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建筑防火性能化设计的火灾安全工程理论基础是什么?

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提问人72137 - 泥土工 2级  举报  

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关键词: ,燃烧,流动

   
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回答人:90806559 - 泥土工 2级 - 提交时间:2015/3/12 7:12:00   我也要给他一个好评有用(0)  我要给他一个坏评没用(0)  举报

建筑工程消防设计包括:总平面设计、防火离开和建筑结构、安定疏散、消防给水和稳定灭火系统、采暖通风和防排烟及电气等内容。 
  要建立火灾场模型,也是务必基于火灾燃烧理论及火灾中烟气的流动理论。下面仅以安定疏散的“火灾安定工程理论”为代表,对“火灾安定工程理论”加以简要说明。 
  (一)火灾中的释热速率 
  释热速率时体现火灾成长的一个主要参数。 
  Q = φ×m×ΔH(Kj/s)
  式中 :φ燃烧速率因子 
  m 可燃物质量燃烧速率(Kg/s) 
  ΔH该可燃物的热值(Kj/Kg) 
  一般认为,应当通过实验来认识典范物品的火灾燃烧特性,据此预计特定火灾中的释热速率。因此尽可能以全尺寸火灾试验来对这些参数进行研究。 
  (二)火灾烟气孕育产生的特性 
  火灾烟气是一种混合物,由于它的减光性、毒性和高温的影响,使得烟气对火灾中被困人员生命的威胁最大。 
  1.火灾烟气的来源 
  火灾烟气一般来源于:
  1)可燃物热解或燃烧孕育产生的气相产品 
  2)由于卷吸而进入的空气 
  3)多种微小固体颗粒和液滴 
  2.烟气的减光性 
  烟气的减光性一般凭据丈量一定光束穿过烟场后的强度衰落值来确定。设I0位易光远射入长度给定的空间的强度,I为射出强度,其比值I/IO成为该空间的透射率。透射虑倒数的常用对数成为烟气的光学密度。即: 
  D = lg(I0/I)
  而单位长度光学密度:D0 = lg(I0/I) 
  凭据BeerLambert定律: 
  I = I0×exp(- KC) 
  式中:KC—减光系数 
  KC = - ln(I/IO)/L 
  KC = 2.303D0 
  由于烟气的减光性的作用,人们在有烟场地下的能见度一定下降。烟气的减光性对人员的安定疏散组成严重威胁。 
  3.烟气的毒性 
  火灾中具有毒性的烟气,最普遍的是CO。火灾中死亡人员一般是CO中毒。还有许多高分子聚合物的燃烧释放出有毒气体。火灾中缺氧仅是一种特殊情况,并不多见。烟气的毒性不但来自气体,也来自悬浮固体颗粒和吸附烟尘粒子上的物质。 
  4.烟气的高温
  一般烟气具有较高的温度。人在高温下个别蒙受极限时间:5-10分钟。但目前火灾危险评估数据为:一段时间内连续袒露的安定温度为:65100℃。 
  (三)烟气的流动 
  凭据流体的特性,流动烟气的宽度一般即是空间的宽度。由烟气流动的质量守恒可得: 
  Q = B × hy × wsy (m3/s) 
  式中:Q空间流动烟气的体积流量 
  B—空间宽度(m) 
  hy — 烟层厚度(m) 
  wsy—烟气水平流动速度(m/s) 
  ∴wsy = Q / B × hy 
  由力学平衡式得: 
  (ρk ρy)ghy = ζ(ρywsy)/2 
  式中:ρk —空间的冷空气密度 
  ρy—空间的烟气层的平均密度 
  ζ—折算系数
  ∴(ρk ρy)ghy = ζρy /2*(Q/Bhy)2 
  由实验得ζ= 0.9 
  ∴ hy = 0.9[(273+tk)/(tytk)]1/3*(Q/B)2/3 
  式中:Q空间烟气的平均流动速度(m/s) 
  tk空间的冷空气的温度(℃) 
  ty空间流动的烟层的平均温度(℃) 

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