某公寓消防性能化設(shè)計(jì)

方馨梅

摘 要：火災(zāi)的發(fā)生具有不確定性，其一旦發(fā)生，就有可能威脅到人們的生活、財(cái)產(chǎn)安全，嚴(yán)重時(shí)可能威脅生命。本文通過(guò)使用仿真模擬軟件Pyrosim建立一個(gè)居民房間模型，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行房間火災(zāi)煙霧模擬，從而為消防管理提供一定的參考意義，使“性能化”得以更廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：Pyrosim;消防;性能化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑工程也在不斷地多樣化、智能化，性能化防火設(shè)計(jì)也越來(lái)越重要。性能化消防設(shè)計(jì)就是以消防安全工程學(xué)為核心，應(yīng)用新型消防設(shè)計(jì)方法，可對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定量的分析，判斷各個(gè)場(chǎng)所的消防性能是否達(dá)到消防安全的規(guī)定，從而得到最大化的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

一、火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)

火災(zāi)場(chǎng)景是對(duì)一次火災(zāi)整個(gè)發(fā)展過(guò)程的定性描述，該描述確定了反映該次火災(zāi)特征并區(qū)別于其他可能火災(zāi)的關(guān)鍵事件。本文設(shè)定發(fā)生火災(zāi)的場(chǎng)所是一個(gè)公寓，其長(zhǎng)為10.4m，寬為10.8m，高為2.4m，包括一個(gè)臥室、一個(gè)休息室和一個(gè)公共客廳，臥室中主要有床和桌子椅子，休息室和客廳主要有沙發(fā)、照片等。其中休息室中火源斜上方設(shè)有一個(gè)噴頭?；馂?zāi)位置如圖1所示，發(fā)生在沙發(fā)上，是由熱水袋爆炸未及時(shí)發(fā)現(xiàn)引起，屬于A類燃燒，熱釋放率設(shè)置為1000kW/m2。

二、煙氣運(yùn)動(dòng)模擬

1.參數(shù)設(shè)置

使用0.1×0.1的網(wǎng)格，X的最大值為5.2，最小值為-5.2，Y的最大值為4.6，最小值為-6.2，Z最大值為2.4。設(shè)置火災(zāi)發(fā)生在沙發(fā)，火災(zāi)原因是，熱水袋在沙發(fā)上充電，但是發(fā)生爆炸，熱釋放速率為1000kW/m2，在火源斜上方設(shè)置一個(gè)噴頭，并在點(diǎn)火源XY不同方向設(shè)置兩組熱電偶，在熱電偶及點(diǎn)火源連線設(shè)置溫度切片，以觀察溫度的變化情況。臥室門外前方設(shè)置有3.7m×2.4m的通風(fēng)口。

2.模擬結(jié)果分析

因?yàn)橹鸱块g有兩個(gè)相鄰的房間，為觀察著火房間以及相鄰房間的溫度變化，所以X，Y方向各設(shè)有一組熱電偶以及溫度切片。分別在剛開始，中間時(shí)段以及結(jié)束時(shí)截取X，Y方向溫度變化圖，如下圖2所示。

通過(guò)三個(gè)時(shí)間段的對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)火災(zāi)煙氣蔓延的過(guò)程中，基本上只有著火房間的溫度有明顯變化，高溫積聚在房間上方，走道也有溫度的變化，而其他房間溫度基本保持在安全范圍內(nèi)，但是隨著時(shí)間的推進(jìn)，煙氣最終蔓延所有房間。

上圖從左到右分別為點(diǎn)火源溫度變化、噴淋作用曲線、點(diǎn)火源熱釋放速率圖。通過(guò)最左邊的圖可以看出在大概前50s點(diǎn)火源溫度變化大，之后溫度逐漸趨于穩(wěn)定，從此也顯示出噴淋系統(tǒng)的重要性。根據(jù)最右邊的圖可以看出點(diǎn)火源釋放速率在最開始的幾秒迅速上升，之后基本保持穩(wěn)定，在一定范圍內(nèi)有一定浮動(dòng)。

三、某公寓消防性能化設(shè)計(jì)措施

根據(jù)軟件運(yùn)行出來(lái)的煙氣情況可以得出，煙氣層溫度在50s時(shí)達(dá)到最高溫度，之后由于有噴淋系統(tǒng)作用溫度會(huì)有所下降，相鄰房間溫度變化不大，但是煙氣會(huì)最終蔓延至所有房間。在整個(gè)火災(zāi)過(guò)程中，只有火災(zāi)發(fā)生的房間有明顯的溫度變化，其他房間的溫度都保持在安全的范圍之內(nèi)，因此，可以對(duì)公寓進(jìn)行防火單元?jiǎng)澐衷O(shè)置，在發(fā)生火災(zāi)后及時(shí)隔離火災(zāi)發(fā)生區(qū)域。在走道及公共區(qū)域不放置可燃物，降低其存在的安全隱患。并且在室外合適位置設(shè)置消防栓，從市政給水管網(wǎng)引入進(jìn)水管，構(gòu)建環(huán)狀的室外供水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)，依托供水管網(wǎng)設(shè)置室外消防栓系統(tǒng)，確保室外消防用水需求。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，如果發(fā)生火災(zāi)，人員疏散時(shí)應(yīng)注意煙氣，做好煙氣的防護(hù)措施，以便順利脫逃。由于有噴淋系統(tǒng)，噴淋系統(tǒng)開始作用后溫度會(huì)得到一定的控制，所以可以考慮在各個(gè)房間安裝噴淋系統(tǒng)。

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