资源描述：
《地下停车库火灾风险分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、●消防设计与评价地下停车库火灾风险分析●张鸿鹤(天津市消防总队,天津300090)摘要:分析了地下停车库的火灾特点,并从停车库的火灾规模、发生轰燃的烟气条件、释放辐射热的大小、相邻汽车被引燃的临界条件和自动喷水系统的动作时间等几方面对停车库潜在的火灾危险性进行了探讨。以某地下一层停车库为例,对其火灾风险进行了具体评价。关键词:地下停车库;火灾风险;热释放速率;临界条件文章编号:1008-2077(2007)04-0029-04中图分类号:X913.4,D631.6文献标识码:A1引言随着我国经济建设的迅速发展,地下空间的开
2、发也紧跟世界潮流。目前全国有近200个城市在不同程度上开发了地下空间,建成了各种用途的地下建筑[1]。当前,我国地下停车库的发展非常迅速,且地下停车库面积不断扩大,结构也日趋复杂。例如仓储式(机械式)立体车库,其投资费用大,一旦发生火灾,往往造成严重的经济损失和人员伤亡,国内外地下停车库发生的一系列火灾事故充分证明了这一点[2]。地下停车库具有火灾类型多、燃烧速度快、高温浓烟、能见度低等特点,造成地下停车库车辆疏散困难、灭火救援难、较易出现“轰燃”现象并形成爆炸事故等不利后果。因此,对地下停车库进行火灾风险评价具有十分重要
3、的意义。本文主要研究位于建筑物内部的地下停车库,因为这些停车库发生火灾时烟气不易排出,并且容易发生“轰燃”现象,从而造成更大的危害。2危险源辨识危险源辨识是发现、识别系统中的危险源,是评估危害性、控制危险发生的基础。对于地下停车库危险源辨识要通过对其设计图纸的分析,研究起火区域的火灾发展特性(主要是由于汽车着火引起的火灾发展特性)和火灾蔓延特性,得出着火点的火灾热释放速率(heatreleaserate,简称HRR)曲线及火灾蔓延情况,以此结果作为地下停车库内烟气控制评估和火灾探测、扑救系统评估的依据。一般情况下,地下停车
4、库内可能的起火区域包括以下几个部位:汽车存放单元,主要危险源为停放的汽车;控制间,主要危险源为控制柜及线路、控制台等;弱电机房,主要危险源为线路、控制柜等;风机房,主要危险源为电气线路等。在上述可能起火区域中,控制间、弱电机房和风机房的消防措施如根据相应的国家规范进行实施,其起火可能性相对较小。另外,据国内外汽车库火灾统计结果显示,汽车库火灾多数是由汽车引起的[2]。因此,本文在对地下停车库火灾危险性进行分析时,主要研究汽车发生火灾后的车库消防安全。地下停车库中车辆除自身原因发生火灾外,最容易被车库内传送及电路系统引燃起火
5、。但是对于车库内电路、传送机构等危险源,不考虑其发生火灾时的热释放速率问题(相对汽车热释放速率,可忽略)。因此,车库内的主要危险源为停放在库内的汽车,而将电路、传送机构等作为引发车库火灾的因素。3火灾规模分析3.1单个汽车热释放速率一般汽车由轮胎、燃油、座椅、仪表盘、控制线路等多种可燃物组成,发生火灾时过程复杂,热释放速率较难确定。德国卡尔斯鲁厄大学火灾防护研究所曾对普通轿车火灾进行全尺寸实验,根据其实验研究结果,小汽车火灾热释放速率随时间变化如图1所示[3]。图11辆汽车火灾热释放速率变化曲线实验用小汽车的总质量为830
6、kg,其中汽车质量为800kg,油箱中汽油质量为30kg,可燃物质量为250kg(不同类型车辆总质量有很大不同,但其可燃部分的构成与质量大体收稿日期:2007-01-17作者简介:张鸿鹤(1974—),男,天津人,工程师。·29·《武警学院学报》2007年第4期(总第130期)·消防设计与评价·16kW·m-2。由此可得燃烧汽车的临界热释放速率为:Q=12πx2I=12×3.14×1.62×16=1543kW类似)。点火部位为汽车前部发动机上表面,试验中的火场最高温度为1190℃,最大热释放速率为4.08MW,间接计算得汽
7、车可燃物的平均热值为25.4MJ·kg-1,最大质量损失速率为0.163kg·s-1。由图1可以看出,试验中汽车火灾的发展较t2快速火的发展相对缓慢。由于本次试验的起火部位在汽车的前部,而汽车的油箱在后部,从起火到油箱爆裂经历的时间为28.5min,致使热释放速率的峰值在32min时出现,如果起火部位在汽车的后部,特别是在油箱附近,则热释放速率峰值出现的时间将提前,火灾的发展速度也将要比试验中的情形迅速得多。因此,在考虑车库内汽车火灾的发展速度时,认为火灾按t2快速火发展(火灾增长系数α=0.04689kW·s-2)。即(
8、3)利用公式(1)中的汽车放热模型,可得火焰传播到相邻汽车的临界时间大致为3min。假定起火点位于车库中部停放单元A处,则火灾会沿前后和水平方向分别向四周蔓延。按汽车被引燃的先后顺序将停放单元分组,则火焰蔓延的先后顺序如图3所示,表现为A-B-C-D-E-F。由此可以看出,火灾呈金字塔状向前后方蔓延的同
