室內(nèi)紡織品燃燒火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估的研究

室內(nèi)紡織品燃燒火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估的研究，室內(nèi)紡織品屬于可燃或易燃材料,由室內(nèi)紡織品燃燒所引起的火災(zāi)對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重危害,是建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估的重要組成部分。本文概述了室內(nèi)紡織纖維制品燃燒特性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法;詳述了火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)和試驗(yàn)方法,以及通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立紡織品燃燒性能與火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估關(guān)聯(lián)方法等的研究進(jìn)展。  

室內(nèi)火災(zāi)所發(fā)生的環(huán)境屬于封閉空間或者半封閉空間內(nèi)，具有極大的危險(xiǎn)性，會(huì)給人們?cè)斐蓢?yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由室內(nèi)紡織品引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量和造成的死亡率都比其他原因引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量和死亡率高[1]。在火災(zāi)環(huán)境中，人們產(chǎn)生恐慌，同時(shí)受到火焰、熱浪、煙霧、有毒氣體等的多重沖擊，容易受到傷害，甚至造成死亡。美國(guó)統(tǒng)計(jì)資料顯示過(guò)去40年中，煙氣吸入致死占火災(zāi)死亡總?cè)藬?shù)的70%～75%。同樣，歐洲阻燃協(xié)會(huì)研究表明，絕大部分人是吸入了煙塵及毒害氣體昏迷后而致死的。  
 

1、燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)  

國(guó)內(nèi)紡織品常見(jiàn)的燃燒測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T5454—1997《紡織織物燃燒性能測(cè)定氧指數(shù)法》，通過(guò)極限氧指數(shù)表征材料的燃燒特性，主要與纖維成分、織物結(jié)構(gòu)、織物整理工藝等相關(guān)；GB/T5455—2014《紡織品燃燒性能垂直方向損毀長(zhǎng)度、陰燃和續(xù)燃時(shí)間的測(cè)定》和GB/T5456—2009《紡織品燃燒性能垂直方向試樣火焰蔓延性能的測(cè)定》主要通過(guò)續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、損毀長(zhǎng)度表征燃燒特性；GB/T8746—2009《紡織品燃燒性能垂直方向試樣易點(diǎn)燃性的測(cè)定》用于表征樣品的點(diǎn)燃特性；GB/T11049—2008《地毯燃燒性能室溫片劑試驗(yàn)方法》用于表征地毯的點(diǎn)燃特性；GB/T14644—2014《紡織品燃燒性能45?方向燃燒速率的測(cè)定》通過(guò)45?法測(cè)量樣品的燃燒性能；FZ/T01028—1993《紡織織物燃燒性能測(cè)定水平法》通過(guò)水平法測(cè)量織物的燃燒性能。以上紡織品的燃燒性能檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)比較成熟，通過(guò)燃燒速度、續(xù)燃時(shí)間、陰燃時(shí)間、損毀長(zhǎng)度等表征紡織品的燃燒性能，提供簡(jiǎn)單的燃燒數(shù)據(jù)，主要用于不同紡織品燃燒性比較，較難用其預(yù)測(cè)真實(shí)環(huán)境中產(chǎn)品的火災(zāi)危險(xiǎn)性。 
 

2、火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)參數(shù)  

室內(nèi)紡織品作為可燃材料容易引起火災(zāi)的發(fā)生，同時(shí)燃燒過(guò)程中能夠加速引導(dǎo)火災(zāi)蔓延，增加火災(zāi)載荷，在高溫封閉空間內(nèi)，因?yàn)檠鯕鉂舛认陆担幱谪氀鯛顟B(tài)下的紡織品不*燃燒將產(chǎn)生大量有毒氣體與煙霧，危害人們生命財(cái)產(chǎn)。室內(nèi)紡織品作為可燃材料，其火災(zāi)危險(xiǎn)性越來(lái)越受到重視。  

火災(zāi)是可燃材料燃燒的表現(xiàn)，室內(nèi)紡織品燃燒特性可以從點(diǎn)燃性及燃燒發(fā)展特性等進(jìn)行綜合分析，主要指標(biāo)包括易引燃性、火焰蔓延特性、熱量釋放特性、煙霧釋放特性、有毒氣體濃度等，從以上多個(gè)方面進(jìn)行綜合表征，建立紡織品燃燒特性與火災(zāi)危險(xiǎn)性關(guān)聯(lián)模型。室內(nèi)紡織織物燃燒火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)參數(shù)主要包括：  

