室外风对高层建筑火灾轰燃的影响
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火灾迅速蔓延背后的“隐秘”麻庭光此次上海高层建筑大火,被证明又是一次低级的错误。
焊渣失火是唐山林西大火开始,到国产093核潜艇烧毁在船台,再到香港嘉利大厦大火等,多次火灾的失火主因。
这些在发达国家早已控制解决的问题,在国内因为认识和管理的原因依旧屡禁不止,也许是我们缺乏获取有效的消防常识渠道,或者是点火源无所不在,很难控制。
成灾需要满足某些条件,下面谈一谈火灾的蔓延风险,从能量守恒的角度来认识这场火灾的成因。
热薄型材料的广泛使用固体燃料点火,有两个重要的概念是热厚型和热薄型的概念。
前者典型如:木头,火灾蔓延慢,是因为木头表面吸热之后,向内部传热,因此点火过程需要预热时间,表现在燃烧缓慢,甚至需要长时间的点火预热过程。
后者典型如:纸张,火灾蔓延快,是因为纸张表面吸热之后,无法向其他地方传热(因为背后是空气),能量蓄积在表面的结果,就使表面升温快,点火迅速。
火灾蔓延的过程,就是持续点火的过程。
而且,由于火灾的发展不是线性的,所以火焰的预热作用,仅早期一两秒之差,都会影响到后期控制火势的结果。
因此热薄型材料的多寡,对于火势的控制至关重要。
美国椰林俱乐部大火中的椰树叶,辽宁阜新俱乐部大火中的廉价装饰品,都是典型的热薄型材料,点火不需要时间,而火灾蔓延却是呼啸而来,伤亡惨重。
热薄型材料未必看厚度,深圳舞王大火中的保温材料,就是因为多孔材料的导热系数低,无法向深度传热,导致火灾快速蔓延,这是基于对燃料导热性能理解的消防常识。
我国唐代著名的一首无题诗,就是热薄型与热厚型材料的绝佳说明:一团茅草乱蓬蓬,蓦地烧天蓦地空。
争似满炉煨榾柮,漫腾腾地暖烘烘。
深入理解这首诗,就会明白为什么保险公司把造纸厂的火灾级别定为最高等,纸张晾晒过程的着火是固体燃料中最可怕的一种局面。
导致新疆伊犁兵团农场俱乐部大火(1977年,694人死亡)中的燃料(纸花),就是典型的热薄型燃料。
气候干燥的隐性影响热厚型和热薄型的定义和区分不是完全根据厚度,而是根据燃料的导热性能,热薄型背后是空气(传热的不良导体),因此升温快。
高层建筑防火安全问题分析及对策研究【摘要】随着建筑工程技术的迅速发展,高层建筑越来越成为经济发展的一个缩影。
但也带来众多弊端,其中以防火问题最为突出。
针对当前中国高层建筑消防严峻形势,分析了高层建筑的火灾特点及高层建筑防火安全的现状,阐述了高层建筑存在的防火安全问题,并结合高层建筑特点,提出了消防安全管理措施及高层建筑防火对策。
【关键词】高层建筑;防火;问题分析;对策高层建筑,作为人类文明和科学进步的产物在现在生活中占据醒目地位。
随着城市建设步伐的加快,土地资源相对日益缺,特别是人口日渐密集,造成城市生活空间、工作空间不断缩小,结构复杂的高层民用、商业建筑大量涌现,高层建筑已成为城市建筑主要选择。
然而,高层建筑火灾发生概率也在不断增大,尤其是近几年来,高层建筑火灾频发,引起了全社会的广泛关注。
因此,深入研究高层建筑的火灾特点和危害,分析高层建筑的特点及火灾成因,提出高层建筑火灾预防策略,探索符合高层建筑消防安全管理的有效途径和方式,制定科学合理的预防控制措施,对于避免火灾造成重大人员伤亡和经济损失具有极其重要的现实意义和应用价值。
1、高层建筑防火安全问题分析1.1 高层建筑火灾特点分析高层建筑的特点决定了火灾发生的性质与一般火灾不同,高层建筑火灾往往容易造成重大损失和伤亡事故,这已经被无数火灾案例所证实;高层建筑自身的特点决定了火灾发生后其性质与一般火灾不同,具有以下特点:(一)火势蔓延快,难以控制。
