農(nóng)村地區(qū)火災荷載調(diào)查初步研究*

劉慶 史毅 劉棟棟

1 概述

火災是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的災害。農(nóng)村地區(qū)有著火災發(fā)生時與城市地區(qū)的差異,不僅僅是結(jié)構(gòu)形式、荷載大小、易著火點的不同,所以需要我們進行詳細的研究。

火災荷載密度是指著火空間內(nèi)所有可燃物燃燒產(chǎn)生的熱量與此空間面積的比值。火災科學中將著火空間內(nèi)所有可燃物燃燒時所產(chǎn)生的總熱量值稱為火災荷載。火災荷載是衡量建筑物室內(nèi)所容納可燃物數(shù)量的一個重要參數(shù),是研究火災全面發(fā)展的階段性的基本要素。火災荷載的大小直接決定著火災持續(xù)時間的長短和室內(nèi)溫度的變化情況[1]。因而火災荷載的調(diào)查研究是性能化設(shè)計方法最基礎(chǔ)和最重要的數(shù)據(jù),也成為目前制約我國性能化設(shè)計發(fā)展的瓶頸之一[2]。

2 火災荷載的形式

常規(guī)火災荷載的形式分類:

1)固定火災荷載。

2)移動火災荷載。

3)臨時性火災荷載。

農(nóng)村火災荷載的形式及其特點:

1)對于農(nóng)村地區(qū)而言,由于受到經(jīng)濟條件、農(nóng)村思想的限制,一般家庭裝飾、裝修比較單一(室內(nèi)大部分為刮大白,室外水泥砂漿抹灰),所以固定的火災荷載形式比較單一,主要為木質(zhì)的門窗及木梁。

2)移動火災荷載,不論是農(nóng)村還是在城市中,這都是比較常見的形式,而且也是火災荷載調(diào)查統(tǒng)計的主要考慮形式,所以是我們統(tǒng)計工作的重中之重。而且在農(nóng)村地區(qū),移動火災荷載更為突出,秋收期間會有臨時堆積的農(nóng)作物以及秸稈,冬季時期會有過冬取暖用的煤炭。

3)由農(nóng)村住宅條件所致,一般都有自己的雜物房、儲藏房,里面都會存有大量的糧食,這是影響火災荷載的一個關(guān)鍵因素。而且一般家庭中都會有院子,院子之中,一般堆有柴草、木板、竹子、生活垃圾等等火災荷載量的物品,這也是容易引發(fā)火災的地方,是我們性能化防火設(shè)計需要考慮的因素,也是農(nóng)村與城市火災荷載特點的一個較大的差別。

3 火災荷載的統(tǒng)計方法

此次火災荷載的統(tǒng)計形式為表格統(tǒng)計法。數(shù)據(jù)處理過程中,可燃物熱值取用主要以中國建筑科學研究院建筑防火研究所提供的熱值表[3],同時參考歐洲規(guī)范中規(guī)定的可燃物凈熱值。如表1所示的此次統(tǒng)計常用的部分熱值表格。

表1 材料熱值 MJ

4 室內(nèi)火災荷載統(tǒng)計分布

統(tǒng)計農(nóng)村火災荷載與城市火災荷載的最大區(qū)別在于,不僅要考慮室內(nèi)火災荷載,還要考慮院子中及堆積在建筑物上的火災荷載,而且室內(nèi)與空曠的地方的火源模型也會有差異。但是現(xiàn)階段的火災荷載統(tǒng)計僅僅停留在分析統(tǒng)計室內(nèi)火災荷載分布情況,一般采用最基本的算術(shù)平均值的方法來計算室內(nèi)平均火災荷載密度[4]。

利用五省市153份調(diào)查表格,進行火災荷載密度統(tǒng)計。從中得出五省市部分農(nóng)村地區(qū)常用房間內(nèi)的火災荷載密度分布情況。其中,內(nèi)蒙古和江西農(nóng)村地區(qū)室內(nèi)火災荷載分布圖見圖1,圖2。

由圖1,圖2可以得出:

1)臥室與雜物房是火災荷載密度最大的地方,而且兩者占據(jù)著一個住宅大部分的火災荷載。主要因為臥室是人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯攸c,而且內(nèi)部放置著衣柜、地柜、床、被褥、衣物等等,而且有些家庭還臨時放置了糧食、食用油等火災荷載量大的物品。雜物房是儲存一些日常工具、堆置雜物的地點,有時候也充當著臨時存儲東西的作用,所以不可避免內(nèi)部會有糧食、煤炭、木板等等,這些物品都是熱值比較大的物品。

2)客廳與廚房是火災荷載密度相對小的地方,主要因為農(nóng)村地區(qū)客廳中家用電器比較少,而且客廳內(nèi)物品比較少,一般只是吃飯和會客的地點,不過也有一部分人家在客廳中放置了床。廚房中一般僅為煤氣爐和普通的燒火灶,還有吃飯用的桌子,所以火災荷載相對較小。

