林业科学

作者：李梦醒,王紫微,周魁斌*

单位：南京工业大学安全科学与工程学院　南京 211816

关键词：森林城镇交界域,风险分级,热辐射,飞火颗粒,野火

基金：国家自然科学基金项目(51506082，51876088)；江苏省第十六批“六大人才高峰”高层次人才项目(XNYQC-005)。

目的: 开展森林城镇交界域内建筑受林火威胁风险的模型构建与风险等级划分，为合理规划城镇防火设计和灭火资源配置提供科学依据。方法: 以火行为为基础，分析森林火灾产生的热辐射强度和飞火颗粒数量。通过耦合火焰长度模型、火焰倾角模型、火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型，提出以热辐射、飞火颗粒和建筑重要度为指标的交界域火灾威胁建筑的风险等级划分方法，采用赋值法将交界域火灾风险分为3个等级，并给出对应的形容词评级。利用局部参数敏感性分析对火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型的输入参数进行重要度排序。将间距作为参照，定量划分热辐射和飞火颗粒的等级。以韩国蔚珍郡林火为例，分析社区内建筑的风险等级。结果: 依据归纳总结的文献资料和试验数据，将建筑暴露在热辐射中的等级分为3级，分别为0~9、9~30、≥30 kW·m−2；将建筑暴露在飞火颗粒中的等级分3级，分别为0~2、2~3、≥3个；从生命、经济、社会和环境影响力等因素，将建筑重要度分为4级。构建交界域火灾威胁建筑的风险模型，从危险严重程度将建筑所受风险分为高、中、低3级，并给出各等级对应特点。用新建的风险模型评估韩国蔚珍郡林火对面积400 m2单层乙类厂房的破坏等级，在火线强度5 000 kW·m−1、风速2 m·s−1和间距10 m的情况下，该厂房所受火灾风险为中等。结论: 通过局部参数敏感性分析，火焰辐射模型和飞火颗粒流量模型的参数重要度排序从高到低依次是火焰温度、间距、大气透射率、火焰发射率、火线强度和环境风速。交界域内建筑所受最大热流密度和飞火颗粒数量随火线与建筑间距增大而减小，随风速和火线强度增大而增大。

来源：2024年第11期

《林业科学》期刊编辑部

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