GB/T 31540.2-2015 消防安全工程指南 第2部分:火灾发生、发展及烟气的生成
- 发表时间:2022-10-30
- 来源:共立消防
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1 范围
GB/T 31540的本部分给出了用于预测火灾的发生、发展及烟气生成的工程计算方法,可用于评估以减少着火几率、限制火灾发展、减弱烟热和有毒燃烧产物蓄积等为目标的消防安全措施的有效性。
本部分适用于建筑消防安全工程与火灾风险评估,以及相关的工程计算与应用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 5907(所有部分)消防词汇
GB/T 31540.1 消防安全工程指南 第1部分:性能化在设计中的应用(GB/T 31540.1-2015,ISO/TR 13387-1:1999,MOD)
GB/T 31593.4 消防安全工程 第4部分:设定火灾场景和设定火灾的选择(GB/T 31593.4-2015,ISO 16733:2006,MOD)
ISO 5658(所有部分):2006 对火反应试验 火焰传播(Reaction to fire tests-Spread of flame)
3 术语和定义
GB/T 5907界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
燃空比 air-fuel ratio
燃料与空气的质量比。
3.2
质量损失速率 rate of lost mass
可燃物燃烧时,单位时间内的质量损失速率,单位为千克每秒(kg/s)。
3.3
着火温度 ignition temperature
特定的试验环境下,经测量能引起某种物质持续燃烧的最低温度,单位为开尔文(K)。
3.4
热惯性 thermal inertia
kpc
导热系数、密度和比热的复合参数,单位为J2/(m·K2·s)。
3.5
烟粒子总截面积 total cross-sectional area of smoke
与光路相垂直的烟粒子平均截面积与烟粒子数的乘积,单位为平方米(m2)。
3.6
壁面火 wall fire
火源靠近壁面,火焰形成壁面羽流且发生蔓延
3.7
当量燃空比 fuel-to-air equivalence ratio
燃料与空气的质量比能够使燃料完全燃烧且没有空气剩余。
4 符号
Av——开口面积,单位为平方米(m2);
Afuel——燃料表面积,单位为平方米(m2);
Ar——建筑物总表面积,单位为平方米(m2);
α——火灾增长速率,单位为瓦每二次方秒(W/s);
F0——开口因子,单位为二分之一次方米(m1/2);
Fv——通风因子,单位为二分之五次方米(m5/2);
fx——生成因子,x为一氧化碳、二氧化碳等燃烧生成物;
hv——开口高度,单位为米(m);
I——穿过烟气后的光强度,单位为瓦每平方米(W/m2);
I0——洁净空气中的光强度,单位为瓦每平方米(W/m2);
k——导热系数,单位为瓦每米开[W/(m·K)];
K——减光系数,单位为负一次方米(m-1);
L——样品厚度,单位为米(m);
m——烟密度,单位为分贝每米(dB/m);
mluel——质量损失速率,单位为千克每秒(kg/s);
mx——质量生成速率,x为一氧化碳、二氧化碳等燃烧生成物,单位为千克每秒(kg/s);
N——烟粒子总数量;
n——烟粒子的数量密度,即单位体积内的烟粒子的数量,单位为负三次方米(m-3);
Φ——当量燃空比;
Q——热释放速率,单位为瓦(W);
Q0——t2火中,在火灾增长时的热释放速率,单位为瓦(W),通常取兆瓦(MW);
q〞ext——外部热通量,单位为瓦每平方米(W/m2);
q〞ss——表面对流或传导引起的热通量损失,单位为瓦每平方米(W/m2);
ρ——密度,单位为千克每立方米(kg/m3);
σ——烟粒子有效吸热的截面积,单位为平方米(m2);
Tg——着火温度,单位为开尔文(K);
TL——可燃混合物在燃烧下限条件下发生燃烧的最低温度,单位为开尔文(K);
T0——表面初始温度,单位为开尔文(K);
Tu——可燃混合物在燃烧上限条件下发生燃烧的最低温度,单位为开尔文(K);
t——时间,单位为秒(s);
tg——t2火的火灾增长时间,单位为秒(s);
tig——着火时间,单位为秒(s);
τ——时间常数,单位为秒(s);
Vf——体积流速,单位为立方米每秒(m3/s);
Vx——体积生成率,x为一氧化碳、二氧化碳等燃烧生成物,单位为立方米每秒(m3/s);
xf——火焰高度,单位为米(m);
xp——热解的前端处位置,单位为米(m);
kgfuel——参与燃烧燃料的质量,单位为千克(kg);
kgair——参与燃烧空气的质量,单位为千克(kg)。
5 子系统1简介
GB/T 31540.1以消防安全设计为总体目标,将消防安全工程方法划分成若干子系统,各子系统之间的相关性和相互影响得到可靠辨识,并在消防安全设计过程中得到全面体现;GB/T 31540.1还说明了消防安全工程方法的应用与时间相关的原则,即从起火开始计时,火灾的发展程度和范围随时间不断发生变化。
根据GB/T 31540.1,消防安全工程方法的应用流程被模拟为一个信息总线。信息总线分为三层,即总体信息层、评估信息层和信息处理层。在此信息总线中,子系统1评估和处理的是关于火灾发生、发展及烟气生成的信息。子系统1从其他子系统中提取火灾的特征信息,并向其他子系统输出评估和处理结果。子系统1的信息交换流程如图1所示。
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