不同類型火源煙氣的充填特性試驗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研究。在這些試驗中，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?；鹪磳Υ?。（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)檢認證，通過3C消防認證，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，是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。）但在實際建筑火災(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)實驗廳(USTC/PolyU火災(zāi)實驗廳)內(nèi)，使用油池火作為火源，進行了多次煙氣充填實驗。通過分析對比實驗結(jié)果與計算結(jié)果，歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數(shù)之間的關(guān)系。近期又采用實體家具作為火源，開展了若干試驗，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)點燃后煙氣在實驗廳內(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 實驗
如圖1所示，大空間的高度為27m，橫截面為11.9mX×22.4m的矩形。實驗時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)有標記燈，標記燈每隔2m一支，共有12支。實驗時所有的開口均關(guān)閉。
圖2是實驗時采用的沙發(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)燃燒時煙氣充填與油池火的區(qū)別，選用了不同尺寸的油盤進行了油池火燃燒對比實驗。
表1給出了實驗室采用的油盤數(shù)量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時火源功率在燃燒過程中變化不大，在試驗中可視為定?；鹪吹娜紵^程。
3 實驗結(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。由于在實驗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間曲線。從圖中可看出，由于煙氣上升需要一定的時間，煙氣在燃燒開始后的一段時間才開始下降。煙氣層厚度較小時，煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進行，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)燃燒時熱釋放速率在90s時從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
通過以上的實驗結(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)計主要考慮的重點。（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，全系均通過消防認證，3C認證，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行模擬，這一點對于性能化消防設(shè)計有重要的意義。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 江蘇在消防無人機應(yīng)用方面取得了一定成績，但也發(fā)現(xiàn)一-些問題:一是消防行業(yè)定制化程度不高。應(yīng)總救援應(yīng)用場錄復(fù)雜多變，但消防應(yīng)用無人機大部分都是消費級無人機，在機體抵抗惡劣環(huán)境性能上比較欠缺，續(xù)航時間不長，塑題存在反射自區(qū)，偵檢模塊不夠精準，夜視效果不好，智能化程度不高。消防無人機應(yīng)用還需探索和規(guī)范，有關(guān)消防無人機的調(diào)研不足，尚未出臺建設(shè)、配備、測試等相關(guān)標準規(guī)范，制約了無人機在消防行業(yè)的應(yīng)用... 2010年,全國共接報火災(zāi)132497起(不含森林、草原、軍隊、礦井地下部分及港澳臺地區(qū)火災(zāi),下同),死亡1205人,受傷624人,直接財產(chǎn)損失19.6億元,與2009年相比,起數(shù)、損失分別上升2.4%、20.7%,死亡、受傷人數(shù)分別下降2.5%、4.1%。北京定點消防檢測企業(yè)是負責(zé)西城電氣檢測的定點消電檢機構(gòu)，可接受西城區(qū)各種類型建筑的消防設(shè)施檢測及電氣防火檢測，各類型大型活動電消檢測... 正確、合理地選擇滅火器是成功撲救初起火災(zāi)的關(guān)鍵之一，應(yīng)主要考慮以下幾個因素。（1）滅火器配置場所的火災(zāi)種類見表3-3$ 滅火器的滅火級別參數(shù)與類型規(guī)格編碼滅火器類型滅火劑充裝量滅火級別類型規(guī)格編碼(L)(Kg)A類B類水（清水、酸喊）手提式79—5A8A—MSQ7、MS7MSQ9、MS9手提式6—5A2BMP6泡沫9—84BMP9（化學(xué)泡沫）推車式40—13A18BMPT4... 據(jù)統(tǒng)計, 全年共發(fā)生火災(zāi) 13.7 萬起(不含森林、草原、軍隊、礦井地下部分 火災(zāi),下同),死亡 1521 人,受傷 743 人,直接財產(chǎn)損失 18.2 億元,與上年相比,除損失上升 61.9%外,起數(shù)、死亡和受傷人數(shù) 分別下降 16.3%、5.9%和 23.3%。北京華陽滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務(wù)。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測、電氣... 下表所列目前國內(nèi)所有標準規(guī)格滅火級別，以便設(shè)計人員進行滅火器配置設(shè)計計算時選用。