高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井等竖向开口部位,若无有效的防火分隔设施,发生火灾时,在“烟筒效应”作用下,一座百余米高的大楼在短短的几分钟内即可被熊熊大火吞没。
试验证明,一座高100 m 的高层建筑,在25~33s 内,烟气即能顺着垂直通道从低层扩散到顶层,与此同时,火热也将很快蔓延扩展,许多高层建筑火灾都证明了这一点。
北京央视北配楼大火的惨痛教训,就暴露出了高层建筑装修施工中火灾隐患的共性。
(二)疏散困难,易造成重大伤亡事故。
LOW CARBON WORLD2020/10综合论述室内火灾轰燃现象的成因及影响因素王伯牙,严柱(福州市消防救援支队,福建福州350000)【摘要】轰燃现象是室內火灾中一个很重要的现象,本文通过分析造成室內火灾轰燃现象的基本原因、临界发生条件等得到影响发生轰燃的主要因素,进一步加强了对轰燃现象的认识,希望相关建筑行业可以有效地控制轰燃的发生,减少火灾危害遥【关键词】室內火灾曰轰燃曰成因曰影响因素【中图分类号】X928.7【文献标识码】A【文章编号】2095-2066(2020)10-0215-02室内火灾是一定限制空间内的燃烧,是建筑火灾的主要形式。
室内火灾通常分为3个阶段:初始阶段、充分发展阶段和减弱阶段。
在火灾的初始阶段与充分发展阶段之间有一个温度急剧上升的狭窄区,通常称为轰燃区,它是火灾发展的重要的转折阶段。
轰燃发生时,可燃气体随着高温火焰从起火房间窜出,使得火焰迅速蔓延到相邻的区域,使火灾的破坏性更大。
因此,加强对轰燃的认识是研究火灾规律研究重要的方面。
1定义轰燃是室内火灾发展的一个典型过程,标志着室内火灾由初期阶段向充分发展阶段的转变,发生轰燃后,室内的温度迅速升高导致火灾蔓延。
目前常见的定义有:(1)室内火灾由局部向全面爆发的转变,所有可燃物表面开始燃烧。
(2)室内燃烧由可燃物控制向风量控制的转变。
(3)在室内顶棚下方聚集可燃气体或蒸气突然着火而造成火势迅速蔓延。
2成因轰燃发生时,燃烧生成的热烟气将使顶棚和墙壁上部受到加热,火焰向顶棚扩展,火场温度的升高又以辐射热形式增大着火范围。
当室内火源的释热速率达到发生轰燃时的临界释热速率,轰燃就会发生。
3发生的临界条件轰燃时间的界定对研究火灾的燃烧进程和对火场结构的影响特别重要。
通过对大量火灾实验数据的分析,目前学者多从地板墙面接收到的热通量、房间内的温度、燃料的燃烧速率、室内体积燃空比(室内可燃气和空气的体积比)等来描述轰燃发生的临界条件。
建筑火灾烟气控制浅谈摘要:本文首先对建筑火灾烟气流动过程进行了分析,介绍了着火房间内外的压力分布情况,着火房间门窗开启时的气体流动情况以及烟囱效应,进而分析烟气的质量生成率、温度及分布情况、风和建筑通风系统对烟气流动的影响情况,最后对提出了烟气控制的几种方式,并分析比较。
关键词:建筑火灾,烟气流动,烟气控制1建筑火灾烟气流动的分析建筑物内烟气的流动在不同燃烧阶段表现是不同的。
在火灾发生初期,烟气由于其温度高且密度小,便会伴随着火焰向上升腾,遇到顶棚后,则转为水平方向的层流流动。
试验研究表明,这种层流状态可保持40-50m。
烟气沿着顶棚流动时,如遇到梁或者挡烟垂壁就会反向流动,并逐渐在顶棚聚集,直到烟气的厚度超过挡烟物体时,就会绕过挡烟物体流到其他的空间。
此阶段,烟气扩撒速度约为0.3m/s。
轰然发生前,烟气扩散速度约为0.5-0.8m/s,此时烟气层厚度已充满走廊高度的一半。
轰燃发生时,烟气的喷出速度可达每秒数十米。
当然,烟气在垂直方向上的流动也是很迅速的。
实验证明,烟气在垂直方向上的流动速度要比水平方向流动速度快很多,一般可达3-5m/s。
