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消防安全工程第6部分：烟气层的计算要求GBT 31593.6-2015PDF文本

1Cs13.220.01C80中华人民共和国国家标准GB/T31593.6-2015消防安全工程第6部分：烟气层的计算要求Z.JFire safety engineering-Part 6:Requirements governing algebraic equations for smoke layers(ISO 16735:2006,Fire safety engineering-Requirements governing algebraic equations-Smoke layers,MOD)2015-06-02发布2015-08-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015目次前言…引言1范围4…12规范性引用文件3术语和定义………………………444……4物理现象的描述5计算书…“y…………26计算公式的局限性7计算公式的输人参数…………………38计算公式的适用范围……3附录A(资料性附录)本部分与S016735:2006的章条编号对照情况……4附录B(资料性附录)烟气层计算概述…………5录C(资料性酷上满足附录B要求的贺气层计笄公式f题Z上T为興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015前言GB/T31593《消防安全工程》分为以下九个部分：一第1部分：计算方法的评估、验证和确认：—第2部分：所需数据类型与信息；—第3部分：火灾风险评估指南：第4部分：设定火灾杨景和设定火灾的选择：第5部分：火羽流的计算要求，第6部分：烟气层的计算要求；第7部分：顶棚射流的计算要求；第8部分：开气流的计算要求，第9部分：人员疏散评估指南，本部分为GB/T31593的第6部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草，本部分使用重新起草法修改采用IS016735:2006(消防安全工程计算公式控制要求烟气层).本部分与1S016735:2006相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本部分与1S016735:2006的章条编号对照一览表。典需餐业木，州况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：用GB/T5907(所有部分)代替了IS013943(见第3章)：。用修改采用国际标准的GB/T31593.1代替了1S0/TR13387-3(见5.1、7.3)：测除了IS016735:2006当中仅被资料性附录引用的IS016734:2006、IS016737,一将国际标准中1.1~1.4改为列项，以符合我国标准的编写习惯（见第1章），为了方便使用和符合我国相关标准编写要求，本部分还做了下列编辑性修改：副除了国际标准的前言，重新起草了前言：修改了国际标准的引言，将其作为本部分的引言：将国际标准的“本国际标准”一词改为“本部分”：将国际标准中某些标点符号修改为符合汉语习惯的标点符号：调整了部分公式的编排格式：—增加了附录A(资料性附录)，给出了本部分与国际标准的章条编号对照情况。本部分由中华人民共和国公安部提出，本部分由全国消防标准化技术委员会筑消防安全工程分技术委员会(SAC/TC113/SC13)归.本部分起草单位：公安部天津消防研究所、公安部四川消防研究所、中国科学技术大学，中国筑科学研究院。本部分主要起草人：姚松经、韩伟平、毕少颗智会强、铜强、张玉贤、陆守香、胡忠日、张向阳、邓松华、郑巍、郭歌。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015引言本部分所讨论的计算公式适用于设定火灾场景的量化分析，专业人员无须进行繁杂的数值计算，就能够依据这些公式快速判断初步消防安全设计是否需要调整以及如何调整，以满足预期的性能指标要求，这些公式在以下方面已经得到应用：测定火羽流传热，包括对流和辐射；预测顶棚射流特性以调节探测器的响应时间：计算通风的排烟能力：分析分隔空间内的烟气传递和轰燃等火灾危害。对于烟气层，计算公式经常用来估算烟气充满一个分隔空间所需的时间以及烟气层的温度和浓度.针对不同类型的烟气层，本部分的附录B和附录C分别给出了符合本部分要求的计算公式示例.