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 電冰箱、收錄機、電視機防火措施1、電冰箱火災原因及預防措施（1）電冰箱的火災成因①壓縮機、冷凝器與容易燃燒的物質或與電冰箱本身的電源線飛貼在一起。電冰箱制冷系統中的壓縮機和冷凝器表面溫度較高，冷凝器的表面溫度可達50℃以上，壓縮機溫升的允許范圍在55U～75℃之間，而在夏季環境溫度高，或電冰箱工作處于負電壓及過電壓狀態時，則壓縮機的表面溫度可達85一105℃左右。這時，如有容易燃燒的物質（如... 根據市防火安全委員會關于構筑"防火墻"工程工作的具體部署，按照市防火安全委員會《消防工作要點》、《年度區縣（地區）和市屬相關部門構筑"防火墻"工程落實消防工作責任項目書》等文件要求，結合以往考核驗收工作經驗，特制定本方案。北京天一消防檢測整理轉發《構筑“防火墻”工程工作考核驗收實施方案》具體如下：一、組織領導成立北京市構筑"防火墻"工程工作考核評比委員會，市防火安全委員會主任擔任考評委主任，... 隨著電氣設備的增多和廣泛使用，由此而引起的電氣火災占火災總數的比率越來越大。據統計，僅1998年全國同胞的27起重特大火災中電氣火災竟達3.16％，因此，如何預防電氣起火，就尤顯重要。北京天一消防檢測公司整理轉發《電氣火災的原由和防范》。一、合理的配線方式是預防電氣火災的關鍵建筑物內導線的配線有明配、暗配兩種方式。究竟采用那種配線方式，是由配線場所的美觀要求、蟲蛀鼠咬、環境狀況、機械傷害等諸... 公司背景與發展歷程成立時間：北京天一消防維保公司成立于2012年，是一家專業從事消防維護檢測的企業。背景介紹：隨著社會對消防安全意識的不斷提高，消防器材的需求也日益增長。北京消防維保公司應運而生，致力于為廣大用戶提供高質量、可靠的消防器材和專業的維保服務。發展歷程：自成立以來，公司不斷發展壯大，逐漸成為了行業內知名的消防器材銷售和維護服務商。公司積極拓展市場，不斷完善產品線和服務體系，以滿足... 北京消防設施檢測公司實力介紹成立背景：隨著社會對消防安全重視程度的日益提高，北京天一消防檢測公司應運而生，旨在提供專業的消防設施檢測服務，確保建筑消防安全。目標：北京天一第三方消防檢測公司的目標是成為行業內領先的消防設施檢測服務提供商，通過專業的技術和服務，為客戶創造安全、可靠的消防環境。發展歷程：公司自成立以來，不斷發展壯大，逐漸在消防設施檢測領域樹立起良好的口碑。通過多年的努力，已經形成... 近年來，建筑消防設施檢測和電氣防火安全檢測（以下簡稱“消電檢”）工作在我市發展很快，企業數量不斷增加，檢測工作需求很大，對促進消防安全發揮了很大作用。為了切實加強“消電檢”工作的監督管理，使之健康有序地發展并更好地服務與首都消防安全，北京市公安局消防局先后下發了《關于改革行政審批后本市電氣防火檢測和消防設施檢測有關問題的通知》（消監字[2002]370號）和《關于進一步加強建筑消防設施檢測行... 崇文檢查文化廣場安全工作為確保運動會期間文化廣場的安全形勢平穩，11日上午，北京市副市長帶領消防、園林、治安、城建等部門組成檢查組來到龍潭湖公園對崇文文化廣場的安全工作進行了實地檢查。檢查組首先對文化廣場所在地中心島廣場劇院進行了檢查，向檢查組就文化廣場的建設和安全保衛工作做了簡要匯報：中心島廣場的建成，不但能滿足文化廣場、非洲奧運之家等活動的需要，而且其頂棚能大跨度的開合功能也是在中國覺無... 當發現自己的住宅或居家失火時，頭腦要冷靜，千萬不要驚慌失措，應該采取行之有效的措施，一方面要及時向消防隊報火警，另一方面栗組織力量將火撲滅于初起階段，一旦火勢蔓延擴大，應當盡快撤離火災燃燒區域，熟悉現場情況和具有撲救能力的人要到路口迎領消防車到火場，并及時向消防指揮人員提供火場有關情況。