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某大型服装商场活动火灾荷载的调查和研究

火灾荷载是指涉火空间内所有可燃物燃烧所产生的总热量值。一座建筑物内火灾荷载越大,发生火灾的危险性越大,需要的防火措施越多。一般来说,总的火灾荷载并不能定量地阐明它与作用面积的关系,为此引进了火灾荷载密度的概念。火灾荷载密度是指房间内所有可燃材料完全燃烧时所产生的总热量与房间的特征参考面积之比,即火灾荷载密度是单位面积上的可燃材料的发热量。北京消防检测维保公司:某大型服装商场活动火灾荷载的调查和研究 /廖曙江 付样钊 刘方(在本文中,将火灾荷载也作为名词来代替可燃物,以便更加形象表示)


服装商场火灾载荷.jpg

火灾荷载分为三种

(1)固定火灾荷载。是指房间内装修用的,位置基本不变的可燃易燃材料(如墙纸、吊顶、墙的软包、壁橱、地板等)和建筑物结构上使用的部分可燃易燃材料(如木质门窗等)。这种火灾荷载一经形成,将会在很长一段时间内不会改变。

(2)活动式火灾荷载。是指为了房间的正常使用而另外布置的,其位置和数量可变性较大的可燃物品。通常指建筑物内放置的各种物品,如商场内的商品、房间内的家俱、仓库内的货物、图书馆内的书籍等。这种火灾荷载可以因使用者的需要或建筑功能的改变而在种类、数量和陈列方式等方面发生变化。

(3)临时性火灾荷载。指建筑的使用者临时带来的并且在此短暂停留的可燃物品。这种火灾荷载具有不确定性。在常规计算中一般不考虑。

在较早的时候,国外对一些建筑的火灾荷载进行了调查,但目前没有见到新的调查报告。国内目前还没有人进行系统的调查统计。

在以往的研究中,针对建筑物的固定火灾荷载的研究较多,例如,在室内火灾燃烧实验中,主要针对内装修的壁面、顶棚及墙角进行材料的燃烧特性及烟气流动特性实验。而对建筑内部放置的物品,即活动火灾荷载的火灾危险性研究不多。这主要是因为活动火灾荷载的几个特点所决定的。

(1)多样性。在建筑内部的物品都是由各种材料构成的;

(2)可变性。物品的种类、数量及陈列方式随人们的需要而改变;

(3)与建筑功能形式密切相关。不同建筑和不同物品的组合,其火灾特性各异。

总体来讲,对活动火灾荷载的调查统计需要大量的人力、物力和财力的付出,是一项基础而艰巨的工程。但在现代商业建筑中,建筑物内部的活动火灾荷载往往大于固定火灾荷载,而且大量难燃、不燃材料及阻燃材料在建筑结构和内装修中的广泛应用,也使建筑火灾中的活动火灾荷载的比例大幅度提高。大量火灾统计资料显示,居室内的家俱,商场内的服装、电器,仓库内的各种可燃货物等,都是火灾中的主要燃烧物。因此,开展对活动火灾荷载的调查统计,及其在火灾中的燃烧特性,火灾的发展及蔓延特性是刻不容缓的工作。

1基本资料

大型商场内商品的种类繁多,数量巨大,且分布范围较广,在这类建筑中形成了巨大的火灾荷载,具有极大的火灾危险性。而服装层一般面积较大,属于大空间建筑。服装层的商品布置较规则,布置方式各季节变化不大(只是服装种类变化),适合模拟火灾试验研究。服装层在一般大型商场均设有,还可能占有几个楼层。服装的材质较均匀,大部分为棉和化纤类,而且服装均是薄型易燃材料,燃烧剧烈,火焰蔓延速度快,具有较大火灾危险性。

调查对象:重庆市渝中区某百货大楼服装层

调查时间:20013月,6

调查工具:数码摄像机,弹簧秤,卷尺

调查方法:用数码摄像机采集服装的布置方式,陈列形式,柜台总体分布形式及服装类型、数量等,用弹簧秤称取单件服装的重量,用卷尺测量各货架所占阴影面积。

数据处理:在服装层建筑平面图上将各柜台的分布按实际情况布置。根据每个柜台所挂的服装总燃烧热量除以每个柜台所占的阴影面积来获得每个柜台单位面积上的燃料燃烧热量。然后对所有的数据点进行统计分析。最后得到整个服装层活动火灾荷载的分布。

对象资料:该百货大楼位于重庆市解放碑的繁华地段,是重庆市**的百货大楼之一。该大楼为钢筋混凝土框架结构,共8层。地下一层为停车库和设备层,地下二层为食品超市,临街层为日用化妆品、日用商品层,地上二层为女式服装层、鞋帽区和床上用品区,地上三层为男式服装层和鞋帽区,地上四层至六层为家用电器层。整个商场呈回字型平面,中间为一中庭,中庭顶部为玻璃顶棚。中庭内各层设有自动扶梯一部,在临街的一侧各层还设有自动扶梯两部。在每层平面上分有两个防火分区,各分隔处用自动卷帘门分隔,其中一防火分区所在各层与中庭间无分隔而直接相通。商场营业面积为1200/层,层高为5.8m。各层有空调系统,中庭顶部设有7台排烟风机。

