一級註冊消防工程師考點：火災場景設計

本節課主要介紹什麼是火災場景，如何設定火災場景，以及火災增長分析與熱釋放速率。

首先，我們來看火災場景。

火災場景是對一次火災整個發展過程的定性描述，該描述確定了反映該次火災特徵並區別於其他可能火災的關鍵事件。

火災場景的確定應根據最不利的原則確定，選擇火災風險較大的火災場景作為設定火災場景。火災風險較大的火災場景應包括發生概率高，

但火災危害不一定最大，或者火災危害大，但發生概率低的火災場景。

火災場景必須能描述火災引燃、增長和受控火災的特徵以及煙氣和火勢蔓延的可能途徑、設置在建築室內外的所有滅火設施的作用、每一個火災場景的可能後果。

在設計火災場景時，

應確定設定火源在建築物內的位置及著火房間的空間幾何特徵，例如火源是在房間中央、牆邊、牆角還是門邊等以及空間高度、開間面積和幾何形狀等。在進行火災場景設計時，應該指定設定火源的位置及空間的幾何形狀，如有必要，還應指定房間內火源的位置。

下面，我們來看設定火災。

在設定火災時，一般不考慮火災的引燃階段、衰退階段，而主要考慮火災的增長階段及全面發展階段。但在評價火災探測系統時，不應忽略火災的陰燃階段；在評價建築構件的耐火性能時，不應忽略火災的衰退階段。

在設定火災時，可採取用熱釋放速率描述的火災模型和用溫度描述的火災模型。在計算煙氣溫度、濃度、煙氣毒性、能見度等火災環境參數時，宜選用採用熱釋放速率描述的火災模型；在進行構件耐火分析時，宜選用採用溫度描述的火災模型。

對於建築物內的初期火災增長，可根據建築物內的空間特徵和可燃物特性採用下述方法之一確定：

①試驗火災模型；

②火災模型；

③MRFC火災模型；

④按疊加原理確定火災增長的模型。

在有條件時，應儘量採用試驗模型。

對於面積較大的著火空間，可將空間內熱煙氣層的溫度達到500℃～600℃或單位地板面積接受的輻射熱流量達到20kW作為著火房間達到轟燃的標誌。

對於火災從轟燃到最高熱釋放速率之間的增長階段，可以假設當轟燃發生時，火災的熱釋放速率同時增長到最大值，此時房間內可燃物的燃燒方式多為通風控制燃燒，熱釋放速率將保持最大值不變。

火災的最大熱釋放速率可根據火災發展模型結合滅火系統的滅火效果來計算確定。

接下來，我們來看火災增長分析。

著火房間內煙氣層的中性面位置，隨熱煙氣溫度和開口位置而變化。在中性面上方，著火房間內部的氣體壓力大於相鄰房間或外部的氣體壓力；在中性面下方，著火房間內部的氣體壓力小於相鄰房間或外部的氣體壓力。

通風口的形狀、大小和分佈影響著火房間內的燃燒類型、氣體流動狀態和火災煙氣及熱的排放。

最後，我們來看熱釋放速率。

（一）實際火災試驗

通過實際的火災試驗，獲得火災的熱釋放速率曲線。但在應用中應注意試驗的邊界條件和通風條件與應用條件的差異。

（二）類似試驗

如果缺少分析物件的可燃元件的試驗資料，可以採用具有類似的燃料類型、燃料佈置及引燃場景的火災試驗資料。當然，試驗條件與實際要考慮的情況越接近越好。

（三）穩態火災

對於穩態火災，在其整個發展過程中，火源的熱釋放速率始終保持一個定值。火災發展過程中的充分發展階段可以近似看成是穩態火災。某些時候，為了簡化計算，一般保守地設定火災為穩態火災，尤其是在進行排煙系統的計算時。

穩態火災的熱釋放速率應該對應預期火災增長的最大規模，因此穩態火災的熱釋放速率也可以用在自動噴水滅火系統的第一個灑水噴頭啟動時的火災規模來判斷。

（四）t2模型

模型描述火災過程中火源熱釋放速率隨時間的變化關係，當不考慮火災的初期點燃過程時，可用圖中公式表示。

根據火災發展係數α，火災發展階段可分為極快、快速、中速和慢速四種類型，

表中給出了火災發展係數與美國消防協會標準中示例材料的對應關係。

（五）MRFC模型

模型是火災與煙氣在建築物內蔓延的多室區域類比軟體。該軟體中運用可燃物火焰蔓延速度及其燃燒特性參數計算熱釋放速率。

（六）熱釋放速率曲線疊加模型

當房間內某可燃物著火後，會因火源和熱煙氣層的熱輻射作用，而在一定時間內引燃其周圍可燃物，使熱釋放速率增長。此時的熱釋放速率應為原著火可燃物的熱釋放速率和被引燃可燃物熱釋放速率的疊加。

【溫馨提示】如有任何疑問，歡迎發送私信聯繫我們！

【中華消防網校】一級註冊消防工程師、建（構）築物消防員等考試乾貨，關注我，讓學習變得更簡單有趣。