天壹消防 TIANYIXIAOFANG
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常火源處理。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，在試驗中可視為定常火源的燃燒過程。
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 北京天一消防安全評估公司：以專業之力筑牢首都消防安全屏障北京，作為超大城市和首都，人口密度高、功能業態復雜，消防安全始終是城市運行的“生命線”。近年來，隨著社會單位消防安全主體責任意識提升，第三方消防安全評估作為獨立、客觀的“安全體檢”模式，成為排查隱患、完善管理的關鍵環節。北京天一消防安全評估有限公司自2015年成立以來，深耕社會單位消防安全評估領域，依托專業技術、嚴謹流程和實戰經驗，成為... 北京天一消防器材維修公司：專業守護城市消防安全的堅實后盾消防安全是城市運行和人民生活的生命線，而消防器材設施的完好狀態直接關系到火災初期的撲救效果與人員財產安全。北京天一消防器材維修公司作為首都消防技術服務領域的專業機構，憑借全面的業務資質、經驗豐富的技術團隊和標準化的服務體系，為各類建筑場所提供滅火器年檢維修、消防設施維護保養、消防檢測及安全評估等一站式解決方案。公司簡介：深耕消防技術服務... 一、外部環境勘查方法外部環境勘查是指現場勘查人員在現場外圍或周圍對火場的勘查，搜索火場外圍是否有可疑的痕跡和物證。這是放火案件勘查的重點。外部環境的勘查要重視三個方面:1.著火建筑物自身外部勘查。可以根據煙熏情況和建筑物外部燒毀狀況判斷著火部位。2.在勘查著火建筑物周圍痕跡物證時要注意是否有遺留物、引火物、包裝物、盛裝物、排泄物、兇器、爆炸拋出物以及足跡等痕跡物證。3.加強對著火建筑物周圍設... 北京天一消防維保公司：專業守護城市安全公司簡介北京天一消防設施維護保養公司（以下簡稱"天一消防"）成立于2012年（另有資料顯示其前身可追溯至2008年），是一家經北京市消防局審核批準的專業消防技術服務機構。公司位于北京市朝陽區，注冊資本1000萬元，擁有消防技術服務機構正式壹級資質，是北京市消防協會會員單位。歷經十余年發展，天一消防已成為消防安全領域的領軍企業，連續多年榮獲"優秀消防維保企... 一、北京天一消電檢公司簡介北京天一消電檢公司是一家專業從事消防設施檢測及電氣防火服務的第三方檢測機構，自成立以來始終秉承"服務至上，質量為本"的服務理念，致力于為各類企事業單位提供全面、高效、準確的消電檢測服務。公司擁有高素質、專業化的檢測團隊，配備先進的檢測設備和完善的管理體系，能夠為客戶提供從電氣安全評估、隱患排查到整改建議等一站式服務。作為北京市消防協會評審認證的定點第三方電消檢機構，... 北京天一消防安全評估公司：用專業守護城市消防安全一、北京天一消防安全評估公司簡介北京天一消防安全評估有限公司成立于2012年，是應急管理部備案的消防技術服務機構一級資質單位，也是北京市消防救援總隊認定的“重點單位消防安全評估示范機構”。公司以“技術立企、責任為先”為核心理念，深耕消防安全評估、消防設施檢測、消防安全培訓領域13年，累計服務1200余家企事業單位，覆蓋商業綜合體、醫院、學校、高... 大興滅火器年檢-北京大興區滅火器檢測充裝取送一站式服務在消防安全日益重要的今天，滅火器作為最常見的消防設備，其可靠性直接關系到生命財產安全。根據《消防法》和《滅火器維修與報廢規程》（GA95-2015），滅火器必須定期進行檢測、充裝和維護，以確保其在緊急情況下能夠正常使用。北京天一滅火器年檢公司深耕大興區市場多年，提供專業、高效、便捷的滅火器檢測、充裝、取送一站式服務，為區域內企業、商戶及居... 