理论计算放火间距的新方法

本文通过计算得出建筑物之间的防火间距理论值为建筑总平面布局防火提供理论依据。

$e防火间距辐射传热

建筑物发生火灾时，火灾除了在建筑物内部蔓延扩大外，有时还会通过一定的途径蔓延到邻近的建筑物上。为了防止火灾在建筑物之间蔓延，十分有效的措施是在相邻建筑物之间留出一定防火安全距离，即防火间距。从消防方面考虑，防火间距还起到了为消防灭火作战，为建筑物内人员和物资的紧急疏散提供场地的作用，在建筑总平面布局防火中，布置好建筑物之间的防火间距是一项十分重要的技术措施。

一、理论计算依据因素

火灾在建筑物Z间发生蔓延，纠其原因不外乎是由于热辐射、热对流、飞火、火焰直接接触延烧造成的。就飞大而言、由于其弓！起火灾蔓延的情况是极少见的，另外依据飞火可能飞飘的距离范围确定防火间距很大，显然是根本不可取的。所以在确定防火间距时，不能以飞火作为依据。火焰直接接触延烧仅在大风天气条件下建筑物发生火灾时才构成蔓延条件，在建筑物之间造成火灾蔓延的几率很小，防火间距理论计算一，不考虑这种因素。至于热对流作用，由于其影响范围仅限于建筑物周围很小的空间，与热辐射作用相比，对临近建筑物的影响较小，所以在确定防火间距时，考虑这个因素没有什么实际意义。热辐射引起火灾相邻建筑物蔓延时发生在建筑火灾进入猛烈的全面燃烧阶段。这肘建筑物室内出现持续高温，从外墙开口部位释放出大量的辐射热，能把火灾传播给相当距离内的建筑物。热辐射时引起火灾向相邻建筑物蔓延的主要因素，在防火间距理论计算时，应以这种因素作为计算依据因素。

二、辐射传热计算

一座建筑物发生火灾，从其外墙开口部位发出的辐射热，使临近建筑物上可燃物的一个微元达到自然界辐射强度时，该可燃物就发生燃烧，继而向周围传播开来，导致火灾蔓延。因此，在理论计算防火间距时，必须研究临近建筑物上某微元面从发生火灾建筑物所接受的辐射强度时，才能防止因热辐射作用造成火灾在建筑物Z间的蔓延。

依据传热学，黑体在一定温度下T（K）时发出的辐射强度Eh为：（见图07902bt.a46）

式中。　a。为黑体辐射常数，　a。＝567　*10[8]w／（m2*k4），　r为黑体的绝对温度。（1-1）

对于任意放置的两个黑体表面FI和FZ，设其表面温度分别维持恒温TI和TZ（T＞TZ），表面之间的介质对热辐射是透明的，则在两个表面上分别取彼此可见的微元面　dFI和　dFZ，计算得微元面dF向dF2净辐射传热量Qd1，dZ为：（见图07902bt.b46）

式中，Y为微元面M；和M。中心的直线距离；川和胆分别为微元面　dF；和　dF。各自法线与r　的夹角。由（1-2）式进而可得辐射面F；向微元面dF。的辐射传热量为：（见图07902bt.c46）

对黑体而言，因为其吸收率等于l，即它能吸收全部投射来的热能，而不涉及辐射能的反射问题，只要确定了其表面之间的角系数，辐射热能即可通过（1－4）式计算得出。但起火建筑物向相邻建筑物的辐射传热却是在非黑体之间进行的，存在多次吸收和反射问题，因此计算很复杂。为了简化计算，作如下三点假设：

1、认为火灾发生时，火焰、烟气的辐射为黑体辐射。

2、假定相邻建筑物L微元面能全部接受外来辐射热，即其吸收率为1。

3、忽略相邻建筑物上微元面向外界发射的辐射能。

依据以上三条假设，并用已表示起火建筑物向相邻建筑物发出的热辐射面积，T表示其绝对温度，dFZ表示相邻建筑上某接受辐射热作用的微元面，则里ldFZ的辐射传热量可仿照黑体F1和　dF。之间的辐射传热计算公式（　1-3）、（　1-4）直接写出：（见图07902bt.d46）

式中，中dZ，1为相邻建筑物上某微元面dFZ对起火建筑物辐射面FI的角系数。

热辐射是从起火建筑物的外墙上门窗洞口射出来的，所以被照射物体微元面接受的辐射热量是随起火建筑物外墙门窗洞口的面积而变化的，其辐射强度，通常用起火建筑物发出的热通量乘以系数P的形式来表示。系数P称为开口比例系数它等于外墙门窗洞口面积与建筑物相对立面面积之比。这样，人射到相邻建筑物上被照射物体微元面dF。上的辐射热量为；（见图07902bt.e46）

从防止热辐射造成蔓延来考虑，应进一步求得QI，d。的最大值　QI，dZ。x．．由(1-6)式可见，在　T和　P确定后，它和辐射面的尺寸、辐射面FI和微元面dFZ的相互位置有关。在相邻两座建筑物的相互位置、建筑物内各p分隔、平面、空间布置等确定的情况下，要通过具体分析确定出相当于Od2，l能取得最大值得辐射面位置。尺寸、微元面dFZ的位置。假设根据一般建筑实际情况确定得到相应于角系数小dZ，l为最大值时，有代表性的辐射面F；与微元面M。的相互位置，R的尺寸如图所示（见图07902bt.f46）

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