車(chē)等場(chǎng)所，可采用“防火艙”的處理方式(圖1)。

圖1防火艙示意圖(圖中堅(jiān)實(shí)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)為防火隔墻)

以確保將火災(zāi)影響限制在局部范圍內(nèi)，最大限度地避免危及生命安全、財(cái)產(chǎn)安全和運(yùn)營(yíng)安全的事件發(fā)生，以實(shí)現(xiàn)大空間開(kāi)敞布局的需要。

所謂“防火艙”——是指由堅(jiān)實(shí)的有足夠耐火極限的不燃圍護(hù)結(jié)構(gòu)(要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)耐火極限不小于1.00h)構(gòu)成，覆蓋在整個(gè)火災(zāi)荷載相對(duì)較高的區(qū)域之上。

頂棚下要求安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和排煙裝置。

這樣，既可快速抑制火災(zāi)，又可防止煙霧蔓延到大空間。

3.燃料島

燃料島——是指在開(kāi)放大空間內(nèi)設(shè)置的沒(méi)有頂棚的小型陳列和零售服務(wù)設(shè)施。

這些設(shè)施被要求控制在6～ 20m2之內(nèi)，火災(zāi)規(guī)模一般為3～ 5MW。

燃料島之間應(yīng)保持足夠的防火安全間距，一般不小于9m。

四、人員的耐受性指標(biāo)的選取

人員的耐受性指標(biāo)——是指計(jì)算危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間時(shí)應(yīng)考慮火災(zāi)時(shí)建筑物內(nèi)影響人員安全疏散的因素。

包括：煙氣層高度;熱輻射;對(duì)流熱;煙氣毒性;能見(jiàn)度。

這些因素可以通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)特定的火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行火災(zāi)與煙氣流動(dòng)的模擬得到。

各因素應(yīng)按以下要求確定：

1)在疏散過(guò)程中——煙氣層應(yīng)始終保持在人群頭部以上一定高度，人在疏散時(shí)不必要從煙氣中穿過(guò)或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。

2)人體對(duì)煙氣層等——火災(zāi)環(huán)境的輻射熱的耐受極限為2.50kW/m2，即相當(dāng)于上部煙氣層的溫度約為180-200℃。

3)高溫空氣中的水分含量——對(duì)人體的耐受能力有顯著影響。人體可以短時(shí)間承受100℃環(huán)境的對(duì)流熱，當(dāng)溫度低于60%(水分飽和)時(shí)可以耐受大于30min。

4)火災(zāi)中的熱分解產(chǎn)物及其濃度與分布——因燃燒材料、建筑空間特性和火災(zāi)規(guī)模等不同而有所區(qū)別。在設(shè)計(jì)和評(píng)估時(shí)，可簡(jiǎn)化為：如果空間內(nèi)煙氣的光密度不大于0.1OD/m，則視為各種毒性燃燒產(chǎn)物的濃度在30min內(nèi)達(dá)不到人體的耐受極限，通常以一氧化碳的濃度為主要定量判定指標(biāo)。在設(shè)計(jì)與評(píng)估中，應(yīng)根據(jù)空間高度與大小以及可能的疏散時(shí)間來(lái)確定該光密度的大小。

5)能見(jiàn)度的定量標(biāo)準(zhǔn)——應(yīng)根據(jù)建筑內(nèi)的空間高度和面積大小確定。對(duì)于小空間，能見(jiàn)度指標(biāo)取5m;對(duì)于大空間，能見(jiàn)度指標(biāo)取10m。

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