不同類型火源煙氣的充填特性試驗(yàn)不同類型火源下煙氣在大空間內(nèi)的充填特性研究文/張村峰，霍然，史聰靈，李囘元洲
1 引言
圍繞中庭的煙氣控制，國內(nèi)外學(xué)者已開展了大量的試驗(yàn)研究。在這些試驗(yàn)中，一般采用油池火作為火源。這種火源的初期增長階段很短，達(dá)到穩(wěn)定燃燒階段后，其熱釋放速率大體維持不變，通常將其作為定常火源對待。（北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材，產(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)檢認(rèn)證，通過3C消防認(rèn)證，北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測為一體的綜合性消防集團(tuán)，是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。）但在實(shí)際建筑火災(zāi)中，絕大部分是固體可囘燃囘物燃燒，其熱釋放速率不能簡單的按定?；鹪刺幚?。然而，在全尺寸試驗(yàn)中直接采用家具作為火源的情況不多。本研究小組曾在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和香港理工大學(xué)合建的大空間火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳(USTC/PolyU火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳)內(nèi)，使用油池火作為火源，進(jìn)行了多次煙氣充填實(shí)驗(yàn)。通過分析對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果，歸納了熱釋放速率與煙氣運(yùn)動參數(shù)之間的關(guān)系。近期又采用實(shí)體家具作為火源，開展了若干試驗(yàn)，并著手分析兩種火源下煙氣充填的差別。
筆者結(jié)合沙發(fā)著火的情況，分析了沙發(fā)點(diǎn)燃后煙氣在實(shí)驗(yàn)廳內(nèi)的發(fā)展過程，給出了煙氣層的下降曲線和煙氣層溫度分布曲線，并與油池火的結(jié)果做了對比。
2 實(shí)驗(yàn)
如圖1所示，大空間的高度為27m，橫截面為11.9mX×22.4m的矩形。實(shí)驗(yàn)時(shí)燃料置于稱重平臺上，整個稱重平臺置于大空間的中央位置，如圖2所示。西北和東南角的兩束K型熱電偶束用來測量煙氣溫度和下降的高度，熱電偶束到兩側(cè)墻的距離約為2.0m。每束熱電偶束上共有20支熱電偶，間距為1m，最上部的熱電偶距離頂部為1m。為了方便觀測煙氣高度的變化，在大廳東側(cè)設(shè)有標(biāo)記燈，標(biāo)記燈每隔2m一支，共有12支。實(shí)驗(yàn)時(shí)所有的開口均關(guān)閉。
圖2是實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的沙發(fā)外觀和燃燒狀況。沙發(fā)為木制結(jié)構(gòu)，其表面材料是棉布，木制框架與表面材料的內(nèi)部填滿海綿，其重量約為15kg。沙發(fā)座墊尺寸為45cmX50cmX8cm，其表面材料同樣是棉布，內(nèi)部填充海綿。
為了分析沙發(fā)燃燒時(shí)煙氣充填與油池火的區(qū)別，選用了不同尺寸的油盤進(jìn)行了油池火燃燒對比實(shí)驗(yàn)。
表1給出了實(shí)驗(yàn)室采用的油盤數(shù)量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時(shí)火源功率在燃燒過程中變化不大，在試驗(yàn)中可視為定常火源的燃燒過程。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1不同燃燒情況下的火源功率
