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?；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 一、公司簡介在繁華的北京城，有一家備受矚目的消防檢測第三方檢測機構——北京天一消防檢測公司。自成立以來，天一消防始終秉持著“專業、精準、負責”的服務理念，致力于為各類建筑、場所提供全面、可靠的消防檢測服務，守護著城市的安全與穩定。公司擁有一支經驗豐富、技術精湛的專業團隊。團隊成員均經過嚴格的消防專業培訓，具備扎實的理論知識和豐富的實踐經驗。他們熟悉各類消防法規和標準，能夠熟練運用先進的檢測設... 消電檢（電氣消防安全檢測）是針對建筑電氣設施及消防系統的專業化安全檢測，旨在通過科學手段識別潛在火災隱患，提升火災防控能力。以下是綜合要點：一、定義與作用消電檢基于電氣設備運行中的熱輻射、聲發射、電磁發射等現象，結合傳統檢查方法和高新技術設備（如紅外測溫儀、漏電檢測儀等），對電氣設施進行量化監測25。其核心目標是發現肉眼難以察覺的隱患（如線路老化、局部高溫），并通過整改措施預防電氣火災。二、... 在首都北京這座歷史與現代交融的城市中，消防安全關乎千家萬戶的生命財產安全，更牽動著城市發展的穩定命脈。作為深耕消防安全領域十余年的專業機構，北京天一消防，始終以“預防為主、防消結合”為核心理念，致力于為政府機關、企事業單位及社區提供科學、全面、高效的消防安全評估服務。憑借天一消防評估的核心實力、專業團隊、服務內容及行業權威標準，共同筑牢城市安全的“防火墻”。一、公司簡介：十年磨一劍，鑄就專業... 在繁華的通州區，無論是高樓大廈、商場超市，還是工廠車間、學校醫院，滅火器作為最常見的消防設備，其重要性不言而喻。然而，通州滅火器的年檢去哪兒呢？檢測費用、充裝價格、加壓/維修/換粉/檢驗及檢修流程等工作并不了解，甚至存在一些誤區。北京天一消防介紹以下滅火器年檢的重要性、年檢內容以及如何選擇一家專業的檢測公司，通州滅火器年檢去哪兒？為您的生命財產安全保駕護航。一、滅火器年檢的重要性滅火器是撲滅... 守護萬家燈火——北京天一通州消防檢測公司：您身邊的消電安全守護者當隱患潛伏于無形，誰為您點亮安全之燈？在繁華的北京城市副中心——通州區，高樓林立、商圈密布，每一棟建筑背后都承載著無數家庭的歡笑與夢想。然而，火災隱患往往隱匿于細微之處：老化的電氣線路、超負荷運轉的設備、被忽視的消防設施……這些“隱形殺手”一旦爆發，后果不堪設想。北京天一通州消防檢測公司，作為通州區首家獲得國家認證的專業消電檢機... 守護萬家燈火，筑牢安全防線——豐臺消防檢測公司專業解析火災這一無情的災害，時刻威脅著人們的生命財產安全。在這樣的背景下，消防檢測的重要性愈發凸顯。天一消防作為一家位于北京市豐臺區的專業消防檢測公司，我們深知自身肩負的責任與使命，致力于通過專業的消電檢服務，為每一位客戶提供最全面、最可靠的消防安全保障。一、消電檢——消防安全的**道防線消電檢，即電氣防火安全檢測和消防設施檢測，是通過對建筑物內... 筑牢安全防線：專業滅火器年檢服務為您的生命財產保駕護航您是否注意到滅火器可能正面臨"亞健康"危機？當滅火器褪去光鮮外表，其內部性能是否依然可靠？北京天一消防滅火器年檢公司將深度解析滅火器年檢背后的體系，帶您了解專業服務的核心價值。一、資質筑基：合規年檢的準入門檻在消防器材管理領域，國家《建筑滅火器配置驗收及檢查規范》明確規定：滅火器必須每年接受專業機構實施的全面檢測。某省消防總隊2023年抽... 面向人群：各類企業、商戶、公共場所管理者以及家庭用戶大興滅火器年檢——您身邊的消防安全專家滅火器作為火災初期的關鍵滅火設備，其性能的好壞直接關系到生命和財產的安全。