火灾调查中木材炭化行为的常用研究方法.pdf

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1、城市建筑┃建筑消防┃URBANISMANDARCHITECTURE┃BUILDINGFIRE火灾调查中木材炭化行为的常用研究方法■曾文淇张友华苏伟平[摘要]木材是最重要的建筑材料之一，被广泛应用于房413t发现了木材炭化速率与木材密度成反比，并分析d（3）屋建筑及装修中，在火场中会留下大量木材燃烧残留物及实验数据得出了不同密度的木材试样的炭化速率，木材炭化痕迹。这些炭化痕迹有助于火灾调查人员分析火可用式（6）表示：式中，d是炭化深度，mm；t是时间，min；灾发生、发展和蔓延过程，进而判断起火部位和起火点。3是密度，kg/m。本文总结概述了

2、国外火灾调查中木材炭化行为的常用研究（6）另外，在ASTME119条件下，也开展了许多针方法，可以为国内火灾调查研究人员进行相关实验研究工对木材炭化行为进行的实验研究。此外，还有锥形量热实验结果表明：木材炭化作提供一定的借鉴。其中，White使用小型立式炉对不同种类的木速率与热量在木材上的传播方向有关，水平方向实材在ASTME119条件下进行了炭化速率的实验研验得到的炭化速率数值与竖直方向并不完全相同。[关键词]木材炭化行为研究方法究。实验中，设定温度为288℃，作为炭化层锋面这可能是由于实验装置在水平和垂直方向上辐射热判据温度。实验结果表明，相对

3、湿度会影响木材的通量有所不同，且木材不同方向传热情况不同所致，目前，对木材炭化速率的研究，主要围绕在木炭化速率，而木材种类对炭化速率也有影响。通过但并未得到实验验证。材炭化层厚度与受热时间关系方面。常用的研究方对实验中获得的数据进行的分析，他还得到了与上三、全尺寸实验研究方法法有：ASTME119及ISO834实验；锥形量热实验、文中提到的Laswon类似的炭化速率方程，如式（4）研究木材炭化行为在本质上是为了了解实际建全尺寸实验研究方法等。所示：筑火灾中木材的炭化过程，而ASTME119及ISO834一、ASTME119及ISO834实验研究方法

4、Laswon等人于1952年，在ISO834条件下，（4）实验、锥形量热实验设置的实验环境跟实际情况并不相同。因此，国外研究人员也采用全尺寸实验研对花旗松托梁进行了长达29min的耐火实验。通过式中，b是参数，随密度、含水率等因素的不究方法对木材进行实验研究。与前两类实验相比，此次实验，测出了花旗松托梁的平均炭化率为同而变化。全尺寸实验的实验环境跟实际情况更相似，所以利0.635mm/min，同时还发现了花旗松托梁的炭化速从上述在ISO834以及ASTME119实验获得的用全尺寸实验可初步对小尺寸实验获得的实验结果率不完全遵循线性变化的规律。实验中

5、，通过对数试验结果可以得出：木材在受热后30min内的炭化进行验证并判断其正确性。国外研究人员采用全尺据的分析处理，总结得出了瞬时炭化速率和平均炭速率一般为0.5mm/min或0.6mm/min；而当木材密3寸实验研究方法对木材进行实验时，主要通过测量化速率的经验公式，二者的表达式分别见公式（1)、度在400～550kg/m范围内时，炭化速率一般为实际房间或房屋木材燃烧时的火灾热通量及木材炭（2）：0.5～0.8mm/min。然而，研究人员指出，短时间受化层的炭化深度来对比验证小尺寸实验获得的结热的木材可能不适用该结论。因为不同种类的木材，1.

6、04果。（1）从引燃到开始炭化所需的时间差异很大。如在t0.2tFang曾运用全尺寸实验方法在实际房间内进行Hadvig的木材炭化实验中，木材试样在4～6min内了长达60min的火灾实验，发现房间在点火后10～1.03（2）被引燃。因此，他认为木材在开始炭化前的6mint0.2可以忽略不计；而在FactoryMutual的木质构件炭25min内出现了最高温度。他还在实验中测量了天花板、墙体及地板的各自的辐射热通量，测量结果化实验中，试样木材从引燃到开始炭化仅需1～2min，式中，t是瞬时炭化速率，mm/min；是平均2发现，天花板的平均热

7、通量为91±27kW/m，墙体跟Hadvig的实验就存在很大差异。由于火灾中木材炭化速率，mm/min；t是时间，min。的平均热通量为138±26kW/m2，地板平均热通量为燃烧时间大都较长，因此对短时间受热的木材炭化Pettersson利用ISO834实验对胶合硬木梁柱84±25kW/m2。我们知道，在前面介绍的三种木材速率进行研究的实际意义并不大。在今后进行木材进行了实验研究，计算得到了硬木胶合梁柱的平均炭化的实验中(ASTME119及ISO834实验、锥形炭化速率研究时，应重点进行较长时间燃烧实验的炭化速率为0.5～0.7mm/min。19

8、67年，Rogowski量热实验)，平均热通量是取92kW/m2。这个平均热研究。在Pettersson的实验基础上，进一