烟气的流动通常遵循由压力高的地方向压力低的地方流动这个基本规律,倘若房间内为负压,那么烟气就会通过通风口进入室内。
1.1着火房间内外压力分布着火房间内外压力分布如图1所示。
阴影区域为着火房间内外的隔墙,阴影区域右侧为着火房间,左侧为室外,相应的气体温度分别为t n,t w,相应的密度分别为ρn,ρw,房间高度,即从地面到顶棚的垂直距离为H0。
下面是以地面为基准面,来分析垂直方向上着火房间内外的压力分布情况。
图1 着火房间内外压力分布令着火房间内外地面上的静压力分别为P1n,P1w,则距地面垂直距离为h处的室内外的静压力分别为室内室外地面上室内外的压力差为距地面h处的室内外压差为顶棚上的室内外压差为研究结果证明,在垂直于地面的某一高度位置上,必然会出现室内外压力相等的情况,即室内外压力差为0,通过该位置的水平面就是该着火房间的中性面(层),令中性面距地面的高度为h1,则有:当火灾发生时,室内的温度必然会高于室外的温度,即t n>t w,所以(ρn-ρw)>0。
浅谈在建高层建筑火灾危险性及防控摘要:随着经济建设的快速发展,我国城市现代化建设进程不断加快,同时标志着城市发展水平的高层建筑也如同雨后春笋,从数量到高度逐年攀升。
由于高层建筑其固有的火灾特点,尤其是在建高层建筑及其施工现场的特殊性,不仅火灾多发,而且扑救难度更大,给火灾预防和扑救工作提出了许多值得高度重视和认真思考的课题。
本文结合日常工作实践,浅谈在建高层建筑存在的火灾危险性及如何采取有效措施预防和控制。
关键词:在建高层建筑;火灾危险性;防控abstract: with the rapid development of economic construction, our country city modernization process accelerate ceaselessly, also marked the city development level for high-rise buildings are like bamboo shoots after a spring rain, from quantity to the highly increased year by year. because of its inherent characteristics of high-rise building fires, especially in the construction of high-rise building and its construction site specificity, not only fire fighting, but also more difficult, to fire prevention and fighting work presents many worthy of high attention and problem. combining with the practice of daily work, built in high-rise building fire danger of and how to take effective measures to prevent and control.key words: construction of a building; fire risk; prevention and control中图分类号:tu71文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)1引言随着经济迅猛发展,现代化城市建设步伐加快,由于土地资源的紧缺,高层建筑成为了城市建筑的趋势,而高层建筑建设工期长、各方监管不到位,一旦发生火灾扑救难度大,因此,在建高层建筑的火灾防控就成为了当今消防工作的一个难题。
