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?。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 從末端管控，到政囘府端的“頂層設計”，這不僅使消防工作牢固了抓手，更重要的是通過政囘府對消防責任的法規化，促進著我國消防公共政策向重質重效安全型社會的轉型。從社會防控的整體角度講，這種轉型分為三大責任。消防公共政策構建安全型社會。很多一而再，再而三發生的火災事故，也印證著這種管理思路的合理性與重要性。北京滅火器檢測充裝公司銷囘售各種滅火器及消防設施檢測、電氣防... 液化石油氣、煤氣、天然氣的使用，在提高民眾生活質量的同時，也留下了一些火災隱患。面對燃氣泄漏事故的發生，掌握一些有效的應對方法，有助于在危急關頭贏得生機。發現燃氣泄漏，你該怎么辦?，北京中消安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。發現燃氣泄漏，你該怎么辦？北京中消安消防。當聞到家中有輕微燃氣異味時，要進行仔細辨別和排除，如果確定是自己家發生燃氣泄漏，要立... 有關社會單位的消防安全管理職責有所增加。對于一般的單位，《辦法》第十五條相較于《消防法》第十六條的規定有所變化。明確了安全責任制的內容和落實方法，增加了單位消防力量“微型消防站”的建設和訓練演練，明確了消防控制室的管理要求等。對于消防安全重點單位而言，《辦法》第十六條對比《消防法》第十七條發生較大變化。... 餐桌上盡量不采用明火燒煮方式如果使用明火，在確保就餐場所通風條件/良好的前提下，盡量選用不易揮發燃點較高的燃料。若使用固體酒精加！北京中消安消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務，消防設施檢測及電氣防火檢測服務，直營國內知名品牌滅火器等消防器材。食用火鍋消防安全小貼土，在家吃火鍋時，應該購囘買產品質量過關的專用鍋，使用前熟悉掌握使用方法.... 消防工作有“三重屬性”，即自然屬性、社會屬性、人的行為屬性?！掇k法》全面體現了消防工作的“三重屬性”，是對消防工作“三重屬性”全面生動的闡釋，是對進入新時代消防工作客觀規律的反映，系統完整地明確了消防安全責任制的基本原則，細化了省、市、縣、鄉鎮四級消防安全的領導責任，列舉式明確了行業部門的消防監管責任，從嚴界定了單位的主體責任，為消防監管關口前移、失職追責、精準追責、層級追責提供了依據。... 冬季是火災多發季節，天氣寒冷，用火、用電、用氣增加，火災發生概率隨之增大。在眾多火災中，家庭火災占了相當大的比例。那么，冬季家庭防火應注意哪些事項呢？下面就讓我們一起來學習家庭防火要點。冬季家庭防火須知，北京恒泰消防淮海牌干粉滅火器工廠直營價格敬請電詢，專營MFZ5/ABC手提式干粉滅火器及二氧化碳、水基型等類型手提式滅火器，提供滅火器年檢維修充裝服務，提供消防設施檢測及電氣檢測服務，消防專... 日前印發了《消防安全責任制實施辦法》（以下簡稱《辦法》），首次對建立健全消防安全責任制作出了全面、系統、具體的規定。這是貫徹落實中央領導同志關于公共安全和安全生產一系列重要指示精神，從源頭上加強公共消防安全的重大舉措，是當前和今后一個時期推動新時代消防事業創新發展的重要指導性文件。貫徹落實好《辦法》，對于調動地方各級政囘府、各有關部門和社會單位消防工作積極性，切實履行消... 不能用水撲滅的火災有哪些？生活中很多人發現火后，**反應就是用水滅火，其實，這種想法是錯誤的，甚至是危險的！面對突發火災應沉著冷靜分析火災類型對癥滅火。下面跟隨小編一起看看吧，哪些火災千萬不能用水撲滅。注意！這幾類火災不可用水撲救。北京恒泰消防器材滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、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... 《消防安全責任制實施辦法》充分體現了對消防工作的高度重視，彰顯了新時期國家領導人堅持以人為本、安全至上的執政理念。北京消防器材公司專營滅火器檢測維修年審服務，專項資質從事消防檢測及電氣檢測服務，批發各種規格滅火器等消防產品。新時期消防工作的風向標來源：中國消防。該辦法共設六章31條?？倓t5條，除**條旗幟鮮明地指出《辦法》制定的依據... 室外氣溫低，人們喜歡門窗緊閉。一氧化碳這個無形殺手就會潛伏到人們身邊，空氣不流通是造成一氧化碳中毒的一個重要因素。氧化碳是一種無色、無味、無刺囘激性、比空氣輕的劇毒氣體?？諝庵幸谎趸己咳绻_到0.05%時，就可使人中毒，很快造成人的香迷并危及生命。北京中消安消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務，消防設施檢測及電氣防火檢測服務。冬季保暖 你必須知道的安全供暖知識，一起來學習吧... 當前我國公共消防安全領域還存在著部分風險與短板，正如公囘安部消防局局長于建華所說的，類似高風險的城市與低防控的農村同時存在的現狀、防滅火任務繁重與消防警力不足的矛盾、公共消防設施與經濟社會發展相比具有滯后性等問題逐漸顯現，明晰責任以上率下，它們是社會一片祥和背后的隱憂，需要我們重視并著力解決... 開學季,這些校園防火知識要牢記，開學在即，我們一起來學習。1.嚴格遵守學校的消防安全管理制度；2.愛護學校的消防器材不應隨意挪動；3.打掃衛生時不應該在室外焚燒垃囘圾樹葉等物品；4.不應該在學生宿舍樓教學樓等隨意點燃煙頭；5.在宿... 如何整合資源，打造一體化管理服務平臺？如何匯聚數據，實現各部門聯動互通？江蘇省消防總隊通過打造消防大數據綜合業務管理服務平臺，取得了顯著成效。消防管理服務瞄準“四個提升”，市場主體數量100萬家，而蘇州市消防支隊僅有防火監督執法人員170名，警力不足與日益繁重的任務間矛盾突出。北京無線報警器提供商，智能NB煙感采用NB-loT技術，北京華陽德林無線... 進入6月，我國35°C以上天氣的日數逐漸增多，基本上處于北方“炙烤”南方“蒸煮”的狀態。酷暑來襲請注意這些安全生天氣炎熱、潮囘濕給安全生產工作帶來威脅，而夏季又是生產任務的高峰期，長期處于炎熱環境中，往往會精力不集中，作業時容易走神，違章作業現象普遍增多，從而大幅增加了事故發生的風險。北京中消安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。高溫來襲請收好這份安全生產說明書。... 一批影響深遠的消防法規。新規不斷影響深遠，消防違法成本低，導致違法違規現象屢禁不止。貫徹落實好《辦法》，對于調動地方各級政囘府、各有關部門和社會單位消防工作積極性，切實履行消防安全職責、規范消防安全行為... |
