【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的選擇。 商業(yè)建筑中火災(zāi)實(shí)例歸納 火災(zāi)在建筑中的發(fā)生以及蔓延 評(píng)價(jià)火災(zāi)發(fā)展特性的重要參數(shù)是火災(zāi)過(guò)程的熱釋放速率變化。在性能化防火分析中，常采用t。模型來(lái)描述火災(zāi)過(guò)程的熱釋放速率隨時(shí)間的變化：式中： Q 一一火源的熱釋放速率， kW；a— — 火災(zāi)發(fā)展速率， kW／ s。； t— — 火災(zāi)發(fā)展時(shí)間， S?；馂?zāi)發(fā)展速率的計(jì)算一般需要綜合考慮可燃物、墻及吊頂材料的作用來(lái)完成。可燃物燃燒狀況可以通過(guò)火災(zāi)荷載密度來(lái)描述?；馂?zāi)荷載是指涉火空間 內(nèi)所有可燃物燃燒所產(chǎn)生的總熱量值。建筑空間內(nèi)，火災(zāi)荷載越大，發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大，需要防火的措施越多。一般來(lái)說(shuō)，引入火災(zāi)荷載密度來(lái)闡明火災(zāi)荷載與作用面積之間的關(guān)系，可以突出反映可燃物分布的情況，作為判斷建筑物內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)程度的依據(jù)。在性能化防火分析中，尤其是針對(duì)現(xiàn)代商業(yè)建筑而言，應(yīng)主要統(tǒng)計(jì)可移動(dòng)火災(zāi)荷載的密度。 然而一個(gè)功能單元發(fā)生火災(zāi)后，通過(guò)熱輻射的作用，如果缺乏適當(dāng)?shù)目刂拼胧?，還可以導(dǎo)致相鄰區(qū)域的可燃物引燃，使火區(qū)面積擴(kuò)大。熱釋放速率與輻射熱通量有如下關(guān)系 l9J： Q 一12rd~ 口 (3) 式中： q— — 可燃物的輻射熱通量， kW／ m。； R—— 火源中心與可燃物之間的距離， m； Q—— 火源的熱釋放速率， kW?？梢酝ㄟ^(guò)可燃物被引燃的臨界輻射熱通量計(jì)算火蔓延到鄰近功能單元的時(shí)間。當(dāng)鄰近功能單元被 引燃所需要的熱釋放速率大于燃燒物體本身所能達(dá)到的最大熱釋放速率，可以認(rèn)為一般情況下，輻射熱流不會(huì)導(dǎo)致引燃。反之，如果采取的保守考慮，在滅火系統(tǒng)響應(yīng)不及時(shí)情況下，引燃情況是可能發(fā)生的。再通過(guò)對(duì)熱釋放速率變化曲線的疊加，大致估算引燃導(dǎo)致火災(zāi)場(chǎng)景擴(kuò)大后的火災(zāi)發(fā)展特性。 A —— 空問(wèn)內(nèi)地板面積單個(gè)可燃物的有效熱值是依據(jù)人量實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)火災(zāi)荷載密度．可以得到火災(zāi)發(fā)展速率。然而．對(duì)于大空間環(huán)境，可燃物種類繁多，數(shù)量巨大，分布范圍廣，而且分布的疏密程度可能存在較大差別，難以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)這些可燃物有效熱值的獲取也需要繁雜的工作。同時(shí)，一般來(lái) 8 說(shuō)．當(dāng)消防設(shè)施可靠性和有效性能夠得到保障的時(shí)候，火災(zāi)能夠控制在某個(gè)功能單元里局部燃燒。另外，在工程應(yīng)用和安全評(píng)估中，大空間環(huán)境下墻壁及吊頂對(duì)燃燒的影響較小，在此也可以忽略不計(jì)。因此，對(duì)于大空間建筑進(jìn)行整體火災(zāi)危險(xiǎn)源辨識(shí)中，應(yīng)針對(duì)可燃物聚集的區(qū)域，考慮某處發(fā)生火災(zāi)后的熱釋放速率、火災(zāi) 蔓延情況。可以根據(jù) NFPA的分類，將火災(zāi)的發(fā)展分為極快、快速、中速和緩慢四種類型。