圖3給出了不同火源在初始階段和穩(wěn)定階段的熱釋放速率。從圖4可看出，對于采用柴油為燃料的油池火，熱釋放速率迅速增長到穩(wěn)定階段，在燃燒的穩(wěn)定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知，沙發(fā)燃燒的熱釋放速率是不斷變化的。由于在實(shí)驗(yàn)開始前倒人了少量汽油以引燃沙發(fā).在沙發(fā)開始燃燒時(shí)主要是汽油燃燒，火源熱釋放速率迅速增長到接近1000kW。隨著汽油的燃盡，沙發(fā)材料的燃燒，火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發(fā)材料的影響，火源熱釋放速率不斷變化，出現(xiàn)了兩個峰值，且前一個峰值比后一個峰值大。隨著沙發(fā)燃燒的進(jìn)行，火源熱釋放速率下降到200kW左右。
3.2不同燃燒情況煙氣層下降的分析
圖4給出了采用N一百分比法[7〕處理熱電偶測量數(shù)據(jù)得到的不同工況下煙氣層高度一時(shí)間曲線。從圖中可看出，由于煙氣上升需要一定的時(shí)間，煙氣在燃燒開始后的一段時(shí)間才開始下降。煙氣層厚度較小時(shí)，煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進(jìn)行，煙氣層高度降低，煙氣下降速度變慢。燃燒初期熱釋放速率的大小是決定煙氣下降速度的重要因素。對比池火1、2、3可看出，火源熱釋放速率越大，煙氣羽流的上升速度越J決，煙氣開始下降的時(shí)間越早，煙氣下降的速度越快。
對于穩(wěn)定火源功率的油池火，其煙氣層下降曲線是光滑的，不存在跳變現(xiàn)象。而沙發(fā)燃燒的煙氣層下降曲線有很大的不同，其下降曲線在90s左右有一個很明顯的轉(zhuǎn)折，這與沙發(fā)燃燒時(shí)熱釋放速率在90s時(shí)從1000kW迅速下降到約300kW是相吻合的。
在燃燒的初始階段(0--100s)，沙發(fā)火與池火1的熱釋放速率曲線幾乎是接近的，因而它們的煙氣層高度變化曲線也是彼此接近的;在350s之后，沙發(fā)火的火源功率在200kW上下波動，與池火3接近，其煙氣層高度變化曲線與池火3也是彼此接近的。另外，由于沙發(fā)的熱釋放速率與池火2交叉，其煙氣層高度變化曲線也是交叉的。
3.3煙氣層的溫升
圖5和圖6分別給出了距大空間頂部5m和l0m處的煙氣層溫升曲線。從圖中可看出，在燃燒過程中，煙氣層的溫升不超過210C。與煙氣層的下降速率相比，煙氣層的溫升速率要小很多，曲線相對平緩一些。隨著燃燒的不斷進(jìn)行，煙氣層厚度不斷增加，煙氣層的溫升速率漸漸變小，曲線漸趨平緩。
比較四種工況下的溫升曲線可以看出，煙氣層的總溫升是由燃燒的平均熱釋放速率大小決定的。對燃燒的平均熱釋放速率而言，池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3，其溫升相應(yīng)有池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3。
燃燒初期的熱釋放速率影響了煙氣層初期的溫升速率。由于沙發(fā)火在燃燒初期主要是汽油燃燒，產(chǎn)生的煙氣密度較小，而其火源熱釋放速率相對較大，從而導(dǎo)致了在燃燒初期，煙氣溫升比其余工況較大，煙氣的溫升速率也比較快。而在燃燒中后期的穩(wěn)定階段，煙氣層厚度大，四種工況下的溫升曲線是接近囘平行的。
4 結(jié)論
通過以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析可以看出:
(1)火源熱釋放速率的大小是決定中庭煙氣層溫度升高和煙氣層下降的主要因素。不同的火源條件下，煙氣的溫升曲線和煙氣層下降曲線是不同的。對于穩(wěn)定的油池火，煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩(wěn)定火源，煙氣層下降曲線存在跳變現(xiàn)象。
(2)在火災(zāi)燃燒的初期，煙氣層厚度小，火源熱釋放速率的大小對煙氣層的溫升和煙氣層下降有決定性作用。隨著燃燒的不斷發(fā)展，煙氣層的厚度不斷增加，煙氣的溫升速率和下降速率逐漸變小。
