前言

在中国悠久的历史长河中,世人留下了许多以木材为主要材料并且具有较高文化价值的古建筑。木结构古建筑作为消防保护重点对象的同时,也是消防保护最单薄的部分。木材遇明火极易被引燃,其在燃烧过程中会释放大量热量及高温烟雾,以致整个建筑被高温环境所笼罩。从而加速了火灾对木结构建筑的破坏,影响木结构建筑物的稳定性,导致坍塌的发生。在火灾发展过程中会发生轰燃现象,轰燃发生后火灾进入全面燃烧阶段,此时消防人员难以进入火灾现场,给火灾扑救与消防人员的人身安全带来巨大的威胁。

单个木结构建筑发生火灾后,燃烧产生大量高温经火灾蔓延引起周围多个建筑木结构吊脚楼发生火灾,从而发展为连片的群火灾,将造成无法估计的经济损失与人员伤亡。并且木结构吊脚楼建筑一般依山而建,山上树林密布,木结构建筑火灾若不能得到很好的控制,会引起周围的森林发生大火,造成严重的生态灾难。因此,控制木结构吊脚楼建筑群火灾大范围蔓延,降低火灾给人类带来的生命和财产损失是非常必要的。

全书共 6 章，第 1 章介绍了木结构建筑火灾基础理论及热传递过程，并阐述了室内火灾发展和蔓延的过程，以及贵州省某木结构建筑群特点。第 2 章根据木材的热解特性对古建筑木结构构件进行火灾试验研究，试验共包含 5 根木梁试样,4 块木楼板试样及 5 块隔墙木板试样，通过池火火源及甲烷本生灯火源得到各构件试验试样在不同燃烧环境下的温度场变化及炭化速率。第 3 章介绍了火灾轰燃的定义及危害，根据实地考察结果，用突变理论和数值模拟进行对比研究，预测木结构建筑受限空间内火灾轰燃临界温度，通过数值模拟的手段验证突变理论在火灾轰燃现象临界条件预测中的可行性。第 4 章利用火灾动力学模拟软件建立了相邻木结构吊脚楼模型，分析了相对位置与火灾蔓延之间的关系及火灾蔓延的临界温度。构建关系式将尖点突变理论引入相邻木结构建筑火灾蔓延临界温度的预测中，并用试验对数值模拟及尖点突变的预测结果进行了验证。第 5 章构建了木结构建筑群火灾蔓延模型，基于数值模拟的手段，模拟不同风速、建筑间距和坡度下，建筑群火灾蔓延的过程，并设计了着火点分别位于中间木结构建筑及边角木结构建筑中的火灾模型，从而研究在这两种情况下，防火分区的形状对群火蔓延的影响。第 6 章介绍了应急疏散标准与软件，对木结构建筑群的不同情况进行了安全疏散的模拟仿真分析，计算了不同时期该木结构建筑群所需要的必要安全疏散时间，同时通过软件的动态模拟展现了人员的疏散全过程，并以仿真计算结果为根据进行数据分析。

本书为贵州省科技计划项目(课题编号:黔科合支撑[2019]2889)研究成果的结晶。感谢作者曾指导过的研究生石美、杨欢、高布桐等,他们在研究生期间的工作为本书提供了支持。

本书参考引用了国内外文献资料,已列入书末的参考文献中,在此深表感谢。

由于作者水平有限,难免存在不足之处,恳请读者和相关专家批评指正。

作者
2023 年 6 月