第2讲室内火灾发展过程课件.ppt

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1、2023/1/241上节回顾上节回顾1 1、简简述火灾的概念。火灾述火灾的概念。火灾发发生的条件有哪些？你有何防生的条件有哪些？你有何防灭灭火基本火基本对对策？按可燃物的策？按可燃物的类类型和燃型和燃烧烧特性，可以将火灾分特性，可以将火灾分为为哪几哪几类类？火灾：火灾：是在时间上和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。是在时间上和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。必要条件必要条件必要条件必要条件：三要素三要素-可燃物可燃物、助燃物（氧化剂）助燃物（氧化剂）、点火源点火源充分条件：充分条件：充分条件：充分条件：要有足够的量，并相互作用要有足够的量，并相互作用（1）可燃物可燃物要有一定的量要有一定的量

2、（2）助燃物助燃物浓度不能太低浓度不能太低（3）点火源点火源必须有一定的能量和温度必须有一定的能量和温度2023/1/242上节回顾上节回顾1、控制可燃物、控制可燃物（1）控制可燃物的数量；（）控制可燃物的数量；（2）防止可燃液体、气体通道容器设备渗漏；（）防止可燃液体、气体通道容器设备渗漏；（3）防止）防止相互作用相互作用2、隔绝空气、隔绝空气（1）放在密闭容器内保护；（）放在密闭容器内保护；（2）异常危险的生产采用氮气或惰性气体保护）异常危险的生产采用氮气或惰性气体保护防火方法防火方法防火方法防火方法3、消除点火源、消除点火源（1）对明火进行隔离；（）对明火进行隔离；（2）防止撞击、磨擦产

3、生火花；（）防止撞击、磨擦产生火花；（3）消除静电火灾；）消除静电火灾；（4）防止雷击火花）防止雷击火花（5）防止高温表面点火源；（）防止高温表面点火源；（6）防止电器火源；（）防止电器火源；（7）有爆炸危险的厂房采用遮）有爆炸危险的厂房采用遮阳措施阳措施2023/1/243上节回顾上节回顾（1）隔离法）隔离法（2）冷却法）冷却法（3）窒息法）窒息法（4）抑制法）抑制法灭灭火方法火方法火方法火方法2023/1/244按可燃物的类型和燃烧特性，可以将火灾分为:上节回顾上节回顾A 类火灾：火灾：固体物固体物质火灾。火灾。这种物种物质通常具有有机物性通常具有有机物性质，一般在燃，一般在燃烧时能能产生

4、灼生灼热的余烬。的余烬。B 类火灾：火灾：液体或可熔化的固体物液体或可熔化的固体物质火灾。火灾。C 类火灾：火灾：气体火灾。气体火灾。D 类火灾：火灾：金属火灾。金属火灾。E 类火灾：火灾：带电火灾。物体火灾。物体带电燃燃烧的火灾。的火灾。F 类火灾：火灾：烹烹饪器具内的烹器具内的烹饪物（如物（如动植物油脂）火灾。植物油脂）火灾。2023/1/2452、建筑火灾发生的原因有哪些？你认为应如何防范建筑火灾？上节回顾上节回顾（一）生产和生活用火不慎（一）生产和生活用火不慎（二）吸烟不慎（二）吸烟不慎（三）玩火（三）玩火（四）违返生产安全制度（四）违返生产安全制度（五）电气设备设计、安装、使用及维护

5、不当（五）电气设备设计、安装、使用及维护不当（六）自然现象引起（六）自然现象引起（七）纵火（七）纵火2023/1/2463、建筑防火对策包括哪些？上节回顾上节回顾主动防火对策主动防火对策指限制火灾发生和发展的技术，着眼于早期发现和扑灭火灾；保障人指限制火灾发生和发展的技术，着眼于早期发现和扑灭火灾；保障人员安全；减少烟气的伤害。员安全；减少烟气的伤害。被动防火对策被动防火对策指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术。指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术。2023/1/2474、建筑防火技术措施有哪些？上节回顾上节回顾耐火：耐火：加加强建筑整体耐火建筑整体耐火稳定性，使其在火

