[发明专利]一种间隔式可燃物水平最佳防火间距的确定方法

说明书

本发明公开了一种间隔式可燃物水平最佳防火间距的确定方法，(1)建立非连续水平火蔓延发展模型：在火蔓延过程中，可燃物包括三个部分：已燃区、热解区和预热区；设火焰已蔓延至前一可燃物体的边缘部分，此时选取预热区作为间隔可燃物的对象进行能量平衡分析，得出间隔可燃物接收到的总热流公式；(2)确定不同水平间距的点燃时间；将步骤(1)确定的总热流公式代入点燃时间t_ig的计算公式；(3)设定点燃时间等于有效加热时间，通过步骤(2)的点燃公式利用反推法或迭代法确定不同可燃物的水平最佳防火间距。本发明能确定各种可燃物之间的最佳防火间隔，从而在火灾发生时降低火蔓延的范围及速度。

技术领域

本发明涉及一种可燃物的防火方法，具体是一种间隔式可燃物水平最佳防火间距的确定方法。

背景技术

火灾是日常生活中的主要灾害之一，现代学者开始逐渐深入对火灾尤其是火蔓延的研究之中。火蔓延本质上可以分为两大类情况，一类是连续型的火蔓延，物体本身并不间断，从一头蔓延至另一头来进行分析(即研究一个可燃物然后的火蔓延情况或者是多个可燃物相互无间隔的排列，其中一个可燃物燃烧后的火蔓延情况)，根据研究情况可进行相应的防火处理；另一类则是非连续性火蔓延，两个可燃物体之间存在间隔(即存在非燃烧物体或空气)，若间隔较近的话，此时在其中一个可燃物体燃烧后火焰也可能会从该可燃物体通过间隔蔓延至另一个可燃物体，目前对这种情况还未深入研究，在真实的火灾场景中，这种火蔓延也时常存在，如果能有效降低间隔可燃物的火蔓延情况，能大大降低火灾的严重程度，也能延迟火灾蔓延的速度。如卧室中床和旁侧柜子的水平间隔、地毯和地毯或者仓储物流中纸箱的间隔甚至连隧道中多辆车驻车的间隔，这些都是可能发生非连续性火蔓延的场景。虽然为了防止可燃物之间的间隔式火蔓延的发生，可以通过将相邻可燃物之间的间隔不断加大的方式进行防护，但是由于许多场景中的空间是有限的，如上述卧室中的床与柜子之间的间隔，也就是说卧室中的床与柜子之间间隔不能无限增加，因此如何确定各种可燃物之间的最佳防火间隔(即能满足防火需要的最小距离)是本行业亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种间隔式可燃物水平最佳防火间距的确定方法，能确定各种可燃物之间的最佳防火间隔，从而在火灾发生时降低火蔓延的范围及速度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种间隔式可燃物水平最佳防火间距的确定方法，具体步骤为：

(1)建立非连续水平火蔓延发展模型：本火蔓延模型采用热理论模型，在火蔓延过程中，可燃物包括三个部分：已燃区、热解区和预热区；设火焰已蔓延至前一可燃物体的边缘部分，此时选取预热区作为间隔可燃物的对象进行能量平衡分析；间隔可燃物与外界的能量交换包括如下方式：

A、来自火焰的对流和辐射热通量

B、间隔可燃物向新鲜燃料的固相热传导通常我们认为远离间隔可燃物以外的固相温度T随x方向几乎不再变化，即故间隔可燃物向远方新鲜燃料的固相热传导确定为0；

C、固体表面的辐射热损失由于辐射热损失要远小于火焰传递给固体表面的热通量故对辐射热损失设为0；

综上所述，间隔可燃物接收到的总热流其公式表述为：

其中：为火焰对间隔可燃物的对流热通量，为火焰对间隔可燃物的辐射热通量；通过计算和得出间隔可燃物接收到的总热流；

(2)确定不同水平间距的点燃时间；将步骤(1)确定的总热流公式代入如下点燃时间t_ig的计算公式中：