2019一消技术实务考点及例题:建筑火灾蔓延的机理与途径

发布时间:2019-06-05 16:45:18 来源:网络整理 浏览次数:

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第三节 建筑火灾蔓延的机理与途径

通常情况下,火灾都有一个由小到大、由发展到熄灭的过程,其发生、发展直至熄灭的过程在不同的环境下会呈现不同的特点。本节主要介绍建筑火灾蔓延的传热基础、烟气蔓延及火灾发展的几个阶段。

知识点:建筑火灾热量的传播方式

(一)热传导

又称导热,属于接触传热,是连续介质就地传递热量而又没有各部分之间相对的宏观位移的一种传热方式。对于起火的场所,热导率大的材料,由于能受到高温作用迅速加热,又会很快地把热能传导出去,在这种情况下,就可能引起没有直接受到火焰作用的可燃物质发生燃烧,利于火势传播和蔓延。

(二)热对流

热对流又称对流,是指流体各部分之间发生相对位移,冷热流体相互掺混引起热量传递的方式。

(三)热辐射

辐射是物体通过电磁波来传递能量的方式。热辐射是因热的原因而发出辐射能的现象。辐射换热是物体间以辐射的方式进行的热量传递。与导热和对流不同的是,热辐射在传递能量时不需要互相接触即可进行,所以它是一种非接触传递能量的方式,即使空间是高度稀薄的太空,热辐射也能照常进行。最典型的例子是太阳向地球表面传递热量的过程。

火场上的火焰、烟雾都能辐射热能,辐射热能的强弱取决于燃烧物质的热值和火焰温度。物质热值越大,火焰温度越高,热辐射也越强。辐射热作用于附近的物体上,能否引起可燃物质着火,要看热源的温度、距离和角度。

知识点:建筑火灾的烟气蔓延

(一)烟气的扩散路线

当高层建筑发生火灾时,烟气在其内的流动扩散一般有3条路线:

第一条,也是最主要的一条是:

着火房间——走廊——楼梯间——上部各楼层——室外;

第二条是:着火房间——室外;

第三条是:着火房间——相邻上层房间——室外。

逐渐冷却的烟气和冷空气流向燃烧区,形成了室内的自然对流,火越烧越旺,如图所示。

着火房间内的自然对流

烟气扩散流动速度与烟气温度和流动方向有关。

烟气在水平方向的扩散流动速度较小,

在火灾初期为0.1~0.3m/s、在火灾中期为0.5~0.8m/s、烟气在垂直方向的扩散流动速度较大,通常为1~5m/s。

在楼梯间或管道竖井中,由于烟囱效应产生的抽力,烟气上升流动速度更大,可达6~8m/s,甚至更大。

(二)烟气流动的驱动力

烟气流动的驱动力包括室内外温差引起的烟囱效应,外界风的作用、通风空调系统的影响等。

1.烟囱效应

是指户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降,造成空气加强对流的现象。烟囱效应的产生。在有共享中庭、竖向通风(排烟)风道、楼梯间等具有类似烟囱特征——即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物(如水塔)中,空气(包括烟气)靠密度差的作用,沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象,即为烟囱效应。属于热交换形式的一种表现。

2.火风压

火灾的热力作用会使空气的温度增高而发生膨胀,密度小的热空气在有高差的巷道中就会产生一种浮力,这种浮力效应被称为火风压(着火房间温度上升、气体膨胀)。

3.外界风的作用

(三)烟气蔓延的途径

火灾时,建筑内烟气呈水平流动和垂直流动。蔓延的途径主要有:

内墙门、洞口,外墙门、窗口,房间隔墙,空心结构,闷顶,楼梯间,各种竖井管道,楼板上的孔洞及穿越楼板、墙壁的管线和缝隙等。

对主体为耐火结构的建筑来说,造成烟气蔓延的主要原因有:

未设有效的防火分区,火灾在未受限制的条件下蔓延;洞口处的分隔处理不完善,火灾穿越防火分隔区域蔓延;防火隔墙和房间隔墙未砌至顶板,火灾在吊顶内部空间蔓延;采用可燃构件与装饰物,火灾通过可燃的隔墙、吊顶、地毯等蔓延。

【真题·多选】导致高层建筑火灾烟气快速蔓延的主要因素包括( )。

A.热浮力

B.建筑物的高度

C.风压

D.建筑物的楼层面积

E.建筑的室内外温差

『正确答案』ACE

『答案解析』烟气流动的驱动力包括室内外温差引起的烟囱效应、外界风的作用、通风空调系统的影响等。

对主体为耐火结构的建筑来说,造成蔓延的主要原因有:

未设有效的防火分区,火灾在未受限制的条件下蔓延;

洞口处的分隔处理不完善,火灾穿越防火分隔区域蔓延;

防火隔墙和房间隔墙未砌至顶板,火灾在吊顶内部空间蔓延;

采用可燃构件与装饰物,火灾通过可燃的隔墙、吊顶、地毯等蔓延。

1.孔洞开口蔓延

2.穿越墙壁的管线和缝隙蔓延

3.闷顶内蔓延

4.外墙面蔓延

知识点:建筑火灾发展的几个阶段

对于建筑火灾而言,最初发生在室内的某个房间或某个部位,然后由此蔓延到相邻的房间或区域,以及整个楼层,最后蔓延到整个建筑物。其发展过程大致可分为初期增长阶段、充分发展阶段和衰减阶段。下图为建筑室内火灾温度—时间曲线。

通常,轰燃的发生标志着室内火灾进入充分发展阶段。

第四节 灭火的基本原理与方法

为防止火势失去控制,继续扩大燃烧而造成灾害,需要采取以下方法将火扑灭,这些方法的根本原理是破坏燃烧条件。

一、冷却灭火(针对可燃物温度)

二、隔离灭火(针对可燃物)

三、窒息灭火(针对氧化剂)

四、化学抑制灭火(针对链式反应自由基)

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