6、灾中不致倒塌。定性，使其在火灾中不致倒塌。防防火火：在在设计中中破破坏坏燃燃烧、爆爆炸炸条条件件，如如建建造造中中采采用用非非燃燃性性建建筑筑材材料料，易易燃燃易易爆爆场所所设置防爆置防爆电气、不气、不发火地面等。火地面等。避火：避火：合理合理设置疏散通道、疏散置疏散通道、疏散设施和安全出口，施和安全出口，为火灾火灾时人人员逃生逃生创造安全条件。造安全条件。控火：控火：1、控制火灾在初起、控制火灾在初起阶段，如安装火灾自段，如安装火灾自动报警、自警、自动灭火系火系统，进行初期有行初期有效的扑救。效的扑救。2、把火灾控制在、把火灾控制在较小范小范围，在建筑物平面和，在建筑物平面和竖向向设置防火分

7、隔，划分防置防火分隔，划分防火分区，在建筑物之火分区，在建筑物之间留有一定防火留有一定防火间距，切断火灾蔓延的途径，减少成灾面距，切断火灾蔓延的途径，减少成灾面积。2023/1/2481.2 1.2 建筑火灾及其发展和蔓延建筑火灾及其发展和蔓延 413建筑火灾的发展过程建筑火灾的发展过程火灾在全面发展阶段的性状火灾在全面发展阶段的性状2建筑火灾的蔓延建筑火灾的蔓延建筑火灾的危险性及影响因素建筑火灾的危险性及影响因素2023/1/249反反反反浮浮浮浮力力力力射射射射流流流流顶棚射流顶棚射流热烟气层热烟气层冷空气层冷空气层冷空气层冷空气层羽羽羽羽流流流流开口流动开口流动开口流动开口流动室内火灾的

8、形成室内火灾的形成 一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/2410一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程v 仅讨论一个普通房一个普通房间内的火灾内的火灾发展展过程。程。v根据室内温度随时间的变化，可将室内火灾发展过程分为：根据室内温度随时间的变化，可将室内火灾发展过程分为：起火阶段起火阶段全面发展阶段：全面发展阶段：热烟气流烟气流动引起引起的火灾蔓延的火灾蔓延熄灭阶段熄灭阶段起火起火轰燃轰燃全面发展阶段全面发展阶段熄灭熄灭2023/1/2411一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程着火后的三种情形着火后的三种情形火自火自发燃燃烧，未蔓延到其他可燃物，未蔓延到其他

9、可燃物质通通风不足，火熄不足，火熄灭（如（如图中虚中虚线所示），所示），或者以很慢的速率或者以很慢的速率继续燃燃烧可燃物足可燃物足够，通，通风条件良好，火条件良好，火势迅猛迅猛起火阶段起火阶段2023/1/2412一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程起火阶段的特点起火阶段的特点（1）火灾燃火灾燃烧范范围不大，火灾不大，火灾仅限于初始起火点附近；限于初始起火点附近；（2）室内温度差）室内温度差别大，在燃大，在燃烧区域及其附近存在高温，室内平均温度低；区域及其附近存在高温，室内平均温度低；（3）火灾）火灾发展速度一般展速度一般较慢，在慢，在发展展过程中，火程中，火势不不稳定；定；（4）火灾

10、）火灾发展展时间因因点火源、可燃物性点火源、可燃物性质和分布、通和分布、通风条件等条件等影响差影响差别很大。很大。2023/1/2413一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程火灾初期是灭火最为有利的时机，对建筑物内人员的疏散，重要物资的抢救，以及火灾扑救，都具有重要意义。初期起火阶段对防灭火的重要意义初期起火阶段对防灭火的重要意义v建筑材料的燃烧性能对火灾的初起阶段影响很大建筑材料的燃烧性能对火灾的初起阶段影响很大。易燃和难燃或不燃结构建筑起火后，火灾初期阶段易燃和难燃或不燃结构建筑起火后，火灾初期阶段的持续时间有很大差别。为防火安全，建筑物应尽可能不使用易燃建筑材料，或使用经过阻燃处理

11、的建的持续时间有很大差别。为防火安全，建筑物应尽可能不使用易燃建筑材料，或使用经过阻燃处理的建筑材料。筑材料。2023/1/2414图图1-5 1-5 烟层对地面的辐射热烟层对地面的辐射热2023/1/2415 初期火灾的持续时间，即火灾轰燃之前的时间，对建筑物内人员的疏散，重要物资的抢救，以及火灾扑救，都具有重要意义。若建筑火灾经过诱发成长，一旦达到轰燃，则该分区内未逃离火场的人员，生命将受到威胁。国外研究人员提出如下不等式：式中 tp从着火到发现火灾所经历的时间；ta从发现火灾到开始疏散之间所耽误的时间；trs转移到安全地点所需的时间；tu火灾现场出现人们不能忍受的条件的时间。一、建筑火灾