2.1易點(diǎn)燃性  

室內(nèi)紡織品原材料屬于可燃高分子材料，存在容易被點(diǎn)燃的危險(xiǎn)，容易成為火災(zāi)的著火點(diǎn)。著火過(guò)程是無(wú)化學(xué)反應(yīng)向穩(wěn)定強(qiáng)烈放熱反應(yīng)的過(guò)渡。室內(nèi)紡織品的點(diǎn)燃溫度較低，一旦接觸火源，會(huì)迅速燃燒，火焰蔓延快，火災(zāi)危險(xiǎn)性大。可燃材料在著火之前，通常受熱發(fā)生熱解，氣化，釋放出可燃?xì)怏w，形成氣相火焰。易點(diǎn)燃性可以通過(guò)以下指標(biāo)來(lái)表征：（1）點(diǎn)燃時(shí)間：采用錐形量熱儀，從表面受熱開(kāi)始到出現(xiàn)有焰燃燒現(xiàn)象所需時(shí)間，用于表征材料接觸外部熱源被引燃的難易程度，點(diǎn)燃時(shí)間越長(zhǎng)，表明材料越難以被引燃；（2）極限氧指數(shù)：采用在規(guī)定條件下，維持產(chǎn)品燃燒所需的低氧氣濃度來(lái)表征；（3）熔點(diǎn)、分解溫度和燃點(diǎn)：可以通過(guò)熱重分析儀（TG）測(cè)量材料的熔點(diǎn)；通過(guò)差示掃描量熱儀（DSC）測(cè)量材料的熱分解溫度；當(dāng)可燃材料在明火點(diǎn)燃下剛剛可以發(fā)生持續(xù)燃燒時(shí)，其表面低溫度稱為燃點(diǎn)，也稱著火點(diǎn)，通過(guò)著火溫度測(cè)定儀測(cè)量材料的燃點(diǎn)。  

2.2火焰和熱量  

室內(nèi)紡織品在燃燒過(guò)程中，產(chǎn)生的火焰和熱量容易對(duì)人體造成燒傷。在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，紡織品燃燒所釋放的熱量，是描述其火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)之一，用以表征熱釋放速度與大小，即熱源釋放熱量的能力。通過(guò)錐形量熱儀測(cè)量熱釋放性，采用熱釋放速率和總釋放熱量作為表征參數(shù)，如果材料熱釋放速率越大，熱解速度越快，火焰?zhèn)鞑ニ俣染驮娇欤瑢?duì)周?chē)h(huán)境的影響程度越大。熱危險(xiǎn)可以通過(guò)火勢(shì)增速和釋熱量進(jìn)行表征[2]。  

2.3煙霧  

紡織品燃燒產(chǎn)生的大部分煙霧顆粒物對(duì)可見(jiàn)光是不透明的，有較強(qiáng)的遮光作用，會(huì)造成能見(jiàn)度下降，導(dǎo)致人員看不清周?chē)h(huán)境，辨認(rèn)目標(biāo)能力大大降低。煙霧參數(shù)可以通過(guò)錐形量熱儀或者煙密度箱試驗(yàn)得到，表征指標(biāo)有遮光率、生煙速率、總生煙量等。火災(zāi)中如果煙霧濃厚，人們視野不清，更加劇恐慌，給有限逃生機(jī)會(huì)增加困難。  

2.4有毒氣體  

大量研究表明，吸入毒性氣體是火災(zāi)中造成人員傷亡的主要原因之一。室內(nèi)紡織品燃燒產(chǎn)生的有毒氣體包括各類(lèi)助劑揮發(fā)氣體、材料燃燒不充分產(chǎn)生的大量CO等。氣體毒性的表征參數(shù)為毒氣產(chǎn)率因子。煙氣中毒氣以CO為常見(jiàn)，當(dāng)空氣中CO的含量超過(guò)一定量就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，因此CO生成率是衡量材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù)。燃燒煙氣毒性是材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估的重要一環(huán)，急需建立評(píng)估材料燃燒煙氣毒性的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[3]。  
 