(3)相比煙氣層的下降速率，煙氣層溫升速率受火源熱釋放速率的影響相對要小一些。在整個燃燒過程中，中庭的煙氣溫升不大。因此，在中庭火災(zāi)中，煙氣的溫升不是影響火災(zāi)安全的主要因素，控制煙氣層的下降應(yīng)該成為中庭消防設(shè)計(jì)主要考慮的重點(diǎn)。（北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材，全系均通過消防認(rèn)證，3C認(rèn)證，恒泰消防取得滅火器檢測維修資質(zhì)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測壹級資質(zhì)，是一家一站式綜合性消防企業(yè)，是各企事業(yè)單位消防安全良好的合作伙伴。）
(4)對于變火源功率的情況，可以采用分段近似的方法來對煙氣層的下降速率進(jìn)行模擬，這一點(diǎn)對于性能化消防設(shè)計(jì)有重要的意義。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 北京天一消防評估機(jī)構(gòu)簡介機(jī)構(gòu)性質(zhì)：北京天一消防評估機(jī)構(gòu)是一家專業(yè)從事消防安全評估的機(jī)構(gòu)，致力于提供全方位的消防安全解決方案。服務(wù)對象：主要服務(wù)于各類建筑物、設(shè)施及企業(yè)的消防安全評估，包括但不限于商業(yè)綜合體、住宅小區(qū)、工廠企業(yè)等。服務(wù)特點(diǎn)：北京天一消防評估機(jī)構(gòu)以專業(yè)、客觀、公正的態(tài)度，為客戶提供定制化、系統(tǒng)化的消防安全評估服務(wù)。專業(yè)團(tuán)隊(duì)與核心成員介紹團(tuán)隊(duì)構(gòu)成：該機(jī)構(gòu)擁有一支由消防專家、安全工程... 一、公司概況北京天一消電檢公司是一家專業(yè)從事消防電氣設(shè)備檢測的第三方服務(wù)機(jī)構(gòu)，擁有資深的技術(shù)團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)的檢測設(shè)備，致力于為客戶提供全面、高效、準(zhǔn)確的消防電氣設(shè)備檢測服務(wù)。我們秉持“客戶至上，質(zhì)量為本”的原則，為客戶提供安全可靠的消電檢服務(wù)，提供各部門認(rèn)可的電消撿報(bào)告。二、專業(yè)消電檢團(tuán)隊(duì)北京消電檢第三方檢測團(tuán)隊(duì)由一批經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)精湛的消防電氣一消專家組成，他們具有深厚的專業(yè)知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)... 滅火器檢測公司介紹北京天一滅火器檢測公司是一家專業(yè)的消防檢測維保機(jī)構(gòu)，致力于為客戶提供全面、高效、安全的滅火器檢測與維保服務(wù)。公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)精湛的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，配備先進(jìn)的檢測設(shè)備和維修工具，能夠確保滅火器的性能和安全性得到有效保障。我們秉持著“安全第壹，質(zhì)量至上”的經(jīng)營理念，以客戶的需求為中心，為客戶提供定制化、全方位的解決方案。資質(zhì)榮譽(yù)北京天一滅火器檢測公司擁有多項(xiàng)權(quán)威認(rèn)證和資質(zhì)，... 高原城市的建筑大多為石木或土木結(jié)構(gòu)，耐火等級低，生活用火、用電較多，用電線路老化，特別是一些單位及私營門市電線的布局極不合理，有些甚至像蜘蛛網(wǎng)一樣的布局，線與線的接頭間沒有絕緣膠帶包扎，沒有按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穿管敷設(shè)，城市內(nèi)私營業(yè)主的消防意識不強(qiáng)，營業(yè)場所未經(jīng)消防安全檢查合格、消防器材的配備不符合要求或沒有的情況下，即投入使用或開業(yè)，導(dǎo)致用火用電用氣大量增加，消防安全管理混亂，火災(zāi)隱患十分突出，... 