12、的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/2416一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程全面发展阶段全面发展阶段起火起火轰燃轰燃全面发展阶段全面发展阶段熄灭熄灭2023/1/2417全面发展阶段全面发展阶段（1）轰燃燃（Flashover）是是建建筑筑火火灾灾最最显著著的的特特征征之之一一，它它标志志着着火火灾灾全全面面发展展阶段的开始，房段的开始，房间内局部燃内局部燃烧向全室性燃向全室性燃烧过渡的渡的现象。象。一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/2418（2）室室内内火火灾灾进入入全全面面发展展阶段段后后，可可燃燃物物猛猛烈烈燃燃烧，燃燃烧处于于稳定定期期，可

13、可燃燃物物的的燃燃烧速速度度接接近近顶值，火灾温度上升到最高点。火灾温度上升到最高点。（3）火火灾灾全全面面发展展阶段段的的持持续时间主主要要取取决决于于可可燃燃物物的的燃燃烧性性能能、可可燃燃物物数数量量和和通通风条条件件，而而与与起起火火原因无关。原因无关。一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/2419（1）建筑）建筑结构的耐火性能构的耐火性能显得格外重要。得格外重要。室内高温室内高温还对建筑物构件建筑物构件产生生热作用，使建筑物构件的承作用，使建筑物构件的承载能力下降，能力下降，甚至造成建筑物局部或整体倒塌破坏。人甚至造成建筑物局部或整体倒塌破坏。人们在建筑在建筑设计

14、时，应注意注意选用耐火性能好，耐火用耐火性能好，耐火时间长的建筑的建筑结构作构作为承重体系。承重体系。全面发展阶段对防灭火的重要意义全面发展阶段对防灭火的重要意义一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程底框架底框架结构建筑构建筑90min，撤离，撤离钢屋架屋架结构的建筑构的建筑20min，撤离，撤离混凝土框架混凝土框架结构建筑构建筑90min，未来，未来30min 内无法控制，撤离内无法控制，撤离轰然时钟轰然时钟2023/1/2420坍塌现场全景图坍塌现场全景图湖南省衡阳市湖南省衡阳市“11.311.3”特大火灾坍塌事故特大火灾坍塌事故2023/1/2421居民楼9 F居民楼8 F商住楼3

15、 F 衡 州 大 市 场4 F环球家俱广场大门商 住 楼配电房门面居 民 楼6 F民房2 F居 民 楼9 F临 江 路临 江 路北1 F墙备注备注:水泥墩消防栓湖湖南南省省衡衡阳阳市市衡衡州州大大厦厦11.3特特大大火火灾灾坍坍塌塌事事故故现现场场平平面面图图2003.11.3锈蚀火灾发生地火灾发生地一楼储有大量的电器、一楼储有大量的电器、橡塑制品以及烟酒、糖果橡塑制品以及烟酒、糖果、红枣、八角、木耳等副、红枣、八角、木耳等副食品食品衡衡州州大大厦厦2023/1/2422一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程（2）火焰、高温烟气从房火焰、高温烟气从房间的开口大量的开口大量喷出，把火灾蔓延

16、到建筑物的其它部分。出，把火灾蔓延到建筑物的其它部分。为减少火灾减少火灾损失，阻失，阻止止热对流，限制燃流，限制燃烧面面积扩大，建筑物大，建筑物应有必要的防火分隔措施。有必要的防火分隔措施。（3）组织强大的大的灭火力量，火力量，轰燃之前人燃之前人员全部撤离。全部撤离。全面发展阶段对防灭火的重要意义全面发展阶段对防灭火的重要意义2023/1/2423熄灭阶段熄灭阶段（1）在在火火灾灾全全面面发展展阶段段的的后后期期，随随着着室室内内可可燃燃物物的的挥发物物质不不断断减减少少，以以及及可可燃燃物物数数量量的的减减少少，火火灾灾燃燃烧速度速度递减，温度逐减，温度逐渐下降，明火逐下降，明火逐渐消失，但

17、残碳燃消失，但残碳燃烧还可持可持续相当相当长的的阶段，最段，最终熄熄灭。（2）判定：当室内平均温度降到最高温度的）判定：当室内平均温度降到最高温度的80%时则认为火灾火灾进入熄入熄灭阶段。段。（3）下降速度与火灾持）下降速度与火灾持续时间有关（有关（1小小时内，衰减内，衰减12度度/分分钟；1小小时以上，以上，8度度/分分钟）一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/2424熄灭阶段对防灭火的重要意义熄灭阶段对防灭火的重要意义注意防止火灾向相邻建筑蔓延，切不可疏忽大意，但因可燃物数量已不多，也不必投入过多的战斗力量。防止建筑构件因经受火焰高温作用和灭火射水的冷却作用出现裂隙、下