3)不同省市、地區(qū)之間,客廳、臥室、廚房、雜物房之間火災荷載密度也有著很大的區(qū)別,但是分布形式卻十分相近。所以在以后進行性能化設(shè)計時可以有重點,有的放矢的進行建筑物的設(shè)計。

4)此次調(diào)查室內(nèi)火災荷載平均值與一些國家基本認同的火災荷載數(shù)據(jù)還是有一些差異[5],與近幾年關(guān)于城市臥室調(diào)查的數(shù)據(jù)也有一些出入[6]。表2,表3分別為此次火災荷載調(diào)查數(shù)據(jù)和一些國家基本認同的火災荷載數(shù)據(jù)。

表2 五省市室內(nèi)平均火災荷載密度比較 MJ/m2

表3 各類建筑的火災荷載分位值 MJ/m2

5 影響村鎮(zhèn)火災荷載的因素

5.1 經(jīng)濟狀況

1)對于家庭情況比較富裕的家庭來說,房屋裝飾、裝修會豪華,室內(nèi)布置的家具、擁有的電器設(shè)備多一些,所以火災荷載也就會高。2)對于家庭情況一般的家庭來說,房屋裝飾、裝修大眾化,室內(nèi)的家具、電氣設(shè)備也相對比較普通,從而火災荷載會相對小一些。3)對于比較困難的家庭來說,不僅房間裝飾、裝修會很簡陋,而且室內(nèi)也沒有幾件家具、電氣設(shè)備,所以火災荷載會小一些。

5.2 建筑結(jié)構(gòu)形式

此次調(diào)查涉及到磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、泥瓦結(jié)構(gòu),建筑結(jié)構(gòu)形式主要影響到固定火災荷載值的大小。

5.3 調(diào)查的時間

1)此次調(diào)查時間為春節(jié)前后,家家戶戶都會將屋里屋外打掃的干干凈凈,所以一部分生活垃圾會被處理掉,進而此次調(diào)查的火災荷載中生活垃圾產(chǎn)生的火災荷載量將會大大降低。

2)在冬季時期,北方農(nóng)村地區(qū),由于沒有統(tǒng)一的供暖設(shè)施,所以大部分人家都會選擇在冬季燒煤來取暖,大部分人都會在自己的雜物房或者院子中堆置大量的過冬的煤炭。所以此部分因素也會影響火災荷載的大小。

5.4 建筑時間

此次調(diào)查的戶舍大部分都是近20年建造的,所以在防火方面已經(jīng)有了很大的進步,而且越來越多的戶舍開始使用磚混結(jié)構(gòu),也就是降低了固定荷載的量。建筑時間與建筑結(jié)構(gòu)形式都是影響固定火災荷載的因素。

6 展望

1)火災兩性是指:火災危險性和火災風險性[7]。通常建筑物內(nèi)火災荷載越大,發(fā)生火災的危險性越大,需要的防火措施越多。所以正確認識火災荷載和火災兩性的關(guān)系,對于建筑物火災危險性和火災風險的分級評估具有重要意義。火災荷載和火災危險性并不存在直接的關(guān)系,但火災荷載同時也是有價值的商品,它一旦存在,就必須存在相應的風險。2)火災荷載是確定建筑物火災危險度和該建筑物所需滅火劑量的重要依據(jù)[8]。此次初步調(diào)查研究也為后續(xù)大規(guī)模調(diào)查研究農(nóng)村地區(qū)火災荷載作下鋪墊,也為以后廣大農(nóng)村地區(qū)火災研究及性能化設(shè)計提供依據(jù)。

[1]李引擎.建筑防火性能化設(shè)計[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005:30-33.

[2]李引擎.我國建筑防火性能化設(shè)計的若干看法[J/OL].中國消防網(wǎng),2003-12-27.

[3]王金平,朱 江.常用建筑材料及家具的熱值及其火災荷載密度的確定[J].建筑科學,2009(5):90-92.

[4]蔡 蕓,李亞斌.蘭州住宅建筑火災荷載的統(tǒng)計與分析[A].消防科技與工程學術(shù)會議論文集[C].2009.

[5]Zalok Ehab,Hadjisophocleous G V,Mehaffey J R.Fire loads in commercial premises[J].Fire and Materials,2009,33(2):63-78.

[6]李 天,張 猛,薛亞輝.中原地區(qū)住宅臥室活動火災荷載調(diào)查與分析統(tǒng)計[J].自然災害學報,2009(4):7-9.

[7]廖曙江,劉 方,付祥釗.對“活動火災荷載”的討論[J].消防科學與技術(shù),2003,22(3):11-13.

[8]李引擎.火災荷載及其確定方法的探討[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,1993(7):35-37.