防排烟工程答题第一章火灾烟气的组成与危害1、火灾烟气的定义(识记)含有烟粒子的气体称为烟气。
火灾烟气是火灾时所生成的气体和悬浮在其中的烟粒子的总称。
2、完全燃烧的定义对于正常的燃烧工况,环境的供热条件、空间时间条件和供氧条件得到良好的保证,燃烧进行得比较完全,所生成的产物都不能再燃烧,这种燃烧称为完全燃烧,其燃烧产物称为完全燃烧产物。
3、烟粒子的浓度种表示方法。
(1)质量浓度单位容积的烟气中所含烟粒子的质量,称为烟粒子的质量浓度。
(2)颗粒浓度单位容积的烟气中所含烟粒子的颗粒数,称为烟粒子的颗粒浓度。
(3)光学浓度烟粒子的光学浓度用减光系数表示,减光系数的大小,代表了烟粒子浓度的大小.减光系数越大,即烟的浓度越大,光强度越小;距离越远,光强度越小4、火灾烟气的毒害性表现在哪几个方面?火灾烟气的危害性可概括为缺氧、中毒、减光、尘害和高温。
5、造成火场减光的原因是什么?烟气中烟粒子的粒径大于两倍的可见光波长,这些烟粒子对可见光是不透明的,即对可见光具有遮蔽作用。
火场中烟气的存在,可见光因受到烟粒子的遮蔽而大大减弱,会严重影响火场的能见度,从而影响人员的安全疏散,阻碍消防队员接近着火点救人和灭火。
同时,加上烟气中的有些气体对人眼有极大的刺激性,如HCL、NH3、HF、S02、Cl2 等,从而使人们在疏散过程中的行进速度显著降低,这就是烟气的减光性。
一、有毒气体的浓度(领会)容积浓度表示法有百分浓度(%)和百万分浓度( ppm)两种,即Vi———火灾烟气中有毒气体的分容积(m3);V -—-火灾烟气的总容积(m3)。
二、烟粒子的浓度(一)质量浓度m s---烟气中所含烟粒子的质量(mg);Vy-——--火灾烟气的容积(m3)。
(二)颗粒浓度单位容积的烟气中所含烟粒子的颗粒数,称为烟粒子的颗粒浓度n。
,即能见距离(领会)当能见距离降到3m以下时,逃离火场就十分困难能见距离与减光系数之间的经验关系式.Cs———-烟气层的减光系数(m-1);D-——能见距离(m);K--—经验系数,其值随光源或标志形式而异,对发光型指示灯和门窗,K=5—10;对反光型指示灯和门窗,K=2—4。
浅谈高层建筑火灾安全风险识别与应对发布时间:2021-12-16T06:22:32.952Z 来源:《科学与技术》2021年6月(中)第17期作者:张嘉祥[导读] 改革转制以来,全国消防救援队伍牢记习近平总书记授旗训词精神,承担着“全灾种大应急”灾害事故的救援任务,义无反顾、毫不畏惧,为保护人民生命财产安全作出了重大贡献,得到了人民群众的充分认可。
张嘉祥河北省消防救援总队河北省石家庄市 050000改革转制以来,全国消防救援队伍牢记习近平总书记授旗训词精神,承担着“全灾种大应急”灾害事故的救援任务,义无反顾、毫不畏惧,为保护人民生命财产安全作出了重大贡献,得到了人民群众的充分认可。
但消防救援队伍在危化品灭火救援行动中也发生了多起指战员伤亡的事故,付出了流血牺牲的代价,这些伤亡事故充分反映出全面加强和提升作战训练安全工作已经到了非常迫切的时刻。
一、高层建筑灾害事故案例分析高层建筑火灾事故作为建筑类火灾事故的典型,由于其建筑结构特点和使用性质,一旦发生火灾极易纵横蔓延,形成立体燃烧,给灭火救援行动带来许多困难,使灭火救援任务异常艰巨。
接下来,笔者就高层建筑灾害事故处置过程中存在的安全风险进行剖析,并简要谈一谈应对措施。
案例1:立体燃烧2008年1月某日新疆乌鲁木齐德汇国际广场火灾和2013年12月某日广东广州建业大厦火灾,“烟囱”式全面燃烧。