18、沉、倾斜或倒塌，要保证灭火战斗人员的生命安全。一、建筑火灾的发展过程一、建筑火灾的发展过程2023/1/24252023/1/2426二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延1、火火焰焰接接触触：起起火火点点的的火火舌舌直直接接点点燃燃周周围的的可可燃燃物物，使使之之发光光燃燃烧，将将火灾蔓延开来。火焰蔓延的速度取决于火焰的火灾蔓延开来。火焰蔓延的速度取决于火焰的传热的速度。的速度。2、延延烧：固固体体可可燃燃物物表表面面或或易易燃燃、可可燃燃液液体体表表面面上上的的一一点点起起火火，通通过导热升温点燃，使燃升温点燃，使燃烧沿表面沿表面连续不断地向外不断地向外发展下去，称展下去，称为延延烧。蔓延方

19、式蔓延方式2023/1/24273、热传导：火火灾灾产生生的的热量量，经导热性性能能好好的的建建筑筑构构件件或或建建筑筑设备传导至至相相邻或或上上下下层房房间，引引起起其其周周围直直接接接接触触的的可可燃燃物物燃燃烧，造造成成火火灾灾的的蔓蔓延延。薄薄壁壁隔隔墙、楼楼板板、金金属属管管壁壁、金金属属构构件件或或金金属属设备等等都都是是良良好好的的导热媒媒介介。特特点点：有有导热媒媒介介，蔓蔓延延的的距距离离近近。案案例例：电焊工工在在顶层焊接接水水暖暖管管道道，引引燃燃下下层水暖管道周水暖管道周围的可燃物。的可燃物。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/24284、热对流：对流是初

20、期建筑火灾蔓延的主要形式。房间内的燃烧产生的热烟气与周围的冷空气存在密度差，使热气流不断上升，冷气流不断下沉，形成对流。对流换热使房间内温度不断升高，在空间进行质量和能量的交换，热气流使火灾蔓延至其它房间。5、热辐射：起火点附近的易燃、可燃物，在没有与火源接触，又没有中间导热物体作为媒介的条件下而起火燃烧，靠的是热辐射。热辐射是确定建筑之间防火间距的主要考虑因素。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/24291 1、火灾沿水平方向的蔓延：、火灾沿水平方向的蔓延：v未未设防火分区防火分区v失失效效的的防防火火分分隔隔物物：设置置的的防防火火门、防防火火卷卷帘帘等等防防火火分分隔隔物物

21、在在发生生火火灾灾时没没能能及及时关关闭或或产品品伪劣劣没没能能起起到到在在一一定定时间内内阻阻止止火火势的的作作用用；防防火火墙封封堵堵不不严密密或或发生生穿穿透透裂裂缝，造成火灾蔓延造成火灾蔓延。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延蔓延途径：蔓延途径：2023/1/2430没有防火分隔的吊顶（闷顶）：框架式大空间建筑，使用人在内部进行分隔时只将分隔墙封到吊顶下部，而在吊顶上部空间是贯通若干个房间的。火灾在一个房间发生，热烟气上升至顶棚后沿吊顶上部空间蔓延至其它相邻房间。通过可燃的隔墙、吊顶、地毯等蔓延2、火灾沿竖直方向的蔓延楼板：火灾通过楼板上的开口、楼板本身的传热导致从下层空间蔓延至上层

22、空间。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/2431v各种各种竖井通道，例如楼梯井通道，例如楼梯间、电梯井、梯井、电缆井、垃圾井、垃圾井、楼板的孔洞等。井、楼板的孔洞等。热烟气在垂直方向的蔓延速度烟气在垂直方向的蔓延速度为34m/s，是水平方向的，是水平方向的10倍。如一座高度倍。如一座高度100m的的高高层建筑，烟气在没有阻建筑，烟气在没有阻挡的情况下，半分的情况下，半分钟左右即左右即可从底可从底层上升至上升至顶层。【案例案例】南朝南朝鲜汉城城22层的的“大然大然阁”旅旅馆，二楼，二楼咖啡咖啡间的液化石油气瓶爆炸起火，烟火很炔蔓延到整的液化石油气瓶爆炸起火，烟火很炔蔓延到整个咖啡