表 1 給出了不同火災(zāi)發(fā)展級(jí)別的火災(zāi)發(fā)展速率，以及與典型示例材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系 2 . 某大型購(gòu)物廣場(chǎng)火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)定實(shí)例分析 某大型購(gòu)物廣場(chǎng)特點(diǎn)簡(jiǎn)述 該購(gòu)物廣場(chǎng)單層建筑面積約 10000平方米，內(nèi)部空間大，而且由于建筑設(shè)計(jì)的功能結(jié)構(gòu)限制，防火分區(qū)面積無(wú)法達(dá)到現(xiàn)行《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求。該購(gòu)物廣場(chǎng)為大型綜合商場(chǎng)，經(jīng)營(yíng)種類質(zhì)地材料紛雜，根據(jù)不同的需要分布擺放也經(jīng)常改變，因此可燃物種類多、分布不均。因此，對(duì)于這類人員集中的超標(biāo)場(chǎng)所，有必要運(yùn)用性能化防火分析方法，對(duì)火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行定性或定量的分析評(píng)估，為獲得優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)。經(jīng)過(guò)調(diào)查，該購(gòu)物廣場(chǎng) 的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)均符合相關(guān)國(guó)家規(guī)范的規(guī)定。 典型火災(zāi)場(chǎng)景的選取 基于上述對(duì)購(gòu)物廣場(chǎng)特點(diǎn)的描述，可以知道，該購(gòu) 物廣場(chǎng)每一樓層防火分區(qū)面積過(guò)人．準(zhǔn)以使用常規(guī)的火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)方法先完全統(tǒng)計(jì)其可燃物種類及數(shù)量，而且可燃物也會(huì)隨需要不斷進(jìn)行大規(guī)模變化。但是某一種可燃物在貨架中堆放的形式數(shù)量一般是 固定的，而且貨架之間都存在一定的間隔，可以看作單個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景。因此，根據(jù)式 (2)，按照危險(xiǎn)源辨識(shí)中取最危險(xiǎn)狀態(tài)的原則，可以選取幾個(gè)典型功能單元，通過(guò)對(duì)它 ffJ 的火災(zāi)荷載的統(tǒng)計(jì)，分析購(gòu)物，’場(chǎng)叮能的火災(zāi)發(fā)展特性。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查，按照購(gòu)物 廣場(chǎng)中的各類專柜進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。得到各個(gè)樓層中火災(zāi)荷載密度相對(duì)比較大的功能單元設(shè)計(jì)典型火災(zāi)場(chǎng)景，這些場(chǎng)景的 情況及統(tǒng)計(jì)得到的火災(zāi)荷載密度如表二所示 9 ． 3 火災(zāi)發(fā)展特性分析 按照表 1 中 NPFA推薦的材料分類，確定典型火災(zāi)場(chǎng)景內(nèi)可燃物引起的火災(zāi)發(fā)展速率。假設(shè)火災(zāi)從場(chǎng)景的中心引燃，那么根據(jù)火災(zāi)蔓延的計(jì)算公式 ： L=vt 其中： L t時(shí)刻火焰前端位置 (m)； 73 火焰蔓延速率，取 0． 006(m／ s)； t 時(shí)間 (s)。判斷場(chǎng)景內(nèi)可燃物全部被引燃的時(shí)間，再根據(jù)式 (1)即￡。模型，計(jì)算單元場(chǎng)景內(nèi)的最大熱釋放速率。結(jié)果如表 3 所列。 可以看出，典型火災(zāi)單元場(chǎng)景中以食用油貨架可能導(dǎo)致的火災(zāi)強(qiáng)度最大，全部被引燃的時(shí)間也最快，而男裝專柜達(dá)到最大熱釋放速率也比較大。