再比如,2009年2月某日央视新址火灾、2010年11月某日上海静安区胶州路教师公寓火灾和2011年2月某日沈阳皇朝万鑫国际大厦火灾,就属于外立面“包饺子”式全面燃烧。
案例2:轰燃回燃。
冒然开启门窗可能发生轰燃、回燃等现象造成伤害。
2014年5月某日,上海市徐汇区龙吴路盛华景苑1301室居民住宅发生火灾。
在破拆着火进户室防盗门过程中,在外部风力作用下突然开启,大量高温浓烟瞬间涌出,2名消防员受轰燃和热气浪影响,从13楼坠落牺牲。
原因教训:一是侦察时不能准确预判高温房间突然开启会发生轰燃,对高空风力驱动烟热的危险性认识不足。
编订:__________________单位:__________________时间:__________________高层建筑火灾事故的安全处置规定(正式)Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-9930-20 高层建筑火灾事故的安全处置规定(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
下载后就可自由编辑。
(一)侦察侦察人员要由不少于3人编成小组,必须穿戴好个人防护装备,佩带隔绝式空气呼吸器、将自救铃方位灯打开,在水枪(可以利用建筑物内的墙壁消火栓)的掩护下,进入火场实地侦察。
(二)排烟1、开启建筑物内的排烟设施及外窗或打碎固定窗的玻璃,但必须在不因空气对流、导致火势扩大、并保证玻璃碎片不伤人的情况下进行。
破拆玻璃窗时,要尽可能的选择不会影响战斗行动,不会砸伤地面人员,砸坏车辆器材的方向和位置。
2、在进行排烟前,要关闭通风、空调系统;在烟雾流经部位和出口,要设置水枪阵地(做好射水准备);对密闭房间排烟时,应开启排烟口并用喷雾或开花水枪掩护,防止发生轰燃。
(三)处置1、支队、中队必须设立安全员,支队安全员由指挥长以上人员担任,中队安全员由副中队长以上人员担任。
负责本级单位的作战行动安全,检查进入燃烧危险区以内人员的防护装备,不按要求佩带防护装备和防护装备达不到安全要求的,严禁进入。
2、开启着火房间门窗战斗员应选择门窗侧面位置,防止爆然伤人;进入房间要采取低姿,依托承重墙,利用直流水冲击屋顶及墙面,确认安全后方可进入。
建筑火灾火场排烟技术应用摘要:近年来,每年因为火灾吸入烟气导致的窒息身亡的人员不在少数,这说明火场烟气不仅是导致大量人员伤亡的主要原因,也在一定程度上制约着消防救援人员在灭火救援中的救援速度。
在大多数建筑火灾现场,由于建筑内部环境的不确定性,加上现场可见度低,排烟环节常被忽视,直接影响消防救援人员第一时间开展灭火救援和救人效率。
基于此,文章针对建筑火灾火场排烟技术应用方法进行相关论述。
关键词:消防;灭火救援;火场排烟引言在建筑火灾的扑救中,由于现场浓烟和有毒烟气影响,科学的排烟能够有效提高建筑内部的可见度以及及时开辟进攻通道,为消防指战员顺利的进行侦查、救援和灭火创造条件,有效的排烟是影响灭火救援成败的关键。
1火场烟气的危害性1.1有毒性和窒息性火灾烟气中含有大量的CO 2、CO 、H 2S 等有毒气体,如果人体摄入这些气体后,就会超出正常能接受的范围,最终导致中毒死亡。
还有烟气中飘出的微颗粒也都是有危害的,当人类吸入身体内后它会附着在身体内肺部的肺泡壁上面,引起呼吸道疾病感染或者是心脏病,从而导致死亡,这些都是火灾烟气对人体造成的直接伤害。
1.2高温伤害火灾烟气一般温度基本上能保持在数百度,尤其是密封的环境中烟气温度甚至能上升到一千度,而人类的身体耐高温程度有限,超出一定范围,直接就会产生疼痛感,同时心跳迅速增加,肌肉痉挛,从而出现休克,这是无法逃离火灾现场并导致死亡的主要原因。