建筑工程的消防監(jiān)督管理是否有力，直接關(guān)系到隱患的存在概率大小，當(dāng)前許多建筑物都逐漸達(dá)到了高層，這就需要在建筑審核把關(guān)和建筑內(nèi)部消防設(shè)施配備上達(dá)到一個新的高度來適應(yīng)城市的變化，以便有利于更好地為城市消防安全服務(wù)。公安消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)要針對高原建筑的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，本著“人民安寧就是幸?！钡脑瓌t，積極向城市人民政府匯報(bào)，爭取由城市人民政府依照《消防法》，出臺相應(yīng)的地方性法規(guī)強(qiáng)化建筑行業(yè)規(guī)范... 公交車起火或者發(fā)生交通事故等突發(fā)情況時(shí)，乘客如何應(yīng)急、如何逃生？司機(jī)：停車、開門、疏散乘客、斷電、撲救、報(bào)警。公交車起火后，乘客要保持冷靜，聽從司機(jī)的指揮，不要擁擠，要找最近的出口逃生”，江門新誠公交汽車分公司副經(jīng)理馮敬佳說。公交車起火，根據(jù)“先人后車”的原則，司機(jī)要及時(shí)讓乘客逃生。江門蓬江公安消防大隊(duì)指導(dǎo)員周飛說，司機(jī)要做的，就是停車、開門、疏散乘客、斷電、撲救、報(bào)警。“公交車頂有兩個逃生... 火情通報(bào)8月6日12時(shí)至8月13日12時(shí)，119指揮中心共接火警136起，日均接警量19起， 8月11日火警量最高，為37起。該周火警主要是：雜物、電器、交通工具（汽車）、普通建筑等類型?；馂?zāi)案例8月11日17時(shí)50分左右，位于朝陽區(qū)酒仙橋電子城小區(qū)6號樓1511號突發(fā)大火，消防人員經(jīng)過兩小時(shí)的撲救，大火被徹底撲滅。火災(zāi)造成6號樓15層一房間受損，過火面積15平方米，一人受輕傷?；鹎樘崾?1... 企業(yè)消防安全評估的規(guī)定主要涉及多個方面，包括法律依據(jù)、評估內(nèi)容、評估要求以及評估流程等。以下是北京天一消防檢測維保公司對這些方面的詳細(xì)闡述：一、法律依據(jù)企業(yè)消防安全評估的法律依據(jù)主要包括《中華人民共合國消防法》及其相關(guān)法規(guī)。該法規(guī)定了企業(yè)應(yīng)當(dāng)履行的消防安全職責(zé)，包括定期對消防設(shè)施進(jìn)行全面檢測、確保消防設(shè)施完好有效等，這實(shí)際上為消防評估提供了明確的法律依據(jù)。此外，還有《國務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)消防... 消防安全評估的法規(guī)依據(jù)主要包括以下幾方面的法律法規(guī)：一、核心法律《中華人民共和國消防法》：第十六條：規(guī)定了機(jī)關(guān)、團(tuán)體、企業(yè)、事業(yè)等單位應(yīng)當(dāng)履行的消防安全職責(zé)，其中包括對建筑消防設(shè)施每年至少進(jìn)行一次全面檢測，確保完好有效，檢測記錄應(yīng)當(dāng)完整準(zhǔn)確，存檔備查。這一條款實(shí)際上為消防安全評估提供了法律依據(jù)，要求相關(guān)單位定期對消防設(shè)施進(jìn)行全面檢測，可視為一種消防評估的形式。第十八條：明確了同一建筑物由兩個... 消電檢（即電氣防火安全檢測和消防設(shè)施檢測）的檢查周期并非一成不變，而是根據(jù)具體的場所、設(shè)備類型以及相關(guān)法律法規(guī)的要求來確定。以下是北京天一消防檢測維保公司對不同情況下消電檢檢查周期的詳細(xì)說明：特定場所：對于一些公共聚集場所，如影劇院、錄像廳、禮堂、電視電影攝制廳等演出、放映場所，舞廳、卡拉OK廳、多功能廳等娛樂場所，以及商場、集貿(mào)市場、辦公樓、賓館、酒店等，這些場所的消電檢周期... 消防維保公司需要什么條件通常涉及多個方面，以確保其能夠提供專業(yè)、高效的消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)。