火灾时期致命因素危害时间的研究

《火灾时期致命因素危害时间的研究》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、消防理论研究火灾时期致命因素危害时间的研究王新民,姚建,彭欣(中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083)摘要:针对火灾中主要致命因素危害时间,如火灾烟气易燃材料,一旦发生火灾会产生大量的烟和毒性气体,危害时间、热辐射危害时间、氧气消耗危害时间等进行了分析对人体有极大的危害[2]。和研究。在此基础上给出了定量的分析方法,可供火灾安全工据测定,在火灾初起阶段,因空气对流造成的水平程设计和火灾安全工程应用参考。方向烟气扩散速度为0.3m/s,在火灾燃烧猛烈阶段,关键词:火灾;致命因素;危害时间高温状态下的热对流造成的水平方向烟气扩散速度为中图分类号:

2、TU972,X92文献标识码:A0.5m/s～3m/s,烟气沿楼梯间或竖井管道扩散速度文章编号:1009-0029(2005)01-0028-03为3m/s～4m/s。如果一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,0.5min左右烟气就能沿竖向火灾安全的根本出发点是尽量减少火灾造成的人管道扩散到顶层,造成所到空间瞬间缺氧。国内外大量员伤亡和财产损失。当建筑物发生火灾时,火灾的巨大火灾案例表明:在火灾中伤亡的人员,大多数是因烟窒热量以波的形式向四周辐射,产生的烟气会在整个建息或中毒而伤亡,约占死亡人数的1/3～2/3。筑物内扩散,同时,室内的氧气消

3、耗增多,将产生“贫1.1烟气危害时间的确定氧”状况,严重危及室内人员的生命安全。因此,使建筑在空气中含有0.05%的CO就会危害人们的健物内的人员生命和财产损失降低到最低程度,成为建康。CO在肺中与血液中的血红蛋白结合阻碍血液向[1]筑物火灾安全性研究的一个重要内容。因此,研究火体内供氧,从而导致人的CO中毒。在发生室内火灾灾中上述致命因素的危害时间是很有意义的。时,由于供氧不足,有机物不能完全燃烧产生大量的为了避免人员伤亡,需要选择安全的路线进行疏CO是火灾中人体中毒死亡的主要原因。空气中CO含散,以便使人员迅速撤退到安全区域,通常人们会选择量对人体

4、的危害程度见表1。最短的路线。但在火灾中,这些疏散路线可能受到烟流表1空气中CO含量对人体的危害的阻断,在一定条件下人们无法通过,这就很有可能造CO含量/%对人体危害成人员的伤亡。火灾时要确保人员安全疏散,应满足如0.05轻微中毒、喘息、心脏急跳下关系式:0.05～0.10重中毒、失去自由能力t0.20～0.30失去感觉、发生痉挛、危及生命p+ta+trs≤tu(1)0.50～1.005min致死式中:tp——从着火到发现火灾所经历的时间;根据实验得知,火灾中主要的毒性气体是CO,而ta——从火灾到开始疏散之前所耽误的时间;其它的毒性气体产生的量较少,

5、一般情况下可以忽trs——转移到安全地点所需的时间;[4]略。需要考虑时也可以将它们转换成相应的CO气tu——火灾现场出现人们不能忍受的条件的时体的浓度,以CO作为火灾发生时的标准有毒气体,如间。图1所示。以往对火灾中人员安全疏散时间的研究仅限于tp、ta、trs的研究,如何确定人在火灾中的危害时间,即关于tu的相关研究相对滞后,笔者将对tu进行系统的分析。1烟气的危害时间火灾通常产生大量对人体有毒有害的烟气,如CO、CO2、HCN、HCL、H2S等。随着石油化学工业的发展,高分子合成材料品种和数量的增多,问题变的更为突出。各种高分子材料因具有质轻、美

6、观、施工方便等图1HCN与CO的毒性关系图诸多优点,被广泛应用于建筑物中,但它们绝大多数为28FireScienceandTechnology,January2005,Vol24,No.1根据火灾的实际调查,发生火灾时,人大多因吸入空气中的氧浓度非常低,在某些时候某些特定的区域有毒气体而丧失行动能力。因此,致人失去行动能力的几乎接近0%。空气中的氧浓度降低会给人体造成很气体毒性界限是考虑人员疏散安全的决定因素。在以大的危害,其氧浓度降低对人体的危害见表2。CO作为火灾时的标准有毒气体时,失去行动能力的表2空气中氧浓度降低对人体的危害CO限量应为致死量的

7、1/2。根据表1可以得出丧失行氧的体积分数/%对人体的危害动能力(在模拟中即可认为该人员伤亡)的时间与CO16～12呼吸和脉搏数加快质量分数的关系如下:14～9判断力下降、全身虚脱、发晕t1=106.06exp(-3.9Q)-11.14(2)式中:t10～6意识不清、引起痉挛、6min～8min死亡1——含CO条件下的极限忍受时间,min;Q——CO的质量分数,%。05min致死对于最短路线,如果包含有多条通道,可以用各条3.2氧气消耗的测定通道中的CO平均质量分数代入(2)式计算,不考虑温3.2.1氧气消耗测定原理度与CO的综合作用。氧消耗原理是指大

8、多数固体材料完全燃烧,每消2热辐射的危害时间耗一单位质量的氧气所释放的热量基本相同(13.1±