別擔心，我們專業的大興滅火器年檢服務來啦！上門取送，為您提供一站式解決方案，讓您無后顧之憂。一、專業全面的檢測服務我們的專業團隊擁有豐富的經驗和先進的檢測設備，對滅火器進行全面細致的檢測。無論是外觀檢查、壓力測試，還是內部組件的評... 在消防安全日益受到重視的今天，滅火器作為最常見的消防設備之一，其性能的好壞直接關系到火災發生時能否及時有效地進行撲救。北京天一消防，憑借多年的行業經驗和專業技術，為您提供全面、專業的滅火器年檢流程與有效管理服務，讓您無后顧之憂。一、滅火器年檢的重要性 滅火器作為一種重要的消防器材，在關鍵時刻能夠發揮巨大的作用。然而，隨著時間的推移和使用環境的變化，滅火器的性能可能會受到影響。定期進行年... 在北京，選擇靠譜的消防安全評估公司，從專業性到責任擔當的全面考量。在火災事故頻發的現代社會，消防安全評估已成為保障公共安全的重要環節。然而，市場上消防評估機構魚龍混雜，如何從資質、技術、責任等多維度篩選出靠譜的企業，成為企業和個人亟待解決的課題。本文將從專業資質、技術能力、服務流程、責任意識四個維度，系統闡述選擇靠譜消防評估公司的關鍵標準。 一、資質認證：筑牢安全的**道防線消防評估公司的專... 據北京市消防局數據顯示，2024 年全市共排查出超 30% 的單位存在滅火器壓力不足、藥劑失效、零部件老化等問題，而這些 “帶病上崗” 的滅火器，在關鍵時刻可能成為 “失效武器”。北京滅火器年檢機構——天一消防讓滅火器持續可靠。滅火器作為初期火災撲救的核心裝備，其有效性直接取決于定期年檢與維護。北京天一消防公司深耕消防設備維護領域 15 年，以 “檢測有標準、維修有規范、服務有溫度” 為宗旨... 一、公司概況：深耕消防檢測領域，筑牢安全防線北京天一消電檢公司是北京市消防技術服務領域的標桿企業，專注于消防檢測、電氣防火檢測及消防設施檢測等核心業務。作為海淀區消防局認證的壹級資質機構，公司自成立以來始終秉承“安全至上、科技先行”的理念，依托先進的檢測設備與專業團隊，為寫字樓、賓館、商場、學校等公共場所提供全方位消防安全保障。以海淀區為核心服務區域，公司業務覆蓋北京市全境，尤其在消電檢領域... 豐臺滅火器年檢，專業守護您的安全——天一消防，值得信賴的消防守護者 滅火器作為**道防線，其重要性不言而喻。然而，滅火器并非**有效，定期的年檢、檢測、維修以及必要的加壓、充裝工作，都是確保其在關鍵時刻能夠發揮作用的必要環節。北京天一消防位于豐臺的專業滅火器年檢充裝機構，憑借專業與實力守護我們的安全的。一、專業團隊，實力見證 天一消防擁有一支經驗豐富、技術過硬的專業團隊。團隊成員都經... 守護平安，專業滅火器年檢服務就在北京海淀安全無疑是每個人最為關心的話題之一,而在眾多安全保障措施中，滅火器作為初期火災撲救的重要工具，其有效性直接關系到人們的生命財產安全。在北京海淀區，就有這樣一家專業從事滅火器年檢的公司——北京天一消防公司，他們以專業的技術、齊全的設備、周到的服務，贏得了廣大客戶的信賴和好評。一、專業滅火器年檢，守護您的安全北京天一滅火器年檢公司自成立以來，始終專注于滅火... 守護京城安全，北京專職消防安全評估機構為您保駕護航在繁華的都市中，每一座建筑都承載著無數人的夢想與希望。然而，隨著城市化進程的加速，消防安全問題也日益凸顯。作為首都的北京，更是將消防安全放在了至關重要的位置。在這樣的背景下，北京天一消防安全評估機構應運而生，它們以專業的技能和嚴謹的態度，為城市的消防安全筑起了一道堅實的防線。一、消防安全評估的重要性消防安全評估，作為消防安全管理的重要環節，其... |
