一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法技术

本发明专利技术公开了一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法，属于建筑风险评估技术领域，其具体包括以下步骤：总结研发型建筑的协同效应事件，包括火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应事件；对协同效应事件定性描述，火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应；对研发型建筑多可燃物火灾事故协同效应进行定量分析；构建蒙特卡洛模拟模型，对研发型建筑多可燃物火灾耦合事故后果进行分析。本发明专利技术构建了能够实现对研发型建筑不同可燃物火灾与有毒物质泄漏事故的耦合后果评估模型，实现了对研发型建筑火灾后果的精准评估，对于规划研发型建筑本质安全布局，指导研发型建筑应急疏散具有非常重大的现实意义。发型建筑应急疏散具有非常重大的现实意义。发型建筑应急疏散具有非常重大的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法


[0001]本专利技术属于建筑风险评估
，具体的说是一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法。

技术介绍

[0002]随着我国化工行业蓬勃发展，化工园区或材料科技园等集聚发展特征显著，众多企业面向新材料、新工艺的化工创新研发活动成为企业成长的重要技术引擎。研发大楼具有多功能性、灵活性、可拓展性，土地利用率高等特点。由于土地规模的限制，新建高层研发型建筑，形成研发集中区域是当前主流措施。
[0003]近年来随着各类研发载体的不断普及，载体内实验室火灾事故频发。在安全生产领域，我国在普通高层住宅楼或办公楼风险评价方面取得了一定成果，但尚未提出研发型建筑的风险准则。传统的风险评价将风险事件的后果严重程度相对的定性分为若干级，将风险事件发生的可能性也相对的定性分为若干级，然后以严重性为表列，以可能性为表行，制成风险矩阵表，但风险可能性与后果严重性的确定过于依赖经验，主观性较大。因此，需要对研发型建筑火灾后果进行精准评估，研发型高层建筑火灾事故在后果严重度上远远大于普通高层住宅楼或办公楼，对高层研发大楼火灾进行后果评估研究具有重要的理论意义和应用价值。