3、試驗(yàn)方法  

3.1錐形量熱儀法  

室內(nèi)紡織品通過(guò)錐形量熱儀試驗(yàn)，可以得到包括熱量釋放指標(biāo)、煙氣釋放指標(biāo)、引燃時(shí)間等指標(biāo)，錐形量熱儀試驗(yàn)方法在火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估中應(yīng)用廣泛。錐形量熱儀試驗(yàn)原理基于材料在錐形加熱器的熱輻射下燃燒時(shí)會(huì)消耗掉空氣中的氧氣，通過(guò)檢測(cè)燃燒過(guò)程中消耗的氧氣量、產(chǎn)生的煙氣及光通路情況，可獲得樣品燃燒產(chǎn)生的熱量釋放、煙氣釋放等數(shù)據(jù)。大量研究表明錐形量熱儀試驗(yàn)結(jié)果與大型燃燒試驗(yàn)具有較好相關(guān)性。鄭毛毛等[4]運(yùn)用錐形量熱儀對(duì)棉麻、滌綸、帆布、泡紗、條絨等5種室內(nèi)裝飾織物的燃燒性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，測(cè)量室內(nèi)裝飾織物在不同熱輻射條件下的燃燒特性，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像擬合，通過(guò)具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像分析比較5種室內(nèi)裝飾織物在不同熱輻射條件下的點(diǎn)燃時(shí)間、熱釋放速率、質(zhì)量損失速率、比消光面積及一氧化碳生成量，后得出了各種織物的火災(zāi)危險(xiǎn)性相對(duì)大小。  

3.2墻角點(diǎn)燃試驗(yàn)  

墻角點(diǎn)燃試驗(yàn)是一種全尺度火災(zāi)試驗(yàn)研究方法，又稱屋角燃燒試驗(yàn)，更加接近真實(shí)火災(zāi)條件，可以用來(lái)研究室內(nèi)裝飾材料的火災(zāi)特性。該試驗(yàn)方法以模擬墻角火災(zāi)場(chǎng)景作為標(biāo)準(zhǔn)條件，并規(guī)定試驗(yàn)樣品的安裝*按實(shí)際用途進(jìn)行，是一種可靠的火災(zāi)科學(xué)研究方法。標(biāo)準(zhǔn)ISO9705的全尺寸房間燃燒試驗(yàn)就規(guī)定了一種模擬火災(zāi)的測(cè)試方法，該火災(zāi)發(fā)生在一間房間的墻角部分，使用標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)火源，旨在評(píng)估產(chǎn)品對(duì)火災(zāi)發(fā)展的影響。楊昀等[5]采用墻角火試驗(yàn)方法對(duì)裝飾材料火災(zāi)特性進(jìn)行研究，包括對(duì)材料熱釋放速率、煙氣產(chǎn)生和室內(nèi)火蔓延方面的研究，分析其研究成果在室內(nèi)裝飾材料的分類(lèi)及火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估中的實(shí)際應(yīng)用情況。馬哲等[6]選取一種典型壁紙?jiān)诖蟊壤馂?zāi)試驗(yàn)臺(tái)ISOROOM中進(jìn)行試驗(yàn)研究，同時(shí)進(jìn)行小比例錐形量熱儀試驗(yàn)，對(duì)兩種不同比例試驗(yàn)結(jié)果相關(guān)性進(jìn)行研究，提出以錐形量熱儀試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)預(yù)測(cè)點(diǎn)燃時(shí)間、總釋熱量、CO2產(chǎn)率的經(jīng)驗(yàn)公式。  

3.3熱分析法  

常用熱分析方法主要包括熱重分析法（TG）和差示掃描量熱法（DSC）。熱重分析法是在程序控制溫度下，測(cè)量樣品的質(zhì)量與溫度變化關(guān)系的一種熱分析技術(shù)，可以用來(lái)研究材料的熱穩(wěn)定性或熱分解性。差示掃描量熱法是在程序控制溫度下，測(cè)量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度的關(guān)系，可以測(cè)定多種熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。  