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然食用油貨架的單元場(chǎng)景火災(zāi)危險(xiǎn)性較大，但其周圍擺放的商品一般為較難引燃的廚具。而在購(gòu)物廣場(chǎng)中衣服貨架擺放比較集中，再加上自身的燃燒速度快，熱釋放速率峰值大。因此，進(jìn)一步針對(duì)男裝專柜這一典型場(chǎng)景中考慮火蔓延導(dǎo)致二次可燃物燃燒后的火災(zāi)特性。根據(jù)《商業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范 JGJ48— 88》， 5m 長(zhǎng)的架間最小允許的凈距離為 2． 20m，而根據(jù)工程應(yīng)用的數(shù)值取值，一般男裝布料 被引燃所需要的單位面積表面臨界輻射熱流取 20kW／ m。將這些參量引入到式 (3)中得到引燃所需的熱釋放速率，再由式 (1)得到達(dá)到該熱釋放速率所需的時(shí)間。從而判斷出火勢(shì)形成蔓延，熱釋放速率的變化不再是單一火災(zāi)場(chǎng)景，也可以說(shuō)，所選取的典型火災(zāi)場(chǎng)景在火災(zāi)發(fā)展過(guò)程中得到了擴(kuò)大。但是由于火災(zāi)影響范圍隨時(shí)間先后不同變化，而且由于間隔的存在，火災(zāi)荷載在擴(kuò)大之后的火災(zāi)場(chǎng)景中分布明顯不均，因此不宜采用直接對(duì)其重新進(jìn)行荷載統(tǒng)計(jì)及 t。規(guī)律計(jì)算的方法，考慮到工程上的近似，在這里采用了熱釋放速率曲線的合成方法 [1 。在這里，假設(shè)該男 裝柜臺(tái)四周各有一個(gè)面積相同的專柜，那么熱釋放速率隨時(shí)間的變化應(yīng)為 Q— at 0+4a(￡一 ~／ 12 q／ c~)圖 1給出的就是男裝專柜將周圍同類專柜衣架引燃后的熱釋放速率變化曲線?？梢钥闯?，一旦相鄰的可燃物披引燃，火勢(shì)將明顯增大．熱釋放速率 L升加快。由于住性能化防火設(shè)計(jì)的火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)汁中，主要是考慮熱釋放速率所能夠達(dá)到的峰值，因此曲線中在熱釋放速率達(dá)到峰值之后的變化情況未加以詳細(xì)10 處理。這里考慮的只是火勢(shì)經(jīng)過(guò)一次蔓延后的情況，如果此時(shí)水噴淋等滅火系統(tǒng)還未發(fā)生作用，熱釋放速率還會(huì)繼續(xù)增大，火勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大，熱釋放速率 的計(jì)算可以繼續(xù)對(duì)式 (5)進(jìn)行疊加的處理，必然會(huì)達(dá)到建筑物無(wú)法承受的程度。因此，在這之后，滅火系統(tǒng)如無(wú)法有效工作，那么建筑物很難達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn)。從圖 1 還可以看出，在引燃發(fā)生之后熱釋放速率上升速度迅速增加，使火災(zāi)的危害性加大，但由于 建筑功能所限，這類可燃物必須毗鄰擺放。從式 (5)可以看出，增加可燃物之間的距離能夠有效延長(zhǎng)熱釋放速率迅速上升的時(shí)間，延緩火災(zāi)危害性的加大。對(duì)于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)，往往是從保守的考慮出發(fā)。因此，根據(jù)對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景的設(shè)計(jì)分析，可以選取 17． 8MW 的超快速火變化曲線和圖 1 的熱釋放速率變化曲 線作為后續(xù)的火災(zāi)危害性評(píng)估分析的輸入?yún)?shù)。 3 有效地商業(yè)建筑逃生路線 商業(yè)建筑中的逃生路線基本設(shè)計(jì) ⑧ 針對(duì)火災(zāi)時(shí)公共建筑中公眾的逃生行為模式，結(jié)合逃生過(guò)程和