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7.4 需要确定的参数


7.4.1 一般应用中需要确定的参数
7.4.1.1 火灾增长时的热释放速率
    除易燃液体、气体或诸如泡沫塑料类轻质可燃物等材料的火灾外,大多数火灾的增长速率相对较慢。火灾增长速率通常用热释放速率来表示。出于设计目的,经常采用指数函数或幂函数形式的热释放速率。t2火灾是最常用的形式,可用式(2)表示:
    式中:
    t2——到达设定热释放速率。所用的时间。
    t2火灾可导致值超过所考虑可燃物可能具有的最大热释放速率。另外,在存在大量可燃物的情况下,第一个被引燃的物体可能在最后一个物体被引燃之前已经燃尽。这些因素都应加以考虑。
    0值可以任意选取,但通常取1MW。表2中列出了在消防安全工程中四种常用的火灾增长速率。
t2火灾的类型
    为特定的场景选择合适的火灾增长类型时应考虑上述因素,火灾增长类型的选择可考虑使用工程判断。对已确定的设定火灾场景,在已知可燃物分布的情况下,火灾增长类型可以参照试验数据或者采用适当的火焰传播模型通过数值模拟来选择。
    有关储藏物品火灾的增长类型可参照有关文献数据选取(参见参考文献[4]、[9]),在缺少更多精确的数据时,可参考附录E。
7.4.1.2 阴燃火灾
    一般情况下,阴燃火灾产生的热量少,但若阴燃时间足够长,未燃烧的可燃气体、有毒燃烧产物如一氧化碳和烟灰等可充满整个空间。因参与阴燃的空气量少,致使烟气和有毒燃烧产物的生成率较高。
    下列因素可影响阴燃火灾的发生(参见参考文献[10]):
    ——可燃物的特性;
    ——通风条件;
    ——点火源强度。
    当通风量增加时,阴燃火灾很容易转变为明火火灾。
    不完全燃烧产生的一氧化碳是阴燃火灾的主要危害。因能见度低而造成的人员疏散失控状态,也是分析中需要考虑的重要内容,尤其在居民区内。
    目前没有预测阴燃的定量方法。分析时需要考虑建筑内物体发生阴燃的可能性,如沙发、被褥和纤维材料(尤其是通过化学加工的材料)等物体易于阴燃,还需要考虑能产生阴燃的潜在点火源,如香烟、高温物体或电火花等。
7.4.1.3 可燃物
    当确定了设定火灾场景的可燃物,且在整个建筑设计中不再发生改变时,可利用可燃物的实际燃烧特性确定设定火灾。
    很多实验室使用家具量热仪或基于氧消耗法,确定了一系列常见物体的热释放特性(参见参考文献[11]、[12]、[13])。这些实验数据都是在良好通风条件下,将可燃物置于燃烧罩下进行燃烧得到的。应注意在实际的室内火灾中,可燃物(如装有软垫的家具等)的火灾增长速率容易超过在开放环境内自由燃烧情况下所确定的增长速率。预热和热烟气层的辐射反馈可以提高火灾增长速率,并使通风控制型火灾产生更多的烟气和毒性组分。
    墙体和顶棚内衬材料的燃烧特性可采用实体房间火实验确定,参见GB/Т 25207。
    若可证明以下几点,则可以根据参考可燃物的实际燃烧特性来确定设定火灾:
    ——火灾特性是保守的,且在建筑设计使用年限内,其值不可能被实际可燃物超过;
    ——分析设定火灾场景过程中,在可能存在的条件下,确定其特性的条件是具有代表性的;
    ——火灾不会蔓延到其他未被考虑的可燃物。
7.4.2 应用简单计算模型时需确定的参数
    大多数计算模型都需要将火灾热释放速率作为计算房间温度或其他火灾特性的输入参数,而对于简单的计算模型则需要较简单的输入数据即可,如7.5.3.1讨论的、适用于轰燃后火灾的曲线就不需要用热释放速率作为其输入参数。另外,可以根据更简单的信息,如房间几何形状及其通风口、房间内衬材料的热性能和火灾载荷等来直接预测温度。
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消防安全工程 第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择 GB/T31593.4-2015
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