李?lèi)?ài)民等[7]利用熱分析儀，對(duì)幾種典型裝飾織物在封閉空間內(nèi)貧氧條件下的燃燒特性進(jìn)行研究。利用熱重-差熱（TG-DTA）分析儀對(duì)純棉、棉麻和腈綸這幾種典型的裝飾織物在不同的氧氣濃度（10%、15%和21%）和升溫速率（10K/min和30K/min）條件下進(jìn)行了熱重分析和差熱分析試驗(yàn)，研究它們的燃燒特性，并著重進(jìn)行了不同氧濃度下的對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)試樣的燃燒分為兩個(gè)階段，并建立了以一級(jí)反應(yīng)模型為主的動(dòng)力學(xué)方程，并得出了各階段的動(dòng)力學(xué)參數(shù)、表觀活化能和頻率因子。施海云等[8]對(duì)8種典型火災(zāi)可燃物紡織品的熱解行為進(jìn)行了熱重分析和差分熱重分析（DTG）研究。通過(guò)對(duì)TG和DTG曲線的分析，深入研究了天然纖維、化纖及其混紡的熱解特性。根據(jù)DTG曲線上峰的個(gè)數(shù)，將熱解過(guò)程分為若干階段，建立多階段熱解虛擬模型，并得出了幾種天然纖維的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。  

3.4氧指數(shù)法  

室內(nèi)環(huán)境屬于封閉或者半封閉空間，在發(fā)生火災(zāi)以后，材料燃燒消耗掉大量氧氣，氧濃度急劇下降，出現(xiàn)貧氧狀態(tài)。氧指數(shù)法是指在規(guī)定的條件下，材料在氧氮混合氣流中進(jìn)行有焰燃燒所需的低氧濃度稱為極限氧指數(shù)（LOI），極限氧指數(shù)高表示材料不易燃燒。氧指數(shù)法用來(lái)表征材料的易點(diǎn)燃性，用于判斷材料在空氣中與火焰接觸時(shí)燃燒的難易程度。在GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》認(rèn)為，對(duì)于窗簾幕布、家具制品裝飾用織物，氧指數(shù)≥32%為B1級(jí)制品，即難燃材料；氧指數(shù)≥26%為B2級(jí)制品，即可燃材料。氧指數(shù)法的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5454—1997。在紡織織物燃燒特性研究中，可用極限氧指數(shù)區(qū)分纖維材料的點(diǎn)燃特性，LOI小于26%為可燃或易燃纖維，大部分常用紡織纖維的氧指數(shù)都遠(yuǎn)低于26%，屬于可燃或易燃材料[9]。  
 

4、火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估方法  

在建立紡織品燃燒特性與火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估關(guān)聯(lián)性研究方面，主要有層次分析法、灰色關(guān)聯(lián)分析法和FDS場(chǎng)模擬法等。  

4.1層次分析法  

層次分析法（AHP）是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授Saaty提出的一種層次權(quán)重決策分析方法。所謂層次分析就是將一個(gè)復(fù)雜的多影響因素問(wèn)題作為一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為若干層次，通過(guò)定性指標(biāo)模糊量化方法計(jì)算出層次單排序（權(quán)數(shù)）和總排序，以衡量各指標(biāo)權(quán)重的系統(tǒng)方法[10]。層次分析法的基本思想是基于按問(wèn)題要求建立一個(gè)描述系統(tǒng)功能的內(nèi)部獨(dú)立遞階層次結(jié)構(gòu)，通過(guò)比較兩因素間相對(duì)重要性，給出相應(yīng)比率標(biāo)度，構(gòu)造上層要素對(duì)下層相關(guān)元素的判斷矩陣，計(jì)算相關(guān)元素對(duì)上層某要素的相對(duì)重要序列。運(yùn)用AHP一般分為3個(gè)步驟：首先按照因素間的相互關(guān)系影響以及隸屬關(guān)系，將因素依照不同的層次聚集組合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型；其次，根據(jù)對(duì)客觀現(xiàn)象的主觀判斷，對(duì)每一層次因素的相對(duì)重要性給以定量描述；后利用數(shù)學(xué)方法確定每一層次全部因素相對(duì)重要性次序的數(shù)值，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[11]。  