23、个咖啡间和休息和休息厅，并相，并相继通通过楼梯和其它楼梯和其它竖向管井，向管井，迅速向上蔓延，迅速向上蔓延，顷刻之刻之间全楼全楼变成一座成一座“火塔火塔”。大。大火火烧了了约9个小个小时，烧死死163人，人，烧伤60人，人，烧毁大楼大楼内全部家具、装修等，造成了内全部家具、装修等，造成了严重重损失。失。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/2432穿越楼板的、墙壁的管线和缝隙。例如空调系统的竖向风管。风管保温材料使用了易燃或可燃材料；风管本身使用了易燃、可燃材料；风管连通上下楼层，通过风管和各风口将火灾从下层迅速蔓延至上部各层。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/24

24、33外墙窗口：房间起火后，室内温度增高，达到250左右时，窗玻璃膨胀、变形，但受窗框的限制，玻璃就自行破碎了，火焰窜出窗口，向外蔓延。蔓延的情况，一是火焰的热辐射穿过窗口，烤着对面建筑物；二是火舌直接烧向上一层或屋檐。底层起火，火舌经底层窗口窜出向上从上层窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，使整个建筑物起火。上下层窗口之间距离的大小，可影响火势的蔓延。二、建筑火灾的蔓延二、建筑火灾的蔓延2023/1/2434火灾房间窗口冒出的火焰高度火灾房间窗口冒出的火焰高度窗高窗高1.5m1.54.8m1.52.5m1.51.5m2023/1/24352010.11.15，上海高楼大火，上海高楼大火2023

25、/1/2436三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状研究意义 火灾造成的建筑物破坏、人员伤亡和财产的损失主要发生在火灾的全面发展阶段，因为有必要弄清楚这一阶段的火灾性状，才能更好的指导防火设计，达到最大限度减少火灾损失的目的。2023/1/2437三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状1.火灾荷载（火灾负荷）火灾荷载（火灾负荷）定定义：把火灾范把火灾范围内内单位地板面位地板面积的等效可燃物（木材）的量的等效可燃物（木材）的量，用等效木材的重量表，用等效木材的重量表示可燃物的数量示可燃物的数量，单位位为kg/m2。是衡量建筑物室内所容。是衡量建筑物室内所容纳可

26、燃物数量多少的一个参可燃物数量多少的一个参数，是研究火灾数，是研究火灾发生、生、发展及其控制的重要因素。在建筑物展及其控制的重要因素。在建筑物发生火灾生火灾时，火灾荷，火灾荷载直直接决定着火灾持接决定着火灾持续时间和室内温度的和室内温度的变化。化。分类：分类：（1）固定可燃物：如地板、墙壁上的可燃物，房间的装饰设备（如灯、插座等）；）固定可燃物：如地板、墙壁上的可燃物，房间的装饰设备（如灯、插座等）；（2）容载可燃物：如房间内的物品，桌椅、书本窗帘等。）容载可燃物：如房间内的物品，桌椅、书本窗帘等。38 部分可燃物质的热值 表1-8 材料名称单位发热量（MJ/kg）材料名称单位发热量（MJ/k

27、g）无烟煤3136绦纶化纤地毯2126煤、焦炭2834羊毛地毯1922木炭2931硬PVC套管1923蜂窝煤、泥煤1723硬PVC型材1923煤焦油4144软PVC套管2326沥青4143聚乙烯管材3740纤维素1516泡沫PVC板材2126衣物1721聚甲醛树脂1618木材1720聚异丁烯4346纤维板1720丝绸1721胶合板1720稻草1516棉花1620秸秆1516谷物1518羊毛2126面粉1518天然橡胶444539续表1-8（1）动物油脂3740丁二烯-丙烯晴橡胶3233皮革1619丁苯橡胶4242油毡2128乙丙橡胶3840纸1620硅橡胶1315纸板1316硫化橡胶3233石

28、蜡4647氯丁橡胶2223ABS塑料3440再生胶1722聚丙烯酸酯2729车辆用内胎橡胶2327赛璐珞塑料1720外胎橡胶3035环氧树脂3335棉布1620三聚氰胺树脂1619化纤布1423酚醛树脂2730混纺布1521聚脂（未加玻纤）2931黄麻1619聚脂（加玻纤）1822亚麻1517聚乙烯塑料4344茶叶171940续表1-8（2）聚苯乙烯塑料3940烟草1516聚苯乙烯泡沫塑料3943咖啡1618聚碳酸酯2830人造革2325聚丙烯塑料4243动物皮毛1721聚四氯乙烯塑料45荞麦皮、麦麸1618聚氨酯2224胶片1921聚氨酯泡沫2328黄油3033脲醛泡沫1215花生2325脲

