2019一級消防工程師《案例分析》章節(jié)講義：建筑防火相關參數確定
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相關參數確定
一、不同類型建筑的火災荷載密度確定
火災荷載密度——是指單位建筑面積上的火災荷載。
火災荷載密度——是可以比較準確地衡量建筑物室內所容納可燃物數量多少的一個參數，是研究火災全面發(fā)展階段性狀的基本要素。
在建筑物發(fā)生火災時——火災荷載密度直接決定火災持續(xù)時間的長短和室內溫度的變化情況。
建筑物內的可燃物可分為兩類：
1)固定可燃物——固定可燃物的數量很容易通過建筑物的設計圖樣準確地求得。
2)容載可燃物——容載可燃物數量很難準確計算，一般由調查統計確定。
可燃物的狀況及火災荷載密度
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。
建筑物內的火災荷載密度——用室內單位地板面積的燃燒熱值表示，見式(1)。
式(1)
式中
qf——火災荷載密度(MJ/m2);
Gi——某種可燃物的質量(kg)：
Hi——某種可燃物單位質量的發(fā)熱量(MJ/kg);
A——火災范圍內的地板面積(m2)。
一個空間內的火災荷載密度也可以參考同類型建筑內火災荷載密度的統計數據確定。
在進行此類統計時，應該至少對5個典型建筑取樣。
二、防止火災輻射蔓延
造成火災輻射蔓延的因素很多，如飛火、熱對流、熱輻射等。
在性能化的分析中——是在一定的設定火災規(guī)模下通過控制可燃物間距，或在一定間距條件下控制火災的規(guī)模等方式來防止火災的蔓延。
性能化分析中——通常采用輻射熱分析方法來分析火災蔓延情況。
火災發(fā)生時——火源對周圍產生熱輻射和熱對流。火源周圍的可燃物在熱輻射和熱對流的作用下溫度會逐漸升高，當達到其點燃溫度時可能會發(fā)生燃燒，導致火災的蔓延。
一般情況下，在火災通過輻射蔓延的設計中——
當被引燃物是很薄很輕的窗簾、松散地堆放的報紙等非常容易被點燃的物品時，臨界輻射強度可取10kW/m2;
當被引燃物是帶軟墊的家具等一般物品時，臨界輻射強度可取20kW/m2;
對于5cm或更厚的木板等很難被引燃的物品，臨界輻射強度可取40kW/m2。
貨物帶有包裝，保守取臨界輻射強度為15kW/m2。
一般假設點火源的輻射能量是在火源中心位置釋放出來的，熱輻射強度見式(2)。
式(2)
式中：
q″——熱輻射強度，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、高大空間中高火災荷載區(qū)域應采取的措施
1.防火單元
對于公共空間內設置的高火災荷載、人員流動小、無獨立疏散條件的區(qū)域(如廚房、為旅客服務的辦公室、設備用房、既有商業(yè)設施等)應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行防火分隔。
在隔墻上開設門、窗時，應采用甲級防火門、窗。
2.防火艙
對于站房內設置的為旅客服務的無明火作業(yè)的餐飲、商業(yè)零售網點、商務候車等場所，可采用“防火艙”的處理方式(圖1)。
圖1防火艙示意圖(圖中堅實的圍護結構為防火隔墻)
以確保將火災影響限制在局部范圍內，最大限度地避免危及生命安全、財產安全和運營安全的事件發(fā)生，以實現大空間開敞布局的需要。
所謂“防火艙”——是指由堅實的有足夠耐火極限的不燃圍護結構(要求圍護結構耐火極限不小于1.00h)構成，覆蓋在整個火災荷載相對較高的區(qū)域之上。
頂棚下要求安裝火災自動報警系統、自動噴水滅火系統和排煙裝置。
這樣，既可快速抑制火災，又可防止煙霧蔓延到大空間。
3.燃料島
燃料島——是指在開放大空間內設置的沒有頂棚的小型陳列和零售服務設施。
這些設施被要求控制在6～ 20m2之內，火災規(guī)模一般為3～ 5MW。
燃料島之間應保持足夠的防火安全間距，一般不小于9m。
四、人員的耐受性指標的選取
人員的耐受性指標——是指計算危險來臨時間時應考慮火災時建筑物內影響人員安全疏散的因素。
包括：煙氣層高度;熱輻射;對流熱;煙氣毒性;能見度。
這些因素可以通過對建筑內特定的火災場景進行火災與煙氣流動的模擬得到。
各因素應按以下要求確定：
1)在疏散過程中——煙氣層應始終保持在人群頭部以上一定高度，人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。
2)人體對煙氣層等——火災環(huán)境的輻射熱的耐受極限為2.50kW/m2，即相當于上部煙氣層的溫度約為180-200℃。
3)高溫空氣中的水分含量——對人體的耐受能力有顯著影響。人體可以短時間承受100℃環(huán)境的對流熱，當溫度低于60%(水分飽和)時可以耐受大于30min。
4)火災中的熱分解產物及其濃度與分布——因燃燒材料、建筑空間特性和火災規(guī)模等不同而有所區(qū)別。在設計和評估時，可簡化為：如果空間內煙氣的光密度不大于0.1OD/m，則視為各種毒性燃燒產物的濃度在30min內達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。在設計與評估中，應根據空間高度與大小以及可能的疏散時間來確定該光密度的大小。
5)能見度的定量標準——應根據建筑內的空間高度和面積大小確定。對于小空間，能見度指標取5m;對于大空間，能見度指標取10m。
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