某公寓消防性能化设计

方馨梅

摘 要：火灾的发生具有不确定性，其一旦发生，就有可能威胁到人們的生活、财产安全，严重时可能威胁生命。本文通过使用仿真模拟软件Pyrosim建立一个居民房间模型，设置相应的参数进行房间火灾烟雾模拟，从而为消防管理提供一定的参考意义，使“性能化”得以更广泛的应用。

关键词：Pyrosim;消防;性能化

随着科学技术的不断进步，建筑工程也在不断地多样化、智能化，性能化防火设计也越来越重要。性能化消防设计就是以消防安全工程学为核心，应用新型消防设计方法，可对火灾现场进行定量的分析，判断各个场所的消防性能是否达到消防安全的规定，从而得到最大化的优化设计方案。

一、火灾场景设计

火灾场景是对一次火灾整个发展过程的定性描述，该描述确定了反映该次火灾特征并区别于其他可能火灾的关键事件。本文设定发生火灾的场所是一个公寓，其长为10.4m，宽为10.8m，高为2.4m，包括一个卧室、一个休息室和一个公共客厅，卧室中主要有床和桌子椅子，休息室和客厅主要有沙发、照片等。其中休息室中火源斜上方设有一个喷头。火灾位置如图1所示，发生在沙发上，是由热水袋爆炸未及时发现引起，属于A类燃烧，热释放率设置为1000kW/m²。

二、烟气运动模拟

1.参数设置

使用0.1×0.1的网格，X的最大值为5.2，最小值为-5.2，Y的最大值为4.6，最小值为-6.2，Z最大值为2.4。设置火灾发生在沙发，火灾原因是，热水袋在沙发上充电，但是发生爆炸，热释放速率为1000kW/m²，在火源斜上方设置一个喷头，并在点火源XY不同方向设置两组热电偶，在热电偶及点火源连线设置温度切片，以观察温度的变化情况。卧室门外前方设置有3.7m×2.4m的通风口。

2.模拟结果分析

因为着火房间有两个相邻的房间，为观察着火房间以及相邻房间的温度变化，所以X，Y方向各设有一组热电偶以及温度切片。分别在刚开始，中间时段以及结束时截取X，Y方向温度变化图，如下图2所示。

通过三个时间段的对比，我们可以发现，在整个火灾烟气蔓延的过程中，基本上只有着火房间的温度有明显变化，高温积聚在房间上方，走道也有温度的变化，而其他房间温度基本保持在安全范围内，但是随着时间的推进，烟气最终蔓延所有房间。

上图从左到右分别为点火源温度变化、喷淋作用曲线、点火源热释放速率图。通过最左边的图可以看出在大概前50s点火源温度变化大，之后温度逐渐趋于稳定，从此也显示出喷淋系统的重要性。根据最右边的图可以看出点火源释放速率在最开始的几秒迅速上升，之后基本保持稳定，在一定范围内有一定浮动。

三、某公寓消防性能化设计措施

根据软件运行出来的烟气情况可以得出，烟气层温度在50s时达到最高温度，之后由于有喷淋系统作用温度会有所下降，相邻房间温度变化不大，但是烟气会最终蔓延至所有房间。在整个火灾过程中，只有火灾发生的房间有明显的温度变化，其他房间的温度都保持在安全的范围之内，因此，可以对公寓进行防火单元划分设置，在发生火灾后及时隔离火灾发生区域。在走道及公共区域不放置可燃物，降低其存在的安全隐患。并且在室外合适位置设置消防栓，从市政给水管网引入进水管，构建环状的室外供水管网结构，依托供水管网设置室外消防栓系统，确保室外消防用水需求。

四、结语

总之，如果发生火灾，人员疏散时应注意烟气，做好烟气的防护措施，以便顺利脱逃。由于有喷淋系统，喷淋系统开始作用后温度会得到一定的控制，所以可以考虑在各个房间安装喷淋系统。

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