技术实现思路

[0004]针对当前事故发生可能性评估领域问题，本专利技术通过协同效应理论以及蒙特卡洛模拟方法，综合运用各类火灾及有毒物质泄漏事故的后果指标模型、灾种触发模型对研发型建筑的耦合事故后果进行评估预测，实现了对研发型建筑火灾后果的精准评估，对于规划研发型建筑本质安全布局，指导研发型建筑应急疏散具有非常重大的现实意义。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法，其包括以下步骤：步骤S1：总结研发型建筑的协同效应事件，包括火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应事件；步骤S2：对协同效应事件定性描述，火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应：触发和严重程度放大；步骤S3：对研发型建筑多可燃物火灾事故协同效应进行定量分析；步骤S4：构建蒙特卡洛模拟模型，对研发型建筑多可燃物火灾耦合事故后果进行分析。
[0006]具体的，所述步骤S2的具体方法为：步骤S201：触发的具体描述，在触发过程中，初始事件释放的元素能否引发次要事件；步骤S202：严重程度放大的具体描述，严重性的概念用于衡量事件的规模，以促进
协同效应的讨论，严重程度会受到限制，协同效应的存在能够减轻这些限制并放大严重性。
[0007]具体的，所述步骤S3的具体方法为：步骤S301：在高层研发大楼火灾发生时，危险化学品易燃物质泄漏后首先被点燃，以池火的形式发生危化品火灾，其在建筑内不同位置的火焰温度表征为火灾现场任意可燃物任何时间建筑物内任何位置的温升曲线模型。其表达式如下：，其中，表示时间时空间中位置的温度，单位为℃，表示当前环境温度，单位为℃，表示火源正上方位置的最高温度，单位为℃，表示温度历史的火灾增长系数的函数，表示距离的回归函数，其中，，式中，表示火源的功率，单位为MW，表示大空间建筑的高度，单位为m，表示建筑的面积，单位为m2，，表示火势增长方式，，式中，，表示火源的有效半径，单位为m，表示楼面面积和天花板高度确定的形状因子，表示火源的面积，单位为m2；步骤S302：在火焰传播过程中，判定一般建筑可燃物是否被点燃取决于一般建筑可燃物的燃点与其在该位置上接收到的危险化学品辐射出的温度的对比，当可燃物所在位置接收到的危险化学品辐射出的高于一般建筑可燃物燃点时，即时，可燃物被点燃，计算公式为：，其中，表示目标接收到的温度，根据被加热物体的空间坐标计算出的温度；是大气透射率，由空气的相对湿度决定；为视野因子，由火焰与目标之间的几何关系决定；步骤S303：有毒物质泄漏则取决于其储罐屈服极限的温度与接收到的温度之比，的计算公式为：，的计算公式为：，其中，表示有毒物质储罐接受到的热辐射，表示有毒物质储罐的体积，当接受到的温度大于有毒物质存储装置的损坏极限，即时，发生有毒物质泄漏。
[0008]具体的，所述步骤S4的具体方法：步骤S401：当一般建筑可燃物被点燃及有毒物质发生泄漏时，则在疏散的关键点
位出现烟气浓度及有毒气体浓度的相关影响因素；步骤S402：烟气质量浓度造成的火场能见度的降低，影响建筑内人员逃生速度，同时火灾烟气对光的吸收和散射作用，降低了火场的能见度，影响了人的可视范围，对人员的出口选择造成影响，火场中发光物体的能见度与减光系数的关系如下式：，其中，表示火场能见度，表示减光系数；步骤S403：有毒气体发生泄漏会扩散到周围空间，毒物浓度随时间的变化与三个方向上的扩散率值之间的关系表达式为：，在静风环境下，计算毒物泄漏中毒物的浓度，计算公式为：，其中，表示读物的质量，表示扩散系数，由大气的稳定性决定，当毒物发生泄漏时，会对消防队干预的时间造成延迟影响，构建蒙特卡洛模拟模型，计算出延迟比例；步骤S404：当多可燃物火灾及有毒物质泄漏发生时，则关键疏散点位的危险因素指标值通过下式计算：，，，其中，表示关键疏散点位的最大温度值，表示一般建筑可燃物燃烧时，关键疏散点位的温度值，表示危化品燃烧时，关键疏散点位的温度值，表示关键疏散点位的最大能见度，表示一般建筑可燃物燃烧时，关键疏散点位的能见度，表示危化品燃烧时，关键疏散点位的能见度，表示关键疏散点位的有毒物质浓度；步骤S405：根据研发型建筑不同可燃物火灾与有毒物质泄漏事故的耦合后果评估模型，实现对研发型建筑火灾后果的精准评估，当火灾后的有毒气体的浓度达到800ppm时，人就会头晕目眩，当人员所在区域的温度达到120℃以上，1分钟后，人员会遭受不可逆转的伤害，建筑内空间的能见度安全值为5m，当能见度低于安全值时，会使人员疏散时无法辨认路径。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提出了一种基于蒙特卡洛模拟方法，依靠火灾危险参数的经验公式模型，构建了可实现对研发型建筑不同可燃物火灾与有毒物质泄漏事故的耦合后果评估模型，可以实现对研发型建筑火灾后果的精准评估。
[0010]2.本专利技术通过模拟实验数据，得到了当多可燃物火灾及有毒物质泄漏发生时，关键疏散点位的危险因素指标值，危险因素指标值能够为人员逃生和消防人员进行救援提供理论依据，能够有效的提高救援效率和救出被困人员的概率。
[0011]3、本专利技术对于规划研发型建筑的安全布局，指导研发型建筑应急疏散具有非常重大的现实意义。
附图说明
[0012]图1为本专利技术研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法流程图；图2为本专利技术研发型建筑多可燃物火灾耦合过程示意图。
具体实施方式
[0013]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0014]请参阅图1和图2，本专利技术提供的一种实施例：一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法，其包括以下步骤：步骤S1：总结研发型建筑的协同效应事件，包括火灾导致的能见度降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：总结研发型建筑的协同效应事件，包括火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应事件；步骤S2：对协同效应事件定性描述，火灾导致的能见度降低和毒物泄漏的两种协同效应；步骤S3：对研发型建筑多可燃物火灾事故协同效应进行定量分析；步骤S4：构建蒙特卡洛模拟模型，对研发型建筑多可燃物火灾耦合事故后果进行分析。2.如权利要求1所述的研发型建筑多可燃物火灾耦合后果评估方法，其特征在于，所述步骤S3的具体方法为：步骤S301：根据建筑内不同位置的火焰温度表征火灾现场任意可燃物任何时间建筑物内任何位置的温升曲线模型，其表达式如下：，其中，表示时间时空间中位置的温度，单位为℃，表示当前环境温度，单位为℃，表示火源正上方位置的最高温度，单位为℃，表示温度历史的火灾增长系数的函数，表示距离的回归函数，其中，，式中，表示火源的功率，单位为MW，表示大空间建筑的高度，单位为m，表示建筑的面积，单位为m2，，表示火势增长方式，，式中，，表示火源的有效半径，单位为m，表示楼面面积和天花板高度确定的形状因子，表示火源的面积，单位为m2；步骤S302：在火焰传播过程中，判定一般建筑可燃物是否被点燃取决于一般建筑可燃物的燃点与其在该位置上接收到的危险化学品辐射出的温度的对比，当可燃物所在位置接收到的危险化学品辐射出的高于一般建筑可燃物燃点时，即时，可燃物被点燃，计算公式为：，其中，表示目标接收到的温度，根据被加热物体的空间坐标计算出的温度；是大气透射率，由空气的相对湿度决定；为视野因子，由火焰与目标之间的几何关系决定...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明广，张士卿，钱城江，孔宇，潘文洁，
申请(专利权)人：南京南工应急科技有限公司，
类型：发明
国别省市：