首页 理论教育 建筑火源及其增长特性分析

建筑火源及其增长特性分析

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:建筑中,通常用火灾载荷密度来描述建筑内可燃物状况。定常火源的大小通常可取为火灾载荷密度与空间体积或房间面积的乘积。图2.1火灾初期火源的典型增长曲线表2.1典型的增长火源的增长系数和增长时间3.时间平方—稳定增长火源顾名思义,时间平方—稳定增长火源是指火源功率先按时间平方的增长方式增长,一定时间后再保持在某个稳定值,也称作t2—稳定增长火源。图2.2t2—稳定增长火源热释放速率增长曲线

建筑火源及其增长特性分析

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧造成的灾害,火源的大小决定了火灾发展的规模。从着火开始,火源的增长、稳定以及衰减是一个自维持的化学反应过程,并伴随着复杂的传热、传质和流动过程。研究时需要对火源进行简化处理,其中,火源尺寸和火源功率(火源的热释放速率)是火源的两个主要特征参数。学者Tanak指出,火源功率随时间t的变化可用时间的幂次方来表示:

式中为火源功率基准值。根据火源功率变化方式不同,可以将火源分为定常火源、时间平方增长火源、时间平方增长—稳定火源和其他方式增长火源四种,火灾科学研究和工程中最常用的火源是定常火源和时间平方增长火源。

1.定常火源

定常火源是指火源功率为常数,不随时间变化的火源。定常火源是一种理想化的火源,在消防安全工程中得到广泛运用。建筑中,通常用火灾载荷密度来描述建筑内可燃物状况。定常火源的大小通常可取为火灾载荷密度与空间体积或房间面积的乘积。

2.时间平方增长火源

实际上,火源的功率总是不稳定的,是随时间变化的。Heskestad提出,稳定增长阶段的火源功率可以用一个理想化的抛物线方程来表示:

式中为热释放速率,α为火灾增长因子,t为火灾有效燃烧发生后的时间,t0为开始有效燃烧所需的时间。在评估时,不考虑火灾达到有效燃烧需要的时间,仅仅关心火灾开始有效燃烧后的情况,这样可取t0=0,则有

(www.xing528.com)

式中,tg为增长时间,指的是火源功率由0增长到1055kW所需的时间。按照tg或α的不同,可以将火灾初期火源的增长分为慢速型、中速型、快速型、超快速型四种,如图2.1所示,tg和α的值如表2.1所示。

图2.1 火灾初期火源的典型增长曲线

表2.1 典型的增长火源的增长系数和增长时间

3.时间平方—稳定增长火源

顾名思义,时间平方—稳定增长火源是指火源功率先按时间平方的增长方式增长,一定时间后再保持在某个稳定值,也称作t2—稳定增长火源。这也是工程分析中常用的一种火源简化模型。通常在火灾中,火源增长到一定程度后,由于受到燃料或氧气供应的影响,或者由于室内灭火系统如自动喷水灭火系统的作用,火源功率就不再增长而维持在某个值左右,如图2.2所示。

图2.2 t2—稳定增长火源热释放速率增长曲线

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