舒中俊等[11]以錐形量熱儀試驗(yàn)所測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了火勢(shì)增長(zhǎng)指數(shù)（FGI）、放熱指數(shù)（THRI6min）、發(fā)煙指數(shù)（TSPI6min）和毒性氣體生成速率指數(shù)（ToxGI）4個(gè)評(píng)價(jià)高分子聚合物材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的參數(shù)，后3個(gè)指數(shù)以試驗(yàn)開(kāi)始后前6min為時(shí)間軸，主要是基于一二級(jí)耐火等級(jí)民用建筑及高層民用建筑規(guī)定的允許疏散時(shí)間正好在此時(shí)間范圍內(nèi)，這段時(shí)間內(nèi)材料的燃燒性能對(duì)人員安全影響大，并利用這4個(gè)參數(shù)對(duì)16種樣品的火災(zāi)危險(xiǎn)性逐項(xiàng)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，采用層次分析法原理對(duì)樣品的火災(zāi)危險(xiǎn)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)及排序，研究結(jié)果表明火勢(shì)發(fā)展指數(shù)和CO生成速率指數(shù)對(duì)樣品的區(qū)分度較高，可重點(diǎn)研究材料的這兩項(xiàng)指數(shù)。蔡晶菁等[2]基于層次分析法，應(yīng)用錐形量熱儀試驗(yàn)得出的熱釋放速率（HRR）、質(zhì)量損失速率（MLR）、比消光面積（SEA）、一氧化碳產(chǎn)率（COY）、生煙速率（SPR）、總生煙量（TSP）等重要參數(shù)，提出一種定性與定量相結(jié)合的裝飾裝修材料火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)裝飾裝修材料火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（FHI），導(dǎo)入錐形量熱儀試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到4個(gè)指標(biāo)值，從而計(jì)算出某種具體材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性指數(shù)（FDI），并且通過(guò)量化比較得出化纖窗簾的火災(zāi)危險(xiǎn)性大于尼龍地毯。合理構(gòu)建出裝飾裝修材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，即層次結(jié)構(gòu)模型，定義了底層指標(biāo)的表征參數(shù)，并依據(jù)火災(zāi)案例等經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定各指標(biāo)權(quán)重，從而得出裝飾裝修材料火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值，后通過(guò)實(shí)例分析，驗(yàn)證了該綜合評(píng)價(jià)方法的可行性。  

4.2灰色關(guān)聯(lián)分析法  

灰色關(guān)聯(lián)分析法是灰色系統(tǒng)中理論成熟、應(yīng)用廣泛的一部分，其基本原理是基于對(duì)統(tǒng)計(jì)序列幾何關(guān)系的比較，辨別系統(tǒng)中多種因素間的關(guān)聯(lián)程度，序列曲線的幾何形狀越接近，則關(guān)聯(lián)度越大。采用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估，可以定量分析系統(tǒng)及各層次風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并找出危險(xiǎn)指數(shù)的核心參數(shù)[12]。灰色關(guān)聯(lián)分析是指對(duì)一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)的定量描述和比較的方法，其基本思想是通過(guò)確定參考數(shù)據(jù)列和若干個(gè)比較數(shù)據(jù)列的幾何形狀相似程度來(lái)判斷其聯(lián)系是否緊密，它反映了曲線間的關(guān)聯(lián)程度。在系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，若兩個(gè)因素變化的趨勢(shì)具有一致性，即同步變化程度較高，即可謂二者關(guān)聯(lián)程度較高；反之，則較低。灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)提供了量化的度量，適合動(dòng)態(tài)歷程分析。  