在撤離火災現場時，可能會遇到各種情況：濃煙滾滾、視線不清、嗆得你喘不過氣來，此時不要站立行走，應該迅速地爬... 隨著運動會的日益臨近，為進一步做好大興區整體火災防控工作，積極推進社會的和諧穩定，23日，大興支隊長、副支隊長到大興區政服，就政服專職消防隊建設、公安消防隊站建設、火災社會面防控等工作向副區長做了匯報。支隊長分三個層面做了匯報：一是在政服專職消防隊建設方面，目前，全區已成立公安消防站的有5個鎮，其他各鎮均成立了政服專職隊，并參加執勤備戰，在滅火救援工作上發揮了較大的作用，但也存在一些突出問題... 24日上午，市委領導帶隊，采取“四不兩直”的工作方法，深入朝陽區暗防檢查社會單位消防安全。在北京客隆勁松店和北京十八里店汽配城，市委副書記、市長一行聽取了單位主要責任人落實消防安全責任工作匯報，詳細詢問了單位的基本情況及日常安全管理狀況，查看了營業區域、倉儲庫房、消防中控室等重點部位，檢查了單位內部應急管理、特種作業人員持證上崗、電氣設施設備安全使用、安全出口及疏散通道、消防設施維保等情況。... 在遭遇家中失火時，保持冷靜至關重要，切勿慌亂。首先要迅速撥打火警電話報警，同時積極組織力量撲滅初期火勢。若火勢無法控制，應立即撤離火場。具備滅火能力的人員應引導消防車到達火場，并向消防指揮員提供火場信息。撤離過程中，可能會遭遇濃煙、視線模糊、呼吸困難等情況。這時，應避免直立行走，盡量爬行或蹲下，以便尋找逃生出口。北京天一滅火器年檢專業機構為您整理更多消防安全知識。火災發生時，由于煙氣溫度高于... 昌平滅火器年檢指南滅火器作為火災應急設備的重要組成部分，其安全性和有效性對于保障人員生命財產安全具有至關重要的作用。為確保滅火器能夠在關鍵時刻發揮效用，國家規定滅火器必須進行定期的年檢。本指南將為您詳細介紹滅火器年檢的相關事項，包括年檢地點、年檢部門等。北京昌平滅火器年檢去哪里，北京天一負責取送。滅火器年檢的重要性滅火器年檢是對其安全性能和有效性進行全面檢查的過程。通過年檢，可以及時發現滅火... 朝陽公安分局召開局長辦公會部署消防安全工作為全面做好社會面火災防控工作，4月18日，朝陽公安分局局長主持召開局長辦公會，專題部署消防工作。分局黨委成員及分局各部門主要領導參加會議，消防支隊副支隊長參會。 會上,消防支隊副支隊長首先對今年朝陽區消防安全形勢進行匯報，重點就火災中暴露出工作中的薄弱環節進行了分析，并針對應對措施以及下步工作進行了部署。一是加大火災隱患整治工作力度，嚴格管理責任的落... 3日下午，昌平區領導在區分局、消防支隊及區屬多部門領導，先后對綠島加油站、城北街道松園一條街八零網城、沃爾瑪、鳳山溫泉等單位消防安全工作進行實地檢查。昌平區電視臺、昌平周刊等新聞媒體對檢查情況進行跟蹤報道。北京天一昌平消電檢公司轉發《昌平區領導帶隊檢查社會單位消防安全工作》。檢查中，金樹東區長一行詳細察看責任單位消防設施運行、消防器材配置、安全通道是否暢通等情況，并聽取了責任單位就落實消防安... 生活中的火災和爆炸，真是無奇不有。現在有的地方搞活動，不讓放鞭炮就退而求其次向天空投放氣球，想不到喜慶的氫氣球也非****安全，稍有不慎也會釀成爆炸起火傷人事伴。北京消防檢測公司轉發《黑色幽默錄，使人啼笑皆非的火災和爆炸》●楊林4月29日上午，山東省萊陽市總工會在該幣體育場舉行職工運動會，為肋興向空中投放了氫氣球。有一只特大氣球由于牽繩脫落，被風吹到了20公里外的西留村。中荊鎮西留村的50多... |
