設(shè)計火災(zāi)中火災(zāi)熱釋放速率曲(編輯修改稿)
2025-07-27 09:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 上述計算方法適用于物品擺放形式規(guī)則一致，可燃物種類單一的情況。較為典型的例子有圖書館內(nèi)的書庫、高架倉庫內(nèi)的貨架以及展覽中心內(nèi)的展位等。算例[4]：分析一個物流倉庫內(nèi)的火災(zāi)蔓延情況及確定火災(zāi)的熱釋放速率曲線。圖5為某物流高架庫房內(nèi)貨架商品的擺放情況示意圖。圖中兩個貨架背靠背布置形成一個貨架列，貨物儲存在標準規(guī)格的自動化存取包裝箱內(nèi)，放置在貨架內(nèi)的貨架托盤上。本文將通過分析貨架列內(nèi)的一個貨架單位著火時，火災(zāi)沿貨架列的傳播蔓延情況，以說明如何應(yīng)用上述計算方法確定火災(zāi)的熱釋放速率曲線。貨架貨物貨架托盤圖5 貨架商品擺放示意圖（1）分析火災(zāi)蔓延的基本情形為便于分析，將貨架的正面視圖用圖6抽象表示。由圖6可見，貨架共有6層，其中每個格子對應(yīng)上圖中的一個貨架格（以下簡稱為貨架單位）。由于貨架是背靠背布置，因此每個貨架單位中放置兩個貨架托盤和兩個裝滿貨物的箱子。假定起火點位于貨架底層位置為A處的貨架單位，起火之后，火災(zāi)會沿垂直和水平方向分別向上部及其兩側(cè)蔓延。按貨架單位被引燃的先后順序?qū)⒇浖軉挝环纸M，火焰蔓延的先后順序則可如圖6所示表現(xiàn)為ABCDEFGH。由此可以看出，火災(zāi)向上蔓延首先呈金字塔狀向上蔓延，同時火災(zāi)還向貨架兩側(cè)蔓延，使得火災(zāi)蔓延過程將逐步呈梯形狀發(fā)展。HGFGHHGFEFGHHGFEDEFGHHGFEDCDEFGHHGFEDCBCDEFGHHGFEDCBABCDEFGH圖6 貨架單位A起火后，火災(zāi)沿貨架的傳播蔓延情形簡化示意（2）確定首先起火的一個貨架單位A的熱釋放速率發(fā)展情況由于貨箱內(nèi)的貨物不確定，本文采用木制貨架托盤的燃燒實驗結(jié)果作為分析的基礎(chǔ)。該實驗中參與燃燒的共有六個托盤（實驗照片見圖7），將其火災(zāi)載荷等價于一個貨架單位內(nèi)托盤及其上面貨物的火災(zāi)載荷。圖8為實驗得到的熱釋放速率曲線，并在計算中將其視為一個貨架單位著火時的熱釋放速率曲線。貨架托盤的尺寸為1m1m，兩個托盤之間的間隙約為30mm，因此一個貨架單位起火后，+=（m）。計算時，貨架托盤及商品按一般可引燃物品計算(見表1，其引燃所需要的輻射熱流為20kW/m2)。根據(jù)公式(2)，得到引燃相鄰貨架單位所需的熱釋放速率為：（kW）圖7 木制貨架托盤燃燒實驗情形圖8 一個貨架單位著火時的熱釋放速率曲線從一個貨架單位的熱釋放速率曲線（圖8）可以查出，火源熱釋放速率約在180s（3min.）時達到211kW，即表示3min后相鄰的貨架單位將被引燃。相鄰的貨架單位被引燃后，也按相同的熱釋放速率曲線發(fā)展。根據(jù)相同的方法再計算其他相鄰的貨架單位被引燃的時間。圖9為按被引燃的先后順序?qū)⒁粋€貨架列中不同貨架單位組的火災(zāi)熱釋放率曲線繪制而成。一個貨架列的火災(zāi)熱釋放速率一般以時間為步長，綜合各貨架單位順序起火后某一時刻的熱相互作用來獲得，但目前這方面的研究尚不完善。因此，本文假設(shè)一個貨架列的火災(zāi)熱釋放速率基本等同于將各組熱釋放速率曲線的合成結(jié)果。這樣，就可以得到一個貨架列中貨架單位AH組起火時的火災(zāi)熱釋放速率隨時間的變化曲線（如圖10所示）。圖9 貨架底層起火時，同列其他貨架單位起火后的熱釋
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