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 舊宮滅火器年檢專業可靠,瀛海、南五環沿線滅火器充裝檢測首選天一消防在消防安全日益受到重視的今天,滅火器作為撲救初起火災的**道防線,其有效性直接關系到生命財產安全。然而,許多單位與家庭往往忽視了滅火器的定期“體檢”,導致這些“安全衛士”在關鍵時刻可能失效,甚至成為安全隱患。對于位于北京大興區舊宮、瀛海及南五環沿線的眾多企業、社區和商戶而言,選擇一家專業、可靠且服務便捷的滅火器年檢公司至關重要... 守護京城煙火氣,筑牢安全防火墻——雙井滅火器年檢、十里河滅火器年檢、潘家園滅火器年檢專業服務在您身邊在北京朝陽區與東城區的交匯地帶,雙井、十里河、潘家園三大區域因繁華的商圈、密集的社區與活躍的文化氣息,成為城市生活的重要坐標。這里既有國貿CBD延伸出的時尚脈搏,也有潘家園古玩市場的千年文韻;既有十里河家居建材街的市井繁華,也有雙井富力城、樂成中心的現代活力。而在這片煙火與繁華交織的土地上,消... 筑牢安全防線:滅火器定期年檢的重要性與失效之殤在火災防控體系中,滅火器被稱為“**響應者”,其有效性直接決定初期火災的撲救成敗。然而,許多單位或個人對滅火器的定期年檢存在認知盲區,認為“擺著不用就不會壞”,最終導致關鍵時刻“啞火”,釀成無法挽回的損失。本文將從法規要求、技術原理、現實危害及典型案例出發,剖析滅火器年檢的核心價值。一、為何必須定期年檢?法規與科學的雙重要求我國《建筑滅火器配置驗... DB11/T 2279—2024是北京市發布的地方標準,聚焦社會單位消防安全評估的規范化操作,旨在解決傳統評估中指標模糊、流程隨意等問題,為機關、團體、企業、事業單位等社會單位提供可量化、可操作的評估依據,助力提升火災防控能力。以下從核心內容、創新點及實踐意義三方面展開解讀。一、適用范圍與評估定位標準明確適用于北京市行政區域內社會單位的消防安全評估,覆蓋人員密集場所(如商場、醫院)、易燃易爆... 消防安全始終是城市治理的重中之重。隨著城市化進程加快與建筑業態多元化,消防設施與電氣系統的穩定運行直接關系到人民群眾的生命財產安全。作為深耕東城多年的專業消防檢測機構,天一消防以“嚴謹為基、專業立身”,嚴格遵循《建筑消防設施檢測服務規范》《電氣防火檢測技術規范》等國家及行業標準,為區域內機關單位、商業綜合體、文保建筑、醫療機構等提供權威、精準的消防檢測服務,出具的消電檢報告獲官方廣泛認可,成... 近日,朝陽消防在中國傳媒大學開展“安全守護·平安校園”消防實景巡演活動,旨在增強高校師生消防安全意識與應急避險能力。千余名師生通過實景演示、互動體驗及現場講解等方式,沉浸式學習消防知識、掌握自救技能。北京天一朝陽消防檢測維保公司編輯轉發。活動突破傳統宣講模式,設置五大實景教學區,圍繞高校常見風險點開展系統培訓。電動自行車靜態展示區內,消防員搭建全尺寸模擬車棚,真實演示鋰電池故障引發的爆燃過程... 25日上午,密云消防在會議中心隆重召開了年度冬春季防火工作動員部署會,120余人參加了會議。會上,大隊長對全縣今年前三個季度消防安全工作開展情況從落實各級政服責任、穩步推動重點鎮消防事業發展規劃、多種形式消防隊伍建設、火災隱患排查整治、社會化消防宣傳等方面進行了通報。北京天一消防密云消電檢編輯轉發。副局長根據北京市防火安全委員會的通知,結合密云縣實際,對密云年度冬春季防火工作進行重要部署。他... 消防安全始終是城市發展的生命線。隨著區域商業綜合體、老舊社區改造、文旅項目加速落地,對專業消防檢測的需求日益迫切。