舞臺消電檢：臨時舞臺電氣安全的"隱形守護者"在鎂光燈聚焦的舞臺背后，隱藏著一個常被忽視卻至關重要的安全環節——電氣安全檢測。無論是大型演唱會、戲劇演出，還是各類展銷會、慶典活動，臨時搭建的舞臺電氣系統都承載著燈光、音響、特效等關鍵設備的運轉。然而，這些為藝術效果服務的電力設施，若缺乏專業檢測，就可能成為引發火災、觸電事故的"隱形殺手"。北京天一消電檢公司作為行業領先的電氣檢測機構，通過專業的... 電氣防火檢測是預防電氣火災、保障人民生命財產安全的重要措施。作為首都北京，眾多高層建筑、大型商業綜合體和重要公共場所的電氣安全尤為重要。本文將圍繞北京天一電氣防火檢測公司這一正規檢測機構，詳細介紹電氣防火檢測報告的專業內容、權威性體現以及檢測流程標準，了解電氣防火檢測的重要性與技術要求。北京天一電氣防火檢測公司簡介北京天一電氣防火檢測公司成立于2009年，是一家專注于消防技術的第三方檢測機構... 消防檢測公司：守護城市安全的隱形防線消防檢測公司作為專業從事建筑消防設施檢測、電氣防火檢測的第三方技術服務機構，在社會消防安全體系中扮演著至關重要的角色。以下北京天一消防檢測公司簡介、職責與從業條件、資質與團隊建設、檢測報告的專業性與權威性等的多個維度，剖析消防檢測行業的內涵與價值，展現消防檢測行業如何通過專業技術服務為現代城市安全保駕護航。北京天一消防檢測公司簡介北京天一消防檢測公司是一家... 正規滅火器年檢機構：專業檢測、充裝、維修一站式服務滅火器作為撲救初期火災的關鍵設備，其有效性直接關系到生命財產安全。根據《中華人民共和國消防法》和《滅火器維修與報廢規程》（GA95-2015）規定，滅火器必須定期進行專業檢修，確保其始終處于良好戰備狀態。北京天一消防是一家正規滅火器年檢機構，專業從事各式滅火器檢測/充裝/維修/加壓/換粉服務，負責取送。公司簡介：專業可靠的滅火器年檢服務商北京... 第三方消防檢測的“北京樣本”：北京天一消電檢的專業與擔當在超大城市的安全治理圖譜中，建筑消防與電氣設施如同“隱形的安全網”——它們沉默卻關鍵，守護著商場里的煙火氣、寫字樓里的奮斗者、醫院中的生命線。作為這條安全網的“體檢師”，第三方消防檢測公司的專業性、獨立性與公信力，直接決定了“安全網”能否擋住風險的滲透。在北京這座既承載歷史文脈、又引領現代發展的城市里，成立于2010年的北京天一消電檢第... 消防維保單位是專業從事建筑消防設施維護、保養、檢測和技術服務的機構，是保障社會消防安全的重要力量。北京天一消防維保單位公司是這類企業的典型代表。選擇一家資質齊全、經驗豐富、響應迅速的專業維保單位，是確保消防設施有效運行、預防火災的重要保障。公司簡介北京天一消防維保單位公司成立于2012年，注冊資本1000萬元，位于北京市朝陽區。公司是經北京市消防局審核批準的、具有獨立法人資格的第三方消防技術... 大興消電檢服務：北京天一消防檢測公司的專業解決方案消防安全是現代社會不可忽視的重要領域，而消防電氣檢測（簡稱“消電檢”）作為預防火災的關鍵環節，其專業性直接關系到人民生命財產安全。北京天一消防檢測公司作為北京市消防協會認證的壹級檢測企業，憑借其雄厚的技術力量、先進的檢測設備和嚴格的質量管理體系，為大興區及全北京客戶提供全面、專業的消電檢服務。北京天一消電檢公司概況北京天一消防檢測公司是經北京... 二氧化碳滅火器充裝年檢專業服務：北京天一滅火器檢測維修公司的解決方案滅火器作為初起火災的**道防線，滅火器的有效性和可靠性直接關系到生命財產的安全。特別是二氧化碳滅火器，因其不導電、不殘留的特性，廣泛應用于電氣火災、精密儀器等場所的消防保護。然而，滅火器并非一勞永逸的設備，其內部壓力和藥劑效能會隨時間推移而降低，必須進行定期的二氧化碳滅火器充裝年檢，以確保緊急時刻能夠正常發揮作用。北京天一滅... |