國家標準《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》GВJ140-90,第3.0.5條在非必要配置鹵烷滅火器的場所不得選用鹵代烷滅火器，宜選用磷酸鹽干粉滅火器或輕水泡沫滅火器等其他類型滅火器。規(guī)格概念 通常滅火器的規(guī)格型號有兩種表示法，滅火器規(guī)格型號的表示和看法，且均具有量綱概念。（1）滅火劑量規(guī)格。系指由滅火器筒體充裝的滅... 統(tǒng)一部署開展了商場市場、賓館飯店、學(xué)校醫(yī)院、“三合一”建筑、出租屋、城中村等消防安全專項整治和消防產(chǎn)品專項打假行動,檢查各類單位79.1萬家,督促整改火災(zāi)隱患70.5萬處,有效改善了人員密集場所的消防安全條件。全國火災(zāi)情況分析，北京華陽滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務(wù)。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測... 滅火器滅火級別是怎樣規(guī)定的？滅火器的滅火級別應(yīng)由數(shù)字和字母組成，數(shù)字應(yīng)表示滅火級別的大小，字母（A或B）應(yīng)表示滅火級別的單位及適用撲救火災(zāi)的種類。目前批界各國滅火器標準僅有A和B兩類滅火級別，其中“3A”是指滅火器撲滅A類的最低滅火級別，TB”是指滅火器撲滅E類火災(zāi)的最低滅火級別。我國現(xiàn)行標準系列規(guī)格的滅火級別，有3A、5A、8A、13A、21A……和55A和IB、2B、... 全國火災(zāi)統(tǒng)計管理系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)版）正式運行，相較原單機版統(tǒng)計系統(tǒng)，進一步擴展了火災(zāi)的場所分類、亡人基本情況、傷亡原因、起火原因等方面的統(tǒng)計信息。2007年至2016年的10年間，從系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)看，全國共接報有亡人的火災(zāi)10815起，共亡15193人。因受統(tǒng)計范圍、口徑等影響，其中部分年份數(shù)據(jù)相差較大，故本文不對亡人火災(zāi)絕對數(shù)的升降進行對比分析，而是側(cè)重于從統(tǒng)計數(shù)據(jù)本身挖掘分析亡人火災(zāi)的發(fā)生規(guī)律... 民用建筑滅火器配置場所的危險等級劃分為以下三級。(1)嚴重危險級：功能復(fù)雜、用電用火多、設(shè)備貴重、火災(zāi)危險較大、可燃物多、起火后蔓延迅速或造成重大火災(zāi)的場所；(2)中危險級：用電用火較多.火災(zāi)危險性較大，可燃物較多、起火后蔓延較迅速的場所，(3)輕危險級:用電用火較少、火災(zāi)危險性較小、可燃物較少、起火后蔓延較緩慢的場所。民用建筑包括公共建筑和居住建筑兩大類... 11月7日，消防局通報了我國近10年來的冬春火災(zāi)總體情況，統(tǒng)計表明，近10年我國住宅火災(zāi)死亡人數(shù)總量**，占總數(shù)的76.1%。北京華陽消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務(wù)，消防設(shè)施檢測及電氣防火檢測服務(wù)，直營國內(nèi)知名品牌滅火器等消防器材。近年冬春電氣原因引發(fā)火災(zāi)占比最高來源:中國消防 統(tǒng)計顯示，近10年來，我國冬春火災(zāi)總量大，比夏秋高出36.6%；較大火災(zāi)與夏秋基本持... 公共建筑消防滅火器配置場所的危險級別劃分為下列三級。北京定點消防檢測企業(yè)是負責(zé)西城電氣檢測的定點消電檢機構(gòu)，可接受西城區(qū)各種類型建筑的消防設(shè)施檢測及電氣防火檢測，各類型大型活動電消檢測，臨時建筑的消檢電檢服務(wù)。工業(yè)建筑滅火器配置場所危險等級的劃分北京華陽德林消防為您整理?！ 。?）嚴重嚴重危險級：火災(zāi)危險性大、可燃物多、著火后擴散較快速或易于引起重特大火災(zāi)損害的場所； （2）中... 從浙江安監(jiān)督局獲悉,天臺足馨堂“2·5”重大火災(zāi)事故調(diào)查報告公布。報告指出，天臺足馨堂足浴是一起重大生產(chǎn)安全責(zé)任事故，建議對中心負責(zé)人厲海笑、熊守信等9人追究刑事責(zé)任，對6人給予黨紀或政紀處分，對7人進行誡勉談話。北京滅火器年檢維修公司銷售各種消防器材及電氣檢測、消防設(shè)施檢測等消檢電檢服務(wù)。北京消防器材公司專業(yè)從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維修、消防設(shè)施檢測及電氣檢測服務(wù)。浙江天... 滅火器是撲救初起火災(zāi)的重要消防器材，輕便靈活，可移動，稍經(jīng)訓(xùn)練即可掌握其操作使用方法，是在全國普便使用的滅火器材中比較理想的滅火工具。滅火器適用哪些范圍 不適用哪些范圍呢，北京華陽消防器材為您整理一下資料。建筑滅火器的適用范圍如下表所示。1新建、改造、擴建和已建成（古建筑）的 生產(chǎn)、使用和貯存可燃物的工業(yè)與民用 建筑工程有火災(zāi)危險，應(yīng)配置滅火器以撲滅有可 能發(fā)生的初起火災(zāi)2已安裝... 酒店火災(zāi)成為旅客夢魘 2016年12月5日，巴基斯坦南部港口城市卡拉奇一家四星級酒店發(fā)生火災(zāi)，造成至少11人死亡，75人受傷。2016年⒎23日位于福建廈門梧村車站附近的一酒店起火，火災(zāi)原因是酒店方在天臺違規(guī)堆積易燃物品，存放不善，另外，酒店方還涉嫌未經(jīng)審批擅自裝修，消防設(shè)施不到位。2016年2月6日伊拉克庫爾德自治區(qū)一家酒店起火，導(dǎo)致最少17人死亡。2016年1月31日西昌市區(qū)尚... 二氧化碳滅火器利用其內(nèi)部充裝的液態(tài)二氧化碳的蒸氣壓將二氧化碳噴出滅火。由于二氧化碳滅火劑具有滅火不留痕跡，并有一定的電絕緣性能等特點，因此更適宜于撲救600伏以下的帶電電器、貴重設(shè)備、圖書資料、儀器儀表等場所的初起火災(zāi)，以及一般可燃液體的火災(zāi)。以下是北京華陽德林消防整理的二氧化碳滅火器原理及使用方法具體內(nèi)容。(1)使用方法：滅火時只要將滅火器提到或扛到火場，在距離燃燒物5m左右... |