29、醛树脂1415食糖1517聚氯乙烯塑料1621面食1015聚醋酸乙烯酯2021苯甲酸26聚酰胺2930甲酸4.5发泡PVC壁纸1821硝酸铵47不发泡PVC壁纸1520尿素71141续表1-8（3）硬质PVC地板510镁27半硬质PVC地板1520磷25软质PVC地板1721纸面石膏板0.5腈纶化纤地毯1521玻璃钢层压板1215水泥刨花板410甲醇19.9稻草板1417异丙醇31.4刨花板1720乙炔48.2食油3842氰21石油4042一氧化碳10.1汽油4344氢气119.7柴油4042甲醛17.3煤油4041甲烷50甘油18乙烷48酒精2628丙烷45.8白酒1721丁烷45.7苯40

30、.1乙烯47.1苯甲醇32.9丙烯45.8乙醇26.842 家具发热量值（单位MJ）表1-943续表1-92023/1/2444火灾负荷密度 把房间内所有可燃物完全燃烧时所产生的总热量与房间特征参考面积之比定义为火灾负荷密度。房间的特征参考面积可采用地板面积或室内总面积。采用地板面积表示的火灾负荷密度表达式为：（MJ/m2）三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状 但是火灾荷但是火灾荷载并不能定量地并不能定量地阐明其与作用面明其与作用面积之之间的关系，的关系，为此需要引此需要引进火灾火灾负荷密度的概念荷密度的概念45 各种建筑物的火灾荷载密度 表1-10建筑物用途空间用途可燃物

31、密度kgm-2平均分散公共办公室一般3010设计5010行政6010研究6020会议室105接待室105资料室资料12040图书8020厨房1510客席固定座位21可动座位105大厅105通道走廊55楼梯21玄关52住宅寝室4520厨房2515客厅3020餐厅302046续表1-10商店服饰、寝具2010家具6020电气制品3010台所、生活用品3010食品3010银楼1010书籍4015超级市场3010仓库10030饮食店小吃店105饭店1510料理店2010酒吧2010旅馆客房105宴会厅52衣物室205体育馆竞技场32器材室2515医院病房122护理站2010诊疗室205手术室52衣物室

32、205剧场舞台演剧2010音乐会105大器材室6020乐器室2010学校教室固定座位21可动座位157特别教室185预备室3010教员室3010体育馆体育场105器材室251547 各种建筑物中火灾荷载密度 表1-11房屋类型平均火灾荷载密度/MJm-2分位值80%90%95%住宅780870920970医院230350440520医院仓库2000300037004400宾馆卧室310400460510办公室420570670760商店60090011001300工厂300470590720工厂的仓库1180180022402690图书馆150025502550学校28536041045048

33、 例11 某宾馆标准间客房长5m，宽4m，其内容纳的可燃物及其发热量如表1-12所示，试求标准间客房的火灾荷载。分类品名材料可燃物质量（kg）单位发热（kJ/kg）容载可燃物单人床（2）木材泡沫塑料纤维113.4050.4027.901.88371044.35341041.8837104写字台木材13.621.8837104大沙发木材泡沫塑料纤维28.9832.4018.001.88371044.35341042.0930104茶几木材7.621.8837104固定可燃物壁纸厚度0.517.381.6744104涂料厚度0.315.641.6744104陈设、家具、内部装修的发热量陈设、家具、

34、内部装修的发热量 表1-1249 根据已知条件，先分别求出固定火灾荷载和容载火灾荷载，再求出房间的全部火灾荷载。根据已知条件，先分别求出固定火灾荷载和容载火灾荷载，再求出房间的全部火灾荷载。固定火灾荷载固定火灾荷载q1：容载火灾荷载容载火灾荷载q2：全部火灾荷载全部火灾荷载q：2023/1/2450 单位时间内室内等效可燃物燃烧的质量称为质量燃烧速度。燃烧速度大小决定了室内火灾释放热量的多少，直接影响室内火灾温度的变化。三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状2.火灾的燃烧速度火灾的燃烧速度一种是室内的开口大，使得室内燃一种是室内的开口大，使得室内燃烧速度与开口大小无关，而是由

