大空间建筑火灾烟气控制技术.ppt

大空间建筑(中庭)火灾烟气控制技术
主要内容
一、火灾一般知识
二、火灾中需控制的参数
三、烟气的生成量
四、烟气的流动特征
五、烟气控制措施
六、中庭建筑火灾烟气控制特点
七、国内外规范对比
火灾发生过程
火灾初期
轰燃:转变为全面燃烧的瞬间
旺盛期
衰减期
烟的定义
美国试验与材料学会(ASTM)给烟下的定义:
某种物质在燃烧或分解时散发出的固态或液态悬浮微粒和高温气体。
NFPA92B对烟气的定义:
是在上述定义之外,加上“以及混合进去的任何空气”,这种定义可能对烟气控制更有用。
概括起来,烟气由三类物质组成:燃烧物质释放出的高温蒸气和有毒气体;被分解和凝聚的未燃物质;被火焰加热而带入上升气流中的大量空气。
烟羽流
火灾发生在中庭地面上且远离大空间的边界面,火灾产生的高温气体上升到火焰上方形成烟羽流。
烟羽流在上升过程中不断卷入四周空气,且烟羽流在上升过程中不触及边界面,由此形成的烟羽流称为轴对称烟羽流(Axisymmetric plume)。
火灾发生在与中庭相通的邻近空间,火灾生成的烟气通过开口处的阳台等水平凸出物,经过阳台边缘向大空间扩散,这样形成的烟羽流称为阳台溢流烟羽流(Balcony spill plume)。
烟气通过墙上开口门或窗向中庭空间扩散,这样形成的烟羽流称为窗烟羽流(Window plume)。
轴对称烟羽流
阳台烟羽流
窗烟羽流
火灾模型
稳态火灾
非稳态火灾
稳态火灾放热量
放热量为常数的火灾定义为稳态火灾。火灾本质上是非稳态的过程,但稳态火灾是非常有用的理想模型。在很多应用中,采用稳态火灾将使设计方法更简单,结果更安全。
美国消防协会(NFPA)92B中,给出了商业、住宅、办公建筑单位面积的放热量Q。国外文献报道:对限制可燃物的中庭,Q=225kw/m2;未限制可燃物的中庭,单位面积Q=500kW/m2。,这样限制可燃物的中庭其稳态设计火灾强度为2100kW;未限制可燃物的中庭其稳态设计火灾强度为4600kw。在设计火灾大小时,不应忽视过渡燃料,为此着火面积可能会更大,这与火焰的扩展有关。取着火面积为50m2,中庭的设计火灾强度可达25000kW。
三种典型的中庭稳态设计火灾强度推荐如下:限制可燃物的中庭最小火灾,2000kw;未限制可燃物的中庭最小火灾,5000kw;未限制可燃物的中厅最大火灾,25000kw。