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

      k_pc

      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）；

      A_fuel——燃料表面积，单位为平方米（m²）；

      A_r——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（m^1/2）；

      F_v——通风因子，单位为二分之五次方米（m^5/2）；

      f_x——生成因子，x为一氧化碳、二氧化碳等燃烧生成物；

      h_v——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）；

      m_luel——质量损失速率，单位为千克每秒（kg/s）；

      m_x——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）；

      T_g——着火温度，单位为开尔文（K）；

      T_L——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）；

      T_u——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）；

      t_g——t²火的火灾增长时间，单位为秒（s）；

      t_ig——着火时间，单位为秒（s）；

      τ——时间常数，单位为秒（s）；

      V_f——体积流速，单位为立方米每秒（m³/s）；

      V_x——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）；

      x_f——火焰高度，单位为米（m）；

      x_p——热解的前端处位置，单位为米（m）；

      kg_fuel——参与燃烧燃料的质量，单位为千克（kg）；

      kg_air——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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