35、室内速度与开口大小无关，而是由室内可燃物的表面可燃物的表面积和燃和燃烧特性决定的，即火灾是特性决定的，即火灾是燃料控制型的燃料控制型的。另一种是室内可燃物的燃另一种是室内可燃物的燃烧速度由流入室内的空气流速控制，此速度由流入室内的空气流速控制，此时供氧供氧不足，即火灾是受不足，即火灾是受通通风控制控制的。的。v 两种燃烧状况：两种燃烧状况：2023/1/2451二、火灾在全面发展阶段的性状二、火灾在全面发展阶段的性状图图1-7 火灾房间开口部位压力、速度分布火灾房间开口部位压力、速度分布（a）压力分布；（）压力分布；（b）空气流速分布）空气流速分布52p1=p0-1gh 根据伯努利方程得：为了

36、代表位置的一般性，用下了代表位置的一般性，用下标F代表室内气体，代表室内气体，0表示表示环境气体境气体53 将它们分别在各自的流通面积内积分，可以算出流入与流出的气体的质量流速，即：流入 流出 54（为可燃物不完全燃烧所需要的空气量，设1kg可燃物不完全燃烧所需要的空气量为 为修正系数）则根据物质守恒定律得：1kg（可燃物）+（空气）（1+）kg（产物）把以及H=H+H”关系式代入上式，可得到55=0 在稳定燃烧状态下，若不计室内热分解产生的气体，即认为，则有，代入式（1-17），可得中性平面高度为：把上式代入式（1-14）中可得：式中，AW为通风开口面积。56对轰燃后室内火灾，的值一般为1.

37、8-5.0，这样，密度项的 平方根可近似取0.21。将=1.2kg/m3,=0.7,g=9.81m/s2代入 式（1-19），则可得空气流入质量速度为：（1-20）在室内发生完全燃烧的情况下，1kg木材完全燃烧所需空气量约为5.7kg，于是木材的燃烧速度可表示为：（1-21）（kg/s）或(kg/min)（1-22）通风因子通风因子57 图图1-8 通风参数与燃烧速度的关系通风参数与燃烧速度的关系 川越帮雄等对堆放于具有不同川越帮雄等对堆放于具有不同大小通风口的房间内的木垛燃大小通风口的房间内的木垛燃料床的燃烧速率进行了测定。料床的燃烧速率进行了测定。分别进行了全尺寸和小尺寸的分别进行了全尺寸

38、和小尺寸的实验，最小房间的尺寸小于实验，最小房间的尺寸小于1m。发现质量燃烧速率与通风口的发现质量燃烧速率与通风口的范围和尺寸有非常密切的关系，范围和尺寸有非常密切的关系，首先在实验的基础上提出了通首先在实验的基础上提出了通风因子的概念。风因子的概念。2023/1/2458 通过实验得出的结论是：地板平面上发生轰燃须有20kW的热通量或吊顶下接近600的高温。此外，从实验中观察到，只有可燃物的燃烧速度超过40kgs时，才能达到轰燃。根据实验研究，轰燃时的极限燃烧速度的经验公式：三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状2.轰燃时的极限燃烧速度轰燃时的极限燃烧速度 如果燃烧速度小于

39、约80kgs时，木垛火灾就不会出现轰燃，可见木垛火灾出现轰燃的燃烧速度，是纸张出现轰燃燃烧速度的2倍。而且，当通风参数AwH1/2值小于0.8m5/2时，也不会出轰燃。2023/1/2459三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状2023/1/2460 是指火灾区间从火灾形成到火灾衰减所持续的总时间。但是，从建筑物耐火性能的角度来看，是指火灾区域轰燃后经历的时间。通过实验研究发现，火灾持续时间与火灾荷载成正比，可由下述经验公式计算。三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状3.火灾的持续时间火灾的持续时间(1-23)(1-24)火灾持续时间参数火灾持续时间参数算例

40、：例算例：例1-2，p292023/1/2461三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状 根据火灾荷根据火灾荷载还推算出了火灾燃推算出了火灾燃烧时间的的经验数据，如表数据，如表1-13所示。此表的所示。此表的使用条件是，火灾荷使用条件是，火灾荷载是是纤维系列可燃物，即可燃物系列可燃物，即可燃物发热量与木材的量与木材的发热量接量接近或相同，油近或相同，油类及爆炸及爆炸类物品不适用。物品不适用。火灾荷载火灾荷载(kg)2537.55075100150200火灾持续时间火灾持续时间(h)0.50.71.01.52.03.04-4.7表表1-13 火灾荷载和火灾持续时间的关系火灾荷载和