北京天一消防檢測公司深耕門頭溝多年,以“科學檢測、精準護航”為使命,成為區域內門頭溝消防檢測領域公認的權威可靠信賴之選,為萬千場所筑牢安全屏障。扎根門頭溝:本土化服務,更懂區域需求北京天一消防檢測公司成立于2010年,是經北京市消防救援總隊核準、具備CMA認證資質的綜合性消防技術... 關于滅火器年檢近期發布新規,宣布取消滅火器的強制年檢要求。這一紙政令看似為企業和機構卸下沉重負擔,卻如一把雙刃劍,在削減行政成本的同時,也悄然斬斷了社會消防安全的一道關鍵防線。當年檢制度被取消,我們迎來的并非真正的便利,而是潛藏于日常平靜之下的巨大隱患。年檢的核心價值,在于其作為一道不可或缺的“專業體檢”屏障。 滅火器絕非一勞永逸的沉默衛士,其內部藥劑會隨時間推移而結塊失效,壓力指針可能無聲... 北京天一消防“:為首都消防安全筑起堅實防線的專業力量消防安全是守護千萬家庭與企業財產的生命線,作為消防安全的“**道防線”,滅火器的性能與可靠性至關重要。北京天一消防公司,作為一家經國家消防救援局北京市消防救援總隊批準的專業消防技術服務機構,自2014年創立以來,始終致力于為首都提供專業、權威的北京滅火器檢測與維保服務,是您身邊值得信賴的第三方滅火器檢測專家。一、專業資質與使命:權威第三方檢... 消火栓給水系統是建筑消防安全的核心保障,其設計合理性直接關系到火災初期的撲救效率與人員生命財產安全。隨著城市化進程加快與建筑功能多元化,傳統系統在應對復雜場景時逐漸暴露局限性,亟需從技術邏輯、系統優化與實踐痛點等維度展開深入探討。一、系統設計的底層邏輯:可靠性與適配性的平衡消火栓系統的本質是通過穩定的壓力與流量供給,確保滅火時“拿得到、用得上”。其核心矛盾在于可靠性與適配性的平衡:一方面需滿... 隨著城市建設的持續推進與商業活動的日益繁榮,消防安全與電氣安全的重要性愈發凸顯。作為保障生命財產安全的關鍵環節,天一消防門頭溝消電檢服務是企事業單位、商場、酒店、學校及居民社區的“剛需”。北京天一消防深耕本地市場多年,以“資質齊全、報告權威”為核心優勢,成為門頭溝地區備受信賴的門頭溝電消檢專業機構。一、公司簡介:扎根門頭溝,專注安全檢測十余年北京天一消防公司成立于2010年,是經北京市消防救... 門頭溝區召開安全工作例會部署近期消防工作12日下午,門頭溝區組織召開了安全工作例會,區委常委、副區長在聽取消防支隊支隊長《關于近期連續發生亡人火災的通報和門頭溝區冬季消防安全形勢分析》的工作匯報后指出:針對連續發生的亡人火災事故,我們一定要深刻吸取教訓,把冬季防火工作擺在突出位置,結合冬季火災高發的特點,認真分析、研究全區冬季消防工作面臨的形勢,查找存在的問題,迅速制定出操作性強、實效性好的... 消防過濾式自救呼吸器,常被稱為“防煙面罩”或“逃生面罩”,是火災發生時保護人員呼吸道免受有毒煙氣和一氧化碳侵害的關鍵個人防護裝備。正確理解其使用方法、有效工作時間以及背后的生產裝配規范,對于在危急時刻有效自救至關重要。本文將結合國家標準與官方指南,為您提供一份詳盡、實用的消防過濾式自救呼吸器使用方法/有效工作時間/裝配規范解讀。一、核心功能與工作原理消防過濾式自救呼吸器是一種通過過濾裝置吸附... 天一消防:守護首都安全,我們以專業鑄就信賴在北京這座千年古都的現代化脈搏中,消防安全是維系城市運轉、保障萬家燈火的隱形基石。隨著城市建筑日益復雜,消防系統的穩定運行已從“基礎保障”升級為“智慧安全”的核心需求。然而,市場維保服務魚龍混雜,一些公司甚至借用資質“旗號”蒙混過關,導致“低價位服務、低質量維保”的亂象頻發。在此背景下,一家真正專業、可靠、與時俱進的消防維保機構顯得尤為重要。北京天一... |