1.3遮光性与恐怖性火灾中产生的烟气能直接将光源遮住,这些烟气当中含有很多粒子会阻挡人的视线,当它在空中飘浮的过程中就会让人类眼中的光线变弱。
同时,烟气当中包含着氯化氢、氨气还有氯等有害物质,这些都会对人类的眼睛形成危害,突出的是刺激眼睛使人睁不开然后无力逃离现场,再加上大量的烟雾笼罩给人一种恐惧感,常常给救援和疏散工作造成混乱,甚至会让现场指战员面临生命危险。
1.4成为火势发展与蔓延的因素随着我国经济发展建设向前推进,现在的建筑物结构十分复杂,通风口设立的并不多,一旦发生火灾之后,大量的烟气集聚在建筑物空间内部,在热量积攒到一定程度以后火势会进一步蔓延。
建筑室内火灾的特殊现象:轰燃和回燃室内火灾发展过程中出现的轰燃现象,是火灾发展的重要转折点。
轰燃所占时间较短,通常只有数秒或者几分钟,因此把它看作一种现象,而不作为一个阶段。
回燃则是建筑火灾过程中发生的具有爆炸性的特殊现象,对人身财产安全、建筑结构本身均易造成较大的威胁和破坏。
长期以来,这两种特殊的室内火灾现象一直都是火灾科学界研究的重点。
1、轰燃轰燃是指室内火灾由局部燃烧向所有可燃物表面都燃烧的突然转变。
室内轰燃是一种瞬态过程,其中包含着室内温度、燃烧范围、气体浓度等参数的剧烈变化。
目前研究认为,当建筑室内火灾出现以下三种情况,即可判断发生了轰燃:一是顶棚附近的气体温度超过某一特定值(约 600℃) ;二是地面的辐射热通量超过某一特定值(约20kW/m2); 三是火焰从通风开口喷出。
影响轰燃发生的重要因素包括室内可燃物的数量、燃烧特性与布局、房间的大小与形状、开口的大小、位置与形状、室内装修装饰材料热惯性(即导热系数、密度和比热组合成的一个参数,决定热量吸收的多少)等。
经过对国内外一线专业消防人员在灭火实战中的总结,轰燃发生之前火场可能出现以下征兆:(1)屋顶的热烟气层开始出现火焰。
这说明室内的温度已经很高,热烟气层的部分可燃气体被引燃或受热自燃出现了零星燃烧现象。
(2)出现滚燃现象。
在室内的顶棚位置以及门窗顶部流出的热烟气层中都有可能观察到由于空气卷吸而形成很多形似手指头的被动火焰,即滚燃现象。
(3)热烟气层突然下降。
室内燃烧产生烟气的量突然增加,使得烟气层突然变厚。
(4)温度突然增加。
室内温度突然上升,裸露部分的皮肤可以感觉到高温引起的疼痛,这也是轰燃发生之前的重要征兆,因为热量是触发轰燃的原因。
2、回燃根据美国消防协会 (NFPA) 的定义,回燃是指当室内通风不良、燃烧处于缺氧状态时,由于氧气的引入导致热烟气发生的爆炸性或快速的燃烧现象。
回燃通常发生在通风不良的室内火灾门窗打开或者被破坏的时候。
消防员火场内攻时如何做好轰燃和回燃的预防和应对措施火场中轰燃和回燃现象的预判以及预防措施轰燃和回燃是两种不同的概念,产生的条件也是不一样,在基层消防站中消防员常常把回燃与轰燃混淆。
轰燃:轰燃是指在室内火灾中,所有燃烧物瞬时全面燃烧的一个过程。
轰燃是火灾变成全面燃烧阶段的一个重要转折点。
一般情况下,当室内的某部分物质发生燃烧,燃烧的物质不断向外辐射出热量,高温的可燃烟气不断堆积在天花板下方,燃烧物质的热辐射使得房间的温度不断升高,当温度达到近600℃时迫使房间内的其余物质分解出可燃烟气,使得房间瞬时呈跳跃式的全面燃烧。
轰燃发生时室内有足够的氧气,轰燃发生的前提是温度达到某个值。
轰燃的征兆:1、消防人员感到温度上升,难以忍受2、天花板聚集大量热空气和可燃气体3、烟气层逐渐下降并出现翻滚的现象4、其余固体物质不断分解出可燃烟气5、明显感觉到门的温度很高回燃回燃是指在一个密闭的空间内发生火灾,燃烧一段时间后新鲜空气补给不足,不能满足燃烧的正常需求,火灾逐渐进入缺氧状态(阴燃),房间内充满大量可燃烟气,由于某种原因密闭房间内突然流入新鲜空气,室内火灾重新发生非均匀的预混燃烧。