北京天一消防檢測維保公司為您整理以下是一些主要的服務(wù)條件：一、公司資質(zhì)與人員要求公司資質(zhì)：消防維保公司需具備相應(yīng)的企業(yè)法人資格，并持有有效的營業(yè)執(zhí)照。需取得消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)檢測機(jī)構(gòu)的相關(guān)資質(zhì)，如二級或更高級別資質(zhì)，且在一定年限內(nèi)無違法執(zhí)業(yè)行為記錄。注冊資本需達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，通常不少于四百萬元。人員配置：... 摘要：隨著高層建筑火災(zāi)的不斷發(fā)生，特別是美國"9·11"事件發(fā)生之后，高層建筑防火滅火工作得到黨和國家的更加重視。室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)作為高層建筑滅火系統(tǒng)之一，它的設(shè)計(jì)是否合理、完善在很大程度上影響到滅火及其人員疏散的成功與否。筆者只是對高層建筑室內(nèi)消火栓給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)談了一點(diǎn)粗淺的看法，希望同行們予以指教。1高層建筑室內(nèi)消火栓供水方式1. 1按系統(tǒng)供水壓力分(1)常高壓消防給水系統(tǒng)。常高壓消... 滅火器年檢公司簡介北京天一消防自成立以來，一直專注于提供全面、專業(yè)的滅火器年檢服務(wù)。我們深知滅火器在保障公共安全中的重要作用，因此始終堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，確保每一臺經(jīng)過我們年檢的滅火器都能達(dá)到**的工作狀態(tài)。北京朝陽滅火器年檢公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)精湛的團(tuán)隊(duì)，以及先進(jìn)的滅火器年檢設(shè)備和完善的年檢流程，為客戶提供一站式、全方位的服務(wù)。優(yōu)勢1. 專業(yè)技術(shù)：朝陽滅火器年檢公司團(tuán)隊(duì)由多年從事滅火... 北京市的消電檢（即消防電氣檢測）收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)并非固定不變，而是會受到多種因素的影響，主要包括檢測場所的面積、類型、使用情況以及具體的檢測項(xiàng)目等。以下是根據(jù)當(dāng)前信息整理的北京市消電檢收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的一些基本情況：一、按建筑面積計(jì)算的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)餐飲、娛樂場所、市場等場所：檢測費(fèi)用通常較高，大約在2.5元/平方米左右。這些場所由于電器設(shè)備數(shù)量多、使用頻率高，安全風(fēng)險(xiǎn)相對較大，因此消電檢費(fèi)用較高。倉庫、商店、醫(yī)... "火災(zāi)撲滅后，公安消防機(jī)構(gòu)有權(quán)根據(jù)需要封閉火災(zāi)現(xiàn)場，負(fù)責(zé)調(diào)查、認(rèn)定火災(zāi)原因，核定火災(zāi)損失，查明火災(zāi)事故責(zé)任。"公安消防機(jī)關(guān)在調(diào)查結(jié)束后應(yīng)出具《火災(zāi)原因認(rèn)定書》、《火災(zāi)事故責(zé)任認(rèn)定書》。由于這種認(rèn)定涉及到當(dāng)事人的法律責(zé)任，直接關(guān)系到當(dāng)事人的權(quán)利和義務(wù)，為保護(hù)公民法人和其他組織的合法權(quán)益，防止行政機(jī)關(guān)工作出現(xiàn)偏差，正確受理火災(zāi)原因和火災(zāi)事故資任的重新認(rèn)定》(以下簡稱... |
