基于火灾风险的古城镇消防供水可靠性研究

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市政消防供水为现场扑救火灾的主要水源,充足的消防供水是保证成功扑灭火灾的前提。目前,我国市政消防供水流量设计常以城镇人口数为依据确定消防流量下限值,此类方法在用于消防安全设计较好、不易发生建筑间火灾蔓延的城市地区基本能够满足消防灭火要求,但是对于一些人口数少、火灾危险性大的古城镇,可能会导致消防供水不足的问题。我国古城镇多以土木、砖木结构等耐火等级低的连片木结构建筑群组成,存在建筑间距小、火灾荷载大、起火隐患多及消防设施不足等问题。发生火灾时,如没有足够的消防供水,火灾将迅速蔓延,造成火烧连营的现象。基于上述问题,本文综合运用火灾动力学、市政管网水力模型分析和可靠度理论研究了基于火灾风险的古城镇消防供水可靠性问题,主要研究内容如下:1.结合火灾蔓延模拟技术对古城镇建筑群进行火灾蔓延分析,采用区域模拟技术研究单体建筑的火灾特性,网络模拟技术研究建筑群火灾蔓延特性,得出不同火灾场景下、不同时刻的建筑群火灾热释放速率,进一步给出不同时刻的消防用水需求,根据历年来该古城镇火灾发生时消防队到场时间统计数据,确定出消防介入时间下的消防用水需求。2.选取Water GEMS软件构建古城镇给水管网水力模型,采用需水量迭代赋值和计算系统压力来模拟计算不同区域的市政消防供水流量,求出该古城镇不同区域下的供水管网消防供水能力。3.根据得到的火灾蔓延下的消防需水量和给水管网提供的消防供水量,以结构可靠度基本理论为基础,研究基于火灾蔓延的古城镇供水可靠性问题,验证古城镇给水管网供水流量是否满足灭火需水流量的要求。4.最后结合云南省某古城镇的消防供水可靠度的问题进行分析,结果表明,该古城镇中,位于建筑布局较为密集的C片区,其消防供水能力最低,失效概率0.488,远离商业中心区域的A片区消防供水能力较好,失效概率为0.211,由四个典型片区的消防供水能力的可靠可知,该古城镇存在大面积的火灾蔓延风险,一旦发生火灾,若消防介入时间不及时,该古城镇供水管网可能会存在消防供水不足的问题。
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