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，國內外學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，產品均通過消防產品質檢認證，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、電氣檢測及消防設施檢測為一體的綜合性消防集團，是各企事業單位良好的消防合作單位。）但在實際建筑火災中，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?；鹪刺幚怼Ｈ欢?，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技術大學和香港理工大學合建的大空間火災實驗廳(USTC/PolyU火災實驗廳)內，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果與計算結果，歸納了熱釋放速率與煙氣運動參數之間的關系。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。
筆者結合沙發著火的情況，分析了沙發點燃后煙氣在實驗廳內的發展過程，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，在大廳東側設有標記燈，標記燈每隔2m一支，共有12支。實驗時所有的開口均關閉。
圖2是實驗時采用的沙發外觀和燃燒狀況。沙發為木制結構，其表面材料是棉布，木制框架與表面材料的內部填滿海綿，其重量約為15kg。沙發座墊尺寸為45cmX50cmX8cm，其表面材料同樣是棉布，內部填充海綿。
為了分析沙發燃燒時煙氣充填與油池火的區別，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定階段，在燃燒的穩定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知，沙發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.在沙發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，沙發材料的燃燒，火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發材料的影響，火源熱釋放速率不斷變化，出現了兩個峰值，且前一個峰值比后一個峰值大。隨著沙發燃燒的進行，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〕處理熱電偶測量數據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，不存在跳變現象。而沙發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折，這與沙發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>沙發火>池火3，其溫升相應有池火1>池火2>沙發火>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。由于沙發火在燃燒初期主要是汽油燃燒，產生的煙氣密度較小，而其火源熱釋放速率相對較大，從而導致了在燃燒初期，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 結論
通過以上的實驗結果及分析可以看出:
(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。對于穩定的油池火，煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩定火源，煙氣層下降曲線存在跳變現象。
(2)在火災燃燒的初期，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，在中庭火災中，煙氣的溫升不是影響火災安全的主要因素，控制煙氣層的下降應該成為中庭消防設計主要考慮的重點。（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、電氣檢測及消防設施檢測壹級資質，是一家一站式綜合性消防企業，是各企事業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 眾所周知，煤炭行業是高危險的行業，近年來煤礦重、特大事故頻發，給煤礦防災、救災工作提出了更高的要求。所以，必須加強煤礦防災、救災基礎研究工作，提高救援裝備技術水平，保證煤礦安全生產健康穩定地發展。隨著我國礦山救護救援體系的不斷完善和提高，我國煤礦安全救護裝備水平逐年提高，各種救護器材的安全性能越來越穩定。煤炭科學研究總院撫順分院一直致力于救護器材的開發與應用，主持、編制了一系列有關呼吸器、自... 在防火設計中，廠址、庫址的選擇應重點考慮哪些因素?在選擇廠址、庫址時，首先不應違背城市總體規劃，其次從消防角度應考慮下列問題：(1)周圍環境?？偟脑瓌t是既要保證自身安全，又要保證相鄰企事業單位及居住區的安全。(2)地形條件。充分考慮和利用當地的自然地形、地勢條件。(3)主導風向。凡具有易燃、易爆危險的工業企業，應布置在相鄰企業和居住區的下風側。(4)消防車道。選址應有利于交通，使消防車能在最... 下午兩點半，“火情”發生在臨河而立的凱悅飯店內。七樓733客房，客人因吸煙不慎引起火情，滾滾煙霧首先使客房和走廊頂部的感煙自動報警器發出警報，消防警報也同時響起。飯店服務人員發現險兆，隨即撥通“119”火警電話，向市公安消防局火警調度通訊指揮中心報警。