在有些情况下,当房间着火,由于氧气不足房间阴燃释放大量烟气,当烟气从窗户窜出的时候会看到一溜溜的火苗,这是因为窜出来的可燃烟气温度达到着火点,从窗户窜出来时遇到新鲜空气发生燃烧的现象,这种现象极其危险,随时可能发生爆燃。
一般情况下,回燃应当满足两个条件,一是重新遇到新鲜的空气,二是温度达到着火点。
回燃征兆1、缺氧一段时间2、门窗被熏黑但保持完整,室内没有火焰3、烟气层接近地面4、室内浓烟呈脉冲式一阵阵排出预防冷却是预防轰燃和回燃最有效的措施,不管是轰燃还是回燃只要破坏温度这个条件都是不能发生的。
我们应该了解到可燃烟气是温度集中和传递的重要物质,一般都聚集的天花板下层,在冷却时应利用开花水对烟气层进行冷却。
实验表明,开花水对烟气层冷却能够在极短的时间内降低房间内的温度。
新教材中级消防设施操作员(监控类)真题一1. 【单选题】消防设施检测维修保养职业方向可划分为四级/中级工、三级/高级工、二级/()、一级/高级技师。
A. 超高级工B. 一级技师C. 技师D. 机械师(江南博哥)正确答案:C参考解析:消防设施监控操作职业方向分别为五级/初级工、四级/中级工、三级/高级工、二级/技师;消防设施检测维修保养职业方向分别为四级/中级工、三级/高级工、二级/技师、一级/高级技师。
2. 【单选题】消防工作是一项()和专门性很强的行政工作,是政府履行社会管理和公共服务职能的重要内容。
A. 国际性B. 中央性C. 全国性D. 地方性正确答案:D参考解析:消防工作是一项地方性和专门性很强的行政工作,是政府履行社会管理和公共服务职能的重要内容。
3. 【单选题】消防工作贯彻“()”的方针。
A. 以防为主,以消为辅B. 防患于未然,预防为主C. 预防为主,防消结合D. 以防为主,防消结合正确答案:C参考解析:消防工作贯彻“预防为主、防消结合”的方针。
4. 【单选题】政府、部门、单位、公民4个方面都是消防工作的主体, ()是做好消防工作的核心。
A. 部门依法监管B. 政府统一领导C. 公民积极参与D. 单位全面负责正确答案:B参考解析:政府、部门、单位、公民4个方面都是消防工作的主体,只有各司其职、各负其责,才能保证消防工作顺利开展。
“政府统一领导”是做好消防工作的核心,是指政府应当从总体上指挥、部署、规划、支持和协调全国或本行政区域的消作。
5. 【单选题】电路根据电流性质不同分为()和()A. 电路、电流B. 直流电路、电流C. 电路、交流电路D. 直流电路、交流电路正确答案:D参考解析:略6. 【单选题】燃烧是指可燃物与()作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)烟气的现象。
A. 氧化剂B. 还原剂C. 酸D. 碱正确答案:A参考解析:燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)烟气的现象。
高层建筑火灾蔓延途径与防控措施探讨张玮珂;赵永生【摘要】结合高层建筑结构特点和火灾发展蔓延的基本规律,分析了火势蔓延的主要影响因素和途径,在此基础上,提出高层建筑火灾火势控制的战术原则以及各蔓延途径上的控制措施,最后阐述了能引起火势突变的室内特殊火行为如轰燃和回燃的防控措施.