吳蕓[10]用錐形量熱儀對(duì)9種不同的典型聚合物材料進(jìn)行了測(cè)試，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)錐形量熱儀的測(cè)量數(shù)據(jù)，包括9種樣品的毒性氣體生成速率指數(shù)、發(fā)煙指數(shù)、放熱指數(shù)、火勢(shì)增長(zhǎng)指數(shù)等進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)各因子關(guān)聯(lián)度大小比較不同樣品之間的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小。通過(guò)Matlab軟件進(jìn)行矩陣計(jì)算，得到各序列的關(guān)聯(lián)度結(jié)果，選取的參考序列中的各參數(shù)均為各項(xiàng)指標(biāo)中的大值，故相關(guān)度越高，代表樣品的火災(zāi)危險(xiǎn)性越大，得出了9種樣品的火災(zāi)危險(xiǎn)性排序。對(duì)灰色關(guān)聯(lián)分析法和層次分析法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析比對(duì)，并分析了兩種方法排序差異的原因。層次分析法包括各因素權(quán)重計(jì)算過(guò)程，分析結(jié)果不但與參評(píng)數(shù)列的值有關(guān)，還與各數(shù)值對(duì)應(yīng)的影響因素的權(quán)重有關(guān)，兩者共同決定了火災(zāi)危險(xiǎn)綜合指數(shù)排序，灰色關(guān)聯(lián)分析法計(jì)算結(jié)果體現(xiàn)參評(píng)數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)度，兩種評(píng)價(jià)方法側(cè)重點(diǎn)不同，得到的結(jié)果不同。  

4.3FDS場(chǎng)模擬法  

FDS火災(zāi)模擬系統(tǒng)是美國(guó)科學(xué)院研制的一款用于模擬火災(zāi)場(chǎng)景的模擬器，結(jié)合實(shí)際的火災(zāi)參數(shù)修正，成為模擬火災(zāi)的重要工具，以火災(zāi)中流體運(yùn)動(dòng)為主要模擬對(duì)象的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件，重點(diǎn)計(jì)算火災(zāi)中煙氣和熱傳遞過(guò)程。FDS程序是開(kāi)放的，其準(zhǔn)確性得到了大量試驗(yàn)的驗(yàn)證，因此在火災(zāi)科學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。  
 

在采用FDS場(chǎng)模擬方面，朱五八[14]選擇當(dāng)前家具市場(chǎng)上具有代表性和普遍性的軟墊家具，運(yùn)用小尺寸試驗(yàn)與全尺寸試驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了軟墊家具火災(zāi)特性，進(jìn)一步在燃燒室內(nèi)研究通風(fēng)條件對(duì)軟墊家具的火災(zāi)特性影響，給出了熱釋放速率峰值與通風(fēng)因子之間線性關(guān)系。運(yùn)用FDS場(chǎng)模擬方法分別研究了受限空間和敞開(kāi)空間內(nèi)軟墊家具火災(zāi)行為，通過(guò)比較分析發(fā)現(xiàn)，模擬中熱釋放速率峰值與試驗(yàn)值基本一致，能夠很好模擬受限空間內(nèi)軟墊家具火災(zāi)動(dòng)力學(xué)和熱反饋的作用。同時(shí)分析了軟墊家具燃燒過(guò)程中對(duì)熱釋放速率的影響因素，分別給出了敞開(kāi)空間和受限空間內(nèi)的軟墊家具熱釋放速率峰值預(yù)測(cè)公式，預(yù)測(cè)結(jié)果可以取得較高的精度。李利敏[15]基于辦公建筑內(nèi)可燃物燃燒特性試驗(yàn)及小型辦公建筑全尺寸火災(zāi)試驗(yàn)，對(duì)小型辦公建筑進(jìn)行了數(shù)值模擬，模擬分析了辦公建筑室內(nèi)及走廊煙氣溫度、煙氣能見(jiàn)度、CO濃度等火場(chǎng)危險(xiǎn)性指標(biāo)。辦公建筑物內(nèi)火災(zāi)的大熱釋放速率與通過(guò)全尺寸實(shí)體試驗(yàn)得到的大熱釋放速率基本符合，模擬結(jié)果表明FDS可以較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)辦公建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性。  
 

5、結(jié)語(yǔ)  

室內(nèi)紡織織物作為可燃材料或易燃材料，容易被引燃，在燃燒過(guò)程中會(huì)快速釋放出大量有毒煙氣和熱量，具有較大的危害性。室內(nèi)紡織品燃燒特性對(duì)室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展、蔓延及危害性有重要影響，研究室內(nèi)紡織品燃燒試驗(yàn)，建立燃燒特性與火災(zāi)危險(xiǎn)性關(guān)聯(lián)性，科學(xué)合理評(píng)估其室內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性，對(duì)指導(dǎo)室內(nèi)紡織品的正確使用具有重要意義。