2对服装层活动火灾荷载的调查结果

此次调查主要集中在春、夏季的服装,对秋、冬季的服装没有进行调查。随季节的不同,商场柜台的布置形式基本不变,而火灾荷载有很大的变化。

2. 1活动火灾荷载的种类及重量

由于是在春夏两季进行的调查,大部分的服装均属于轻薄型。主要有棉质衬衣、休闲裤、牛仔裤、牛仔裙、女式布裙、女式上衣、T恤衫、化纤西裤、运动服装等等,由于服装层内品牌众多,只是罗列了部分典型服装的调查结果,相同类型的服装列出有代表性的种类。

2. 2服装的主要放置方式

为了更加贴近消费者,商场内均采用了开架销售的形式。服装的放置大都采用了挂架悬挂式,少量采用了盒装(男衬衣)或叠放陈列的方式。在边沿的墙上均挂有服装做展示,见图1

在每个货架上所挂的服装从几十件到上百件不等。

2. 3商场内服装货架的分布形式

整个商场平面由货架分隔为若干区域。营业平面内有两条主流线,以方便顾客的走动和选购。货架均沿流线排列,形成不同的组团。主流线的通道间距为1. 2m~1. 5 m,一般相邻的货架间距为1.0 m左右。有的区域几个货架排列成匡字形,这种形式的布置使服装相互接触,我们视为一个较大的货架。在中庭边沿,自动扶梯边和墙边均有货架。对连成一排的货架,也视为一个较大的货架。每个货架大小尺寸不一,所容纳的服装量也不同。货架为木质框架和玻璃构成,挂服装的挂架为塑料和铝合金材质。整体上商场平面内货架布置较规则,分布均匀。

2. 4服装层活动火灾荷载的分布

由于不同服装即使是材质相同,其燃烧释热量都不一定相同。为了分析的方便和简化计算,将棉布的燃烧热值取18.8MJ/kg,化纤的燃烧热值取23.8MJ/kg进行计算。由于所得结果为实际服装的燃烧释热量,没有必要将其换算为当量质量。女装层和男装层服装的单位面积热量分布值见表1,表2

1女装层服装的单位面积热量分布值 MJ/

28.2

52.26

52.30

55.27

62.60

64.09

73.13

73.13

75.2

78.40

78.40

83.47

87.80

90.99

94

97.20

97.76

99.45

206.5

141

443.21

108.85

153.41

181.80

238.20

269.4

219.4

325.81

272.98

106.6

117.5

109.6

104.53

106.6

179.73

192.51

188

144.2

210.25

120.13

109.60

109.60

105.84

307

103.59

191.76

59.5

133.99

210.15

89.25

126.85

313.21

102.34

190.4

169.93

92.58

119

208.25

59.5

111.15

67.35

59.5

39.75

79.25

83.3

92.34

74.49

188.5

145.42

208.25

178.5

110.19

99.25

89.25

121.38

138.75





2男装层服装的单位面积热量分布值   MJ/

421.5

141

117.5

137.05

164.5

150.4

225.6

501.4

235

470

235

188

116.56

94

156.6

300.8

141

161.87

177.74

187.81

197.4

142.88

188.38

180.48

72

90.8

123.71

559.68

169.2

125.4

239.43

239.19

595

146.09

235

126.14

158.75

253.95

126.85

396.75

297.74

210.15

333.2

95.2

176.6

198.49

114.95

121.38

89.25

152.32

182.55










3两层服装层的活动火灾荷载的统计分析结果

女装层和男装层描述性的统计量见表3所示。

4结论

4. 1该商场服装层的活动火灾荷载密度为:女装层的单位面积热量值的平均值:133.85MJ/;男装层单位面积热量值的平均值:211.02MJ/㎡。但是如果按照常规方式计算,即根据整个服装层内的所有服装燃烧时的热量除以整个服装层的面积,那么女装层的单位面积热量值的平均值:108.63MJ/;男装层的单位面积热量值的平均值:197.42 MJ/㎡。可见两种计算方法会得到不同的火灾荷载密度的平均值,究竟哪种方法更能反映实际火灾荷载密度,有必要进一步研究,否则可能低估或高估该服装层的火灾危险性。同样的问题普遍存在于各种场所的火灾荷载的研究中。

3描述性的统计量表

统计
参数

货架数量

最小值
MJ/kg

**值
MJ/kg

平均值
MJ/kg

标准差

女装层

76

28.20

443.21

133.8532

75.6623

男装层

51

72.00

595.00

211.0190

120.1038

4. 2由上面的统计分析结果可知道,在直方图中(见图2)显示了女装层和男装层的活动火灾荷载的分布形式。为了检验该分布是否服从正态分布,我们进行了P-P概率分布检验(见图3)。如果在概率分布图中呈现一条从纵轴零点指向右上角的直线,则可以判断是否为正态分布。从P-P概率分布图上可以见到,两楼层的活动火灾荷载的分布都不服从正态分布,而类似于二项分布。

4. 3服装层活动火灾荷载随季节、货架布置形式,以及服装数量、种类和材质的变化而变化,因此对大型商场内的火灾荷载的研究应该是动态的,不是一成不变的数值。对某大型商场服装层活动火灾荷载的调查和研究/廖曙江 付样钊 刘方


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