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?；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 夏季防火，掌握這些消防常識，進入夏季以來，也進入了火災多發、高發期。為提高廣大民眾對火災事故的防范意識，確保大家的生命財產安全，本期編輯整理了一些夏季消防知識供大家參考。教育小孩不玩火。 在這個春天里，色彩斑斕的光影交織在一起，化為道道炫目燦爛的彩虹，讓天空更加蔚藍，點亮了每個人內心溫暖的春天。這又是一個多彩的春天。紅色，是共囘產黨員的赤誠；白色，是醫護人員的呵護；藍色，是消防指戰員的堅守??在抗疫戰場上，這些絢麗的色彩，讓這個春天變得五彩繽紛，讓人們的心里灑滿陽光、無比溫暖。北京滅火器檢測公司... 近些年，常常有因手機長期充電而起火的實例。伴隨著智能化手機的普及化，為了更好地便捷隨時隨地充電，很多人讓充電器一直囘插在電源插座上，睡覺前接好手機，一充便是一夜。這類充電方法十分風險，很多火災就是因充電器起火等造成的。充電起火不可不防，手機充電火災的幾個方面緣故北京消防器材公司工廠直營各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測維修、消防檢測及電氣檢測服務.. 春夏季節，不少家庭都會選擇外出游玩、走親訪友，人們紛紛離開住所，造成家庭“空巢”，火災發生的隱患大大增加。因此，消防救援支隊提醒廣大市民出游訪友前應注意檢查家庭火災隱患。春夏出游消防安全注意事項，北京消防器材公司專業從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維修、消防設施檢測及電氣檢測服務?！ 〕鲇吻白⒁鈾z查家中火災隱患 一、檢查廚房煤氣、天然氣等燃氣閥是否關閉、明火是否熄滅，燃氣膠管是... 火災風險防范需全民參與旨在牢牢抓囘住火災防控工作中“人”這一根本因素，發動社會各界關注消防安全、學習消防知識、參與消防工作，進一步提高全民消防安全素質和社會抵御災害能力。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設施檢測、電氣防火檢... 家中的插座插頭。孩子好奇心強，喜歡模仿大人去拔插頭，或者把發夾、鑰匙、別針等小物件放進插孔里，極易造成觸電。家長們在選用插座時留點心，使用固定插座應選擇具備防止兒童觸電功能的插座，插座孔洞上有防止孩子將手指插入的配件，插座插排不用的時候，將塑料插頭插在插排洞上，都能起到很好的保護作用。暑假小心“電老虎”，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... 企業要注重消防安全培訓，繃緊這根弦，在日常的生產管理工作，要把消防工作落到實處，化工企業如何安全度夏，要注意普及消防安全知識，加強消防演練，真正把消防安全工作變成每個干部職工都重視、都參與的事?；て髽I夏季如何防火，認識化工危險源危險因素及時... 主題教育作為一次初心再叩問、作風再提振、整裝再出發的過程，著力打造擦亮國家隊的“國字號”、唱響主力軍的“主題曲”、樹立新隊伍的“新形象”。北京中消安消防器材公司專職從事北京滅火器年檢維修充裝服務，作為赴湯蹈火的為民隊伍，必須在踐行初心上當標兵，作為聽黨指揮的忠誠隊伍，必須在滋養初心上走前列... 出門旅游或公出，群眾在入住酒店餐廳、賓館時，切忌忽略安全消防。酒店餐廳、賓館通常集休閑娛樂、酒店住宿、餐館于一體，作用繁雜，易燃室內裝修物多，工作人員較聚集、流動率大，一旦發生火災事故，易導致安全事故。入住酒店突發火災如何應對，對于此事，群眾要念好“安全性經”，把握一些有關的預防基本常識，保證防患于未然。入住賓館 留意防火，1．不喝醉酒吸煙... 強化風險意識是關鍵。認真貫徹落實習囘近囘平總囘書囘記關于防范化解重大風險的重要指示精神，切實提升風險意識，提高消防安全精準治理水平。要深化風險評估，準確把握風險特征規律，加強潛在風險研究辨識，切實把重大消防風險隱患找出來、防控住。消防安全重在強化意識 ，強化法治意識是前提。一些地方和企業有... 冬季天氣寒冷干燥，歷來是火災高發期，而在火災總數中，住宅火災占據四成比例。消防微課堂—家用電氣防火其中，電暖氣、電動自行車、電熱毯和飲水機等家用電器是引起住宅火災的首要原因。臨近年關，一定要注意自查自糾家庭火患，確保平安。 作為應急救援主力軍和國家隊，消防救援隊伍使命光榮、任務艱巨、責任重大。消防救援事業神圣而又崇高，既是實現人生追求的大舞臺，也是體現人生價值的大熔爐，選擇擔負這一使命，必須有許黨報國的堅定信念和履職盡責的過硬本領。我們祝福你，在不平凡的“大家庭”，成就不平凡的自己。成就不平凡的自己 夏季蚊蟲增加，很多家中很有可能應用花露水防止蚊蟲咬后，或是點蚊香、噴驅蚊劑、掛蚊帳來驅逐蚊蟲?？墒?，大家通常忽視了花露水、蚊香、驅蚊劑及蚊帳的恰當操作方法，一旦錯誤操作，非常容易造成火災事故產生。因而，驅蚊的與此同時，切勿忽略防火安全。 聚焦“育新人”使命任務，把握正確工作指向。堅持立德樹人、以文化人，培養能夠擔當民囘族復興大任的時代新人，是宣傳思想工作的重要任務。消防安全關乎民囘族復興偉業，取決于公眾消防安全意識和素質。消防宣傳部門必須提高思想認識，切實找準工作立足點和切入點 |