41、火灾持续时间的关系2023/1/2462三、火灾在全面发展阶段的性状三、火灾在全面发展阶段的性状4.火灾的室内火灾温度火灾的室内火灾温度 求出火灾的持求出火灾的持续时间后，可根据后，可根据标准火灾升温曲准火灾升温曲线查出火灾温度，或者根出火灾温度，或者根据国据国际标准准ISO834所确定的所确定的标准火灾升温曲准火灾升温曲线公式公式计算出火灾温度。我国已算出火灾温度。我国已经采用了国采用了国际标准准ISO834的的标准火灾升温曲准火灾升温曲线公式：公式：算例：例算例：例1-3，p30该公式可估算火场温度，如燃烧该公式可估算火场温度，如燃烧100分钟的火场其火场温度可达分钟的火场其火场温度可达6

42、3表表1-14 标标准火灾准火灾时间时间-温度曲温度曲线线的温度的温度值值时间时间（min)min)炉内温度炉内温度()()时间时间(min)(min)炉内温度炉内温度()()时间时间(min)(min)炉内温度炉内温度()()时间时间(min)(min)炉内温度炉内温度()()5 510101515556556659659718718303060609090821821925925986986120120180180102910291090109024024036036011331133119311932023/1/2464热量热量烟气烟气毒害性毒害性减光性减光性高温高温高温高温高温高温建筑

43、建筑火灾火灾缺缺氧氧中中毒毒恐恐怖怖疏疏散散缓缓慢慢灭灭火火困困难难灼灼伤伤死死亡亡蔓蔓延延承载力下降承载力下降倒塌倒塌人员伤亡人员伤亡建筑间蔓延建筑间蔓延四、影响建筑火灾严重性的因素四、影响建筑火灾严重性的因素 建筑火灾建筑火灾严重性是指在建筑中重性是指在建筑中发生火灾的大小及危害程度。生火灾的大小及危害程度。2023/1/2465构造构造开口条件开口条件室内形状室内形状墙壁材料墙壁材料内装修材料性质内装修材料性质可燃物数量可燃物数量轰燃点燃烧速度火灾温度火灾持续时间烟的产生生命危险生命危险倒塌危险倒塌危险延烧危险延烧危险四、影响建筑火灾严重性的因素四、影响建筑火灾严重性的因素2023/1/

44、2466图图1-10影响火灾严重性的因素影响火灾严重性的因素2023/1/2467 从建筑结构耐火而言，减小火灾严重性就是要限制火灾发生、和蔓延成大火的因素，根据各种影响因素，合理选用材料、布局、结构设计及构造措施，达到限制发生重大火灾的目的。四、影响建筑火灾严重性的因素四、影响建筑火灾严重性的因素2023/1/2468本本 节节 小小 结结1、建筑火灾的发展过程、特点及对消防的意义初期初期阶段、全面段、全面发展展阶段、熄段、熄灭阶段段2、建筑火灾的蔓延方式：方式：火焰接触、延火焰接触、延烧、热传导、热辐射、射、热对流流途径：途径：水平水平-未未设防火分区、失效的防火分隔物、没有防火分隔的吊防

45、火分区、失效的防火分隔物、没有防火分隔的吊顶（闷顶），通），通过可燃的隔可燃的隔墙、吊、吊顶、地毯等蔓延；、地毯等蔓延；竖直直-楼板、各种楼板、各种竖井通道，例如楼梯井通道，例如楼梯间、电梯井、梯井、电缆井、垃圾井、楼板的井、垃圾井、楼板的孔洞等，穿越楼板的、孔洞等，穿越楼板的、墙壁的管壁的管线和和缝隙，外隙，外墙窗口窗口2023/1/24693、全面火灾发展阶段的火灾性状火灾荷火灾荷载燃燃烧速度（通速度（通风因子）因子）火灾持火灾持续时间火火场温度温度4、影响建筑火灾严重性的因素构造、开口条件、房构造、开口条件、房间形状、形状、墙壁材料、内装修材料性壁材料、内装修材料性质、可燃物数量、可燃物数量本本 节节 小小 结结2023/1/2470思 考 题1、建筑火灾的发展过程及其特点是什么？对消防有何意义？2、建筑物火灾蔓延的方式和途径是什么？3、试分析着火房间内外压力分布特点、及着火房间内外气流流动。4、何为火灾负荷，火灾负荷密度？该参数的作用？5、通风因子，通风因子与可燃物燃烧方式的关系；6、影响建筑火灾严重性的因素有哪些？