附录B给出了烟气层的一般信息和守恒关系，附录C给出了计算烟气层特性的具体公式及其计算示例。GB/T31593.1规定了运用数学公式进行火灾动力学计算的通用要求，本部分是这些通用要求的具体实践。如果采用数学模型计算火灾发展过程及其产生的后果，本部分所讨论的计算公式可用于对其结论进行校验。曲本都分酒参从事消防安全工程的专人员使用，包括消防设计人员、消防救授人员、消防标准规范丽定署保险查，清步安金管理人员，标覆德用者留要充分理第本部分会出的计算方法中相关参数的含义和应用条件理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015消防安全工程第6部分：烟气层的计算要求1范围GB/T31593的本部分规定了火灾烟气层特征值计算公式的应用要求，提供了与烟气层计算公式应用相关的下列通用要求：a)物理现象的描述；b)计算书：c)计算公式的局限性；d)计算公式的输人参数：?)计算公式的适用范围.本部分适用于设工程消防性能化设计和评估中烟气层的计算，2规范性引用文件曲甘列率奔文商用必和少的。是注用期的列用文件以日阴的版本适用于本文一件。凡是不注日期的用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T5907(所有部分)消防词汇GB/T31593.1消防安全工程第1部分：计算方法的评估、验证和确认(GB/T31593.1一2015，IS016730:2008,M0D)GB/T31593.5清防安全工程第5部分：火羽流的计算要求(GB/T31593.5-2015,IS016734:2006,MOD)GB/T31593.8消防安全工程第8部分：开气流的计算要求(GB/T31593.8-2015,IS016737:2006,MOD)3术语和定义GB/T5907界定的以及下列术语和定义适用于本文件，3.1边界面boundary确定室内空间范围的表面。3.2火羽流fire plume由燃烧所产生的浮力形成的向上湍流流动，通常包括下部的燃烧区域3.3火焰1ame火羽流(3.2)的发光区域興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-20153.4界面位置interface position烟气层高度烟气层(3.7)相对于参考高度的高度。注：参考高度通常为室内空间的最低边界面(3.1)高度。3.5准稳态quasi-steady state假定火源热释放速率变化引起的所有影响在流场中能立刻反映出来的状态3.6烟气smoke物质高温分解或燃烧时产生的固体和波体嫩粒、气体，走同夹带和混人的部分空气形成的气流。3.7烟气层smoke layer热上层hot upper热气层hot-ga由火灾引发，集室内臣间的最高边界面(3,1)下面形成并聚集，相对均匀的一定量的烟气(3.6)3.8烟气层界面smoke layer interface典座3.9开ven在室内空间边界南(3.1)上，空气和短气(3.6)通自然或机械方式而流通的孔洞。3.10开气流v出t1a通过室内空间边界商(3.1开(3.9)的烟气(3.6)或空气流4物理现象的描述4.1在室内空间中，火源生成动烟代层是一种复杂的热物理现象龙可能是需展变状态，也可能是接近稳态。在有焰燃烧区域和未发生燃烧的区政，都可能出现烟气层。除了受浮力影响，烟气层还会受到通风排烟的影响。4,2应采用图表描述火源类型、室内空间流动边界面条件和其他场景因素。4.3应明确识别需要计算的烟气层特征参数及其适用范围，适当时应包括由相关计算量推导出来的特征参数（例如通过质量和能量守恒推导出的烟气浓度与升高的气体温度之间的关系）以及其他与烟气层对物体和人员的热作用相关的特征参数，4.4应明确识别具体计算公式适用的物理现象（如单纯的蓄烟，机械排烟等），4.5不同的计算公式描述不同的烟气层特性（见4.3）或适用于不同的火灾场景（见4.4），当有多种方法可用于计算同一个给定量的值时，应明示其结果与选用的计算方法无关，5计算书5.1计算书的一般要求见GB/T31593.1.2理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-20155.2计算步骤应由一系列的计算公式表述.5.3每个计算公式应由独立的条款表述，其内容应包含公式输出的详细描述，以及该公式解释性说明和限定条件。5,4应明确定义计算公式中的各变量，给出适用的SI单位：计算公式应优先选用量关系式5.5应酌情通过引用公认手册、科技文献或通过推导等方法给出公式的科学依据。