1 范圍

      GB/T 31540的本部分給出了用于預(yù)測火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展及煙氣生成的工程計(jì)算方法，可用于評估以減少著火幾率、限制火災(zāi)發(fā)展、減弱煙熱和有毒燃燒產(chǎn)物蓄積等為目標(biāo)的消防安全措施的有效性。

      本部分適用于建筑消防安全工程與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估，以及相關(guān)的工程計(jì)算與應(yīng)用。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 5907（所有部分）消防詞匯

      GB/T 31540.1 消防安全工程指南 第1部分：性能化在設(shè)計(jì)中的應(yīng)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：設(shè)定火災(zāi)場景和設(shè)定火災(zāi)的選擇（GB/T 31593.4-2015,ISO 16733:2006,MOD)

      ISO 5658（所有部分）：2006 對火反應(yīng)試驗(yàn) 火焰?zhèn)鞑ィ≧eaction to fire tests-Spread of flame）

3 術(shù)語和定義

      GB/T 5907界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

      燃空比 air-fuel ratio

      燃料與空氣的質(zhì)量比。

3.2

      質(zhì)量損失速率 rate of lost mass

      可燃物燃燒時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量損失速率，單位為千克每秒（kg/s）。

3.3

      著火溫度 ignition temperature

      特定的試驗(yàn)環(huán)境下，經(jīng)測量能引起某種物質(zhì)持續(xù)燃燒的最低溫度，單位為開爾文（K）。

3.4

      熱慣性 thermal inertia

      k_pc

      導(dǎo)熱系數(shù)、密度和比熱的復(fù)合參數(shù)，單位為J²/（m·K²·s）。

3.5

      煙粒子總截面積 total cross-sectional area of smoke

      與光路相垂直的煙粒子平均截面積與煙粒子數(shù)的乘積，單位為平方米（m²）。

3.6

      壁面火 wall fire

      火源靠近壁面，火焰形成壁面羽流且發(fā)生蔓延

3.7

      當(dāng)量燃空比 fuel-to-air equivalence ratio

      燃料與空氣的質(zhì)量比能夠使燃料完全燃燒且沒有空氣剩余。

4 符號

      Av——開口面積，單位為平方米（m²）；

      A_fuel——燃料表面積，單位為平方米（m²）；

      A_r——建筑物總表面積，單位為平方米（m²）；

      α——火災(zāi)增長速率，單位為瓦每二次方秒（W/s）；

      F₀——開口因子，單位為二分之一次方米（m^1/2）；

      F_v——通風(fēng)因子，單位為二分之五次方米（m^5/2）；

      f_x——生成因子，x為一氧化碳、二氧化碳等燃燒生成物；

      h_v——開口高度，單位為米（m）；

      I——穿過煙氣后的光強(qiáng)度，單位為瓦每平方米（W/m²）；

      I₀——潔凈空氣中的光強(qiáng)度，單位為瓦每平方米（W/m²）；

      k——導(dǎo)熱系數(shù)，單位為瓦每米開［W/（m·K）］；

      K——減光系數(shù)，單位為負(fù)一次方米（m^-1）；

      L——樣品厚度，單位為米（m）；

      m——煙密度，單位為分貝每米（dB/m）；

      m_luel——質(zhì)量損失速率，單位為千克每秒（kg/s）；

      m_x——質(zhì)量生成速率，x為一氧化碳、二氧化碳等燃燒生成物，單位為千克每秒（kg/s）；

      N——煙粒子總數(shù)量；

      n——煙粒子的數(shù)量密度，即單位體積內(nèi)的煙粒子的數(shù)量，單位為負(fù)三次方米（m^-3）；

      Φ——當(dāng)量燃空比；

      Q——熱釋放速率，單位為瓦（W）；

      Q₀——t²火中，在火災(zāi)增長時(shí)的熱釋放速率，單位為瓦（W），通常取兆瓦（MW）；

      q〞_ext——外部熱通量，單位為瓦每平方米（W/m²）；

      q〞_ss——表面對流或傳導(dǎo)引起的熱通量損失，單位為瓦每平方米（W/m²）；

      ρ——密度，單位為千克每立方米（kg/m³）；

      σ——煙粒子有效吸熱的截面積，單位為平方米（m²）；

      T_g——著火溫度，單位為開爾文（K）；

      T_L——可燃混合物在燃燒下限條件下發(fā)生燃燒的最低溫度，單位為開爾文（K）；

      T₀——表面初始溫度，單位為開爾文（K）；

      T_u——可燃混合物在燃燒上限條件下發(fā)生燃燒的最低溫度，單位為開爾文（K）；

      t——時(shí)間，單位為秒（s）；

      t_g——t²火的火災(zāi)增長時(shí)間，單位為秒（s）；

      t_ig——著火時(shí)間，單位為秒（s）；

      τ——時(shí)間常數(shù)，單位為秒（s）；

      V_f——體積流速，單位為立方米每秒（m³/s）；

      V_x——體積生成率，x為一氧化碳、二氧化碳等燃燒生成物，單位為立方米每秒（m³/s）；

      x_f——火焰高度，單位為米（m）；

      x_p——熱解的前端處位置，單位為米（m）；

      kg_fuel——參與燃燒燃料的質(zhì)量，單位為千克（kg）；

      kg_air——參與燃燒空氣的質(zhì)量，單位為千克（kg）。

5 子系統(tǒng)1簡介

      GB/T 31540.1以消防安全設(shè)計(jì)為總體目標(biāo)，將消防安全工程方法劃分成若干子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間的相關(guān)性和相互影響得到可靠辨識，并在消防安全設(shè)計(jì)過程中得到全面體現(xiàn)；GB/T 31540.1還說明了消防安全工程方法的應(yīng)用與時(shí)間相關(guān)的原則，即從起火開始計(jì)時(shí)，火災(zāi)的發(fā)展程度和范圍隨時(shí)間不斷發(fā)生變化。

      根據(jù)GB/T 31540.1，消防安全工程方法的應(yīng)用流程被模擬為一個(gè)信息總線。信息總線分為三層，即總體信息層、評估信息層和信息處理層。在此信息總線中，子系統(tǒng)1評估和處理的是關(guān)于火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展及煙氣生成的信息。子系統(tǒng)1從其他子系統(tǒng)中提取火災(zāi)的特征信息，并向其他子系統(tǒng)輸出評估和處理結(jié)果。子系統(tǒng)1的信息交換流程如圖1所示。

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