北京滅火器年檢定點維修檢測滅火器——警報，拉響在凱悅“請大家保持鎮靜，不要慌亂，飯店服務、保安人員將引導您疏散……”飯店總經理彼特·周，不停地... 年初始，天津市公安消防總隊推出了新的一年消防工作新舉措，以預防、遏制特大火災和群死群傷火災事故為目標，改革、加強消防監督和滅火救援及強化隊伍作風建設，件件動實招。北京消防檢測公司——揮利劍斬火魔五項舉措項項創新天津消防的五項新舉措是：(1)積極探索消防監督管理新途徑、新模式，建立健全消防工作的長效機制。落實火災預防屏障，鞏固公眾聚集場所專項治理成果，實施平安通道、技防物防、治患除患三大工程，... 遇到突如其來的火災，人們都會奪路逃生。然而，最近本市發生的兩起居民火災，皆因逃生通道被堵占，發生了不該發生的悲劇。對這種以血換來的代價，人們實在應敲響警鐘，在共享的居住環境里，千萬不要忘記給生命留條安全通道!北京消防維保公司——給生命留條道之所以出現樓道、樓梯、院落、胡同、馬路等亂堆亂放可燃雜物、堵占通道的情形，其中很重要的一個原因是，有的人只顧眼前便利，對可能發生的火災危險麻痹大意，或存僥... 隱患險于明火 許多火災發生的事實表明，由于人們消防安全意識麻痹而埋下的火災隱患，是導致火災發生的一個不可忽視的方面。北京消防檢測專業消電檢第三方——火災，紅色警告1997年2月1日凌晨2時30分，坐落在天津市東麗區程林莊道的某企業鑄造廠民工宿舍發生火災。造成兩名民工死亡，重傷1人，輕傷1人，民工宿舍內的被褥及生活用品全部被燒毀，室內的雙層鐵床被燒變形，建筑頂部全塌落，直接經濟損失24900元... 爆竹聲中一歲除，春風送暖人屠蘇。新春佳節燃花放炮，做為人們的一種習俗，在我國可算是淵遠流長。史料記載，漢朝司馬遷創建《太陽歷》，將元宵節定為重大節日。是夜，張燈結彩，猜燈謎，放焰火，吃元宵，賞月作詩等活動。燃放花炮，似乎已成為烘托節日熱鬧景象不可少的象征。北京消電檢第三方消防檢測機構。 然而，隨著社會的進步和發展，燃放花炮給人類造成的危害，已不能不為進入現代生活的人們所警覺。僅以我市為例，每... 炎熱的夏季，在生活和生產中極易發生火災事故，人們應提高警惕和做好火災防范措施。北京消電檢公司夏季火災警示錄(原載《今晚報))1998年6月18日，第7版)。化工火災需提防去年6月23日上午，坐落在本市東麗區津漢公路山嶺子村一村辦化工廠失火。據公安消防部門調查了解，當日上午9時許，該化工廠廠房內的烘干車間，正在烘干作業的易燃化學品對氨基酚溫度過高自燃起火，該廠人員當即使用于粉滅火器撲救，但不能... 天津市實驗中學的一名中學生，在父母不在家的情況下，運用學到的消防知識，獨自將因電線短路引燃床輔、被褥的初起火險撲滅，并且自己還沒有受傷，受到鄰居們的交口稱贊。這名中學生之所以面對火災時能處驚不亂，是因為他參加過天津市紅領巾消防警校的培訓。北京滅火器年檢公司定點消防檢測維保機構。天津市紅領巾消防警校始建于1995年。建校以來，校方采取多種形式進行消防科普教育，8年來警校已培訓中、小學生10萬多... 隨著建筑高度的增加和日趨密集，建筑的安全隱患也越來越多，即使在發達國家的高樓遇有火災、爆炸等事件時，由于時間、空間等諸多因素的限制，人員自救逃生也是一個極待解決的重要問題。目前國內外高樓逃生器主要有以下幾種形式：(1)包角加手控式：該類逃生器增加鋼絲繩與輪之間的包角，使得鋼絲繩與鋼絲輪之間的摩擦力增加。另外，再利用手控裝置，進一步調節下降速度的快慢。(2)間歇沖擊式：間歇沖擊式逃生器是通過間... 在很多電視臺每日氣象預報播報中，人們會發現同時發布的還有城市火險等級氣象預報。據悉，從火災、火險統計可知，氣象條件如空氣溫度、濕度、風力、降水與火災發生的頻率及火災的危害程度有密切關系。城市火險等級氣象預報內容包括：火險預報指數、火險等級、防范措施等。火險等級分為一級難燃級、二級可燃級、三級危險級、四級易燃級、五級極易燃級。北京消電檢公司轉載發布火險等級氣象預報幫忙防災。 溫度與火災 空氣的... 3月26日，本報“今晚談”呼吁《給生命留條通道》，不幸的是，時隔僅3天——3月29日河南省焦作市發生特大火災，74人在大火中喪生，又是一個逃生無路的慘痛教訓。 這起特大火災的有關報道披露：慘死“天堂”的觀影者，當時大都處在半夢半醒狀態，由于該俱樂部放錄像片時門被反鎖，火災發生后許多人未能逃生。公安部頒布施行的《公安娛樂場所消防安全管理規定》第七條明確規定，公共娛樂場所在營業時，必須確保安全出... 火警鈴聲驟響市公安消防局“119”火警調度指揮中心，值班員杜德坤、鄧衛星接到群眾報警；“本市河北區元緯路鴻順東里12號居民樓失火，居民被因在樓里面?！鼻樾稳f分緊急，指揮中心值班員當即調派責任區消防8中隊和增援的消防7中隊、1中隊的百余名消防官兵和11部消防車輛迅速到場救人火火。消防河北支隊政委李汝生到現場指揮。出于火災發生在夜間，居民大多是在睡夢中被驚醒，又是一幢老式樓房，樓道內的可燃雜物起... 遇到火災發生時，如何自救逃生，至關重要。這里，介紹幾種不同環境條件下的火場自救逃生方法。各種火場逃生方法1．當賓館飯店某一樓層某一部位起火，且火勢已經開始發展時，應注意聽廣播通知，廣播會報告著火的樓層，以及安全疏散的路線、方法等，不要一聽有火警就驚慌失措盲目行動。2．當房間內起火，且門已被火封鎖，室內人員不能順利疏散時，可另尋其它通道，如通過陽臺或走廊轉移到相鄰未起火房間，再利用這個房間通道... 當今，火災是為世人所矚目的世界性災難，它就像洪水猛獸，在頃刻間燒掉大量物質財富，毀滅無法補償的歷史文化珍寶，甚至危及人們的生命安全。殘酷的事實表明，人類對于火災，再也不能熟視無睹了。火災就像一個驚嘆號似的重錘，不時地敲響人們心頭的警鐘。北京消電檢公司專職消防檢測維保公司。 火災頻率呈上升趨勢 隨著社會的歷史進程，經濟的飛速發展，人們生產和生活用火、用電、用氣(燃氣)的增多，火災呈現出有增無減... |