5.6应给出公式的应用实例，演示如何使用符合第4章要求的输入参数和具体计算过程。6计算公式的局限性6,1应给出直接应用计算公式计算输出参数的定量限制条件，并符合第4章所描述场景的要求。6.2应给出在更通用的计算方法中引用计算公式的注意事项，包括检查与计算方法中用到的其他关系式的一致性以及所采用的计算方案。7计算公式的输入参数7.1应明确识别计算公式的输人参数，如热释放速率或几何尺寸，7.2应识别或明确提供输人参数的数据来源。7.3应按GB/T31593.1的规定列出输人参数的有效范围.典啬键J.NE可81应通过一组或多组测量数据确定公式的适用范围。这些数据应通过文件化的程序或标准（参见GB/T6379)进行评估并达到一定的质量水平（如重复性、再现性）。82应按照计算方法的评估、验证和确认原则，通过与81测量数据的比对确定计算公式的适用范围。8.3应明确识别用于第4章特定场景的计算公式限定条件造成的潜在误差。興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015附录A(资料性附录)本部分与IS016735:2006的章条编号对照情况表A.1给出了本部分章条编号与1S016735:2006的章条编号的对照一览表。表A.1本部分与IS016735:2006的章条编号对照情况本部分章条编号对应的1S016735:2006的章条编号11.1~1.43.13.10A1.1、A1.3Al4、A1.6~A1.12附录A附B阳装AB.1A.21.1.1.A2.1A.2.282A.31-B.2.7A.3.1>A3、7C条款)明豪日（各相位名款）出：表的条外的本部分家号与S5200生代燕纳内容相对理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015附录B(资料性附录)烟气层计算概述B1物理现象的描述B.1.1计算方法概述本附录旨在描述室内空间中火灾的界面位置、平均温度和边界面以下烟气层的特定化学物平均浓度的计算方法。这些计算方法基于质量、物质和能量守恒定律，适用于与热力学参考空间相同的烟气层。燃烧时，烟会在室内空间的上部积聚。当烟气层的温度和物质浓度比较均匀时，根据烟气层的质量，物质和能量守恒定律，可计算温度平均值、烟浓度和界面位置。火羽流和开气流的详细计算要求见GB/T31593.5-2015和GB/T31593.8.B.1.2所需计算的烟气层特征值所需计算的烟气层特征值为平均烟气层温度、物质浓度和界面位置。典告筑J.NEB.2.1概述在室内空间的火源上方产生的烟气层如图B.1所示。B.2.2~B,2.4规定了质量、能量和特定的化学物守恒。说明：1一热流：6一火羽流：2—质量流：7一火源：3—壁吸收热：8—一体积为V,温度为T,的参考4一开气流：9—开气流.5一参考空间：图B.1在室内空间中火源烟气层的热和质量守恒興尚理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T31593.6-2015B.2.2质量守恒烟气层中质量守恒应考虑选择如图B1虚线所示的适当参考空间，通过各界面流入该参考空间(流出该空间的为负值)的质量流速应等于该空间烟气层的质量累积速率，必要时应考虑火羽流，开气流和其他流动。B.2.3能量守恒烟气层的能量守恒采用与质量守恒相同的方法。通过烟气层界面流人（流出的为负值）的能量流速应等于该空间烟气层的能量累积速率，除了火羽流和开气流外，还应考虑室内空间边界面发生的辐射损失和热量吸收。注：当无法确定火焰的辐射热损失时，质量流速可近似用附录B提供的热释救速率代替。B.2.4特定化学物的守恒特定化学物的质量守恒采用与总的质量守恒相同的方法。如果烟气层中发生气相化学反应，应适当考虑反应速率。B.2.5通过界面的火羽流的质量流速在界面（烟气层的底面）上，火羽流的质量流速应作为火的热释放速率和火源底面与烟气层界面间的垂直距离的函数给出，GB/T31593.5一2015给出了具有这种火羽流特性的公式示例，海的的索博时网、7量通过开的质量流速应作为烟气层的温度、烟气层与相邻空间的压差，开宽度和开高度的函数给出，GB/T31593.8给出了具有这种开特性的公式示例.B.2.7状态方程状态方程表达了烟的温度和密度的关系。烟近似于理想气体，其性质等同于空气。理筑素前阀Z.ZC.ET
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