【期刊名称】《聊城大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(029)002【总页数】4页(P107-110)【关键词】消防;高层建筑;火灾扑救;火势控制【作者】张玮珂;赵永生【作者单位】山东省公安消防总队,山东济南 250000;聊城大学建筑工程学院,山东聊城 252059【正文语种】中文【中图分类】TU972.4随着我国城市化进程的纵深推进,高层建筑成为城市发展的必然选择.同时,高层建筑拥有使用功能多样、建筑结构复杂、可燃装修多、火灾荷载大、电气设备多、人口密集等特点,从而造成建筑的起火致灾因素多,一旦发生火灾,若早期得不到有效控制,火势将迅速蔓延,极易造成重大人员伤亡和财产损失.最近几年,国内先后发生了多起影响较大的高层建筑火灾事故,如2009 年“2·9”央视大火、2010 年“11·15”上海静安区公寓楼火灾、2014年“5·1”上海徐汇高层群租屋火灾事故等,都造成了较大的人员伤亡、财产损失以及负面的社会影响.1.1 围炉效应所谓“围炉效应”是指由于建筑的密闭性,火灾产生的烟热不易排散而引起的火势蔓延扩大的现象.建筑的密闭性和保温隔热性使得在火灾情况下,建筑内部燃烧释放的热量和烟气难以向室外环境排放,火场温度不断升高,空气膨胀,压力升高,形成火风压,此时,高温烟火就会寻找开口,通过多种途径向外蔓延扩散[1];楼板、隔墙受到火焰烘烤灼烧后失去隔火作用,距离不远的可燃物被引燃造成火势蔓延;火灾产生的热量和可燃烟气层在封闭的局部先聚集,进而局部发生轰燃,火势突然变大,温度骤然升高,使火灾进入猛烈阶段;随着燃烧进行,空气不断消耗,物质不能充分燃烧,形成大量含有不完全燃烧产物的有毒可燃烟气,当出现新的通风口,如阳台玻璃破裂,房门被突然打开等,新鲜空气涌入,与可燃的不完全燃烧产物充分混合后,被余火点燃,进而发生猛烈的气相燃烧,即回燃现象,导致火灾蔓延扩大.同时,高层建筑的密闭性,一方面产生围炉效应,造成火势蔓延,发生轰燃、回燃等室内特殊火行为[2];另一方面,建筑内聚集的热量产生的高温对建筑结构安全构成重大威胁,是造成建筑及构件倒塌、坠落的重要因素.1.2 烟囱效应火灾发生后,火灾烟气会沿高层建筑内部的竖井如电梯井、管道井等垂直通道自然上升,穿过缝隙及孔洞等开口从高层部分渗出,而室外冷空气因温度低、密度大,便由低层渗入补充,形成烟囱效应.烟囱效应对火势蔓延的不利影响主要体现在两个方面:一是显著加强火场的热对流,从而造成火势蔓延扩大.一方面烟气会迅速向着火层以上楼层蔓延,通过竖向管道竖井开口缝隙突入楼层的公共区域,如可燃入户门,即可引起房门着火,烧穿门后蔓延至房内,或者高温烟气融化窗户玻璃,引起火势向房间蔓延;另一方面,室外新鲜空气会通过着火层下部开口补入,持续为火场提供氧气,使得火场可燃物能够燃烧更充分,放出更多热量,造成火灾发展.二是高层建筑发生火灾后,往往大量人员受困,需要紧急疏散,而烟囱效应造成火势蔓延过快,不利于救援展开,存在救人与控火的矛盾.如果消防队到场后首先集中兵力疏散救人,而不能抽出力量采取有利措施控制火势,一旦错过初期灭火的有利时机,在短时间内火势将急剧扩大,增加灭火难度.1.3 高空风力(1)房间起火部位靠近上风向的窗户,上风向窗户玻璃首先破裂,火势在风力的作用下快速发展,产生的烟热迅速沿着下风及侧风向通路向前传播,造成火势的蔓延扩大;在下风向的窗户玻璃破裂后,大风还将显著加强窗口射流,并由于贴壁效应和火势卷叠,火势突破上层窗口,引起上层房间起火,若窗口射流较大,甚至引起火势同时蔓延至上面几层.(2)高层建筑外立面着火,风力将极大增加火势垂直延烧蔓延速度;下风向的辐射热更强烈,严重威胁下风向相邻建筑;有的高层建筑外立面不是一个平面,如设置安放空调外机的凹平台,从而形成上下贯通的凹槽,凹槽的半封闭性,增加了蓄热能力及壁面的辐射热反射,推动燃烧的进行,如果发生火灾时处在迎风面,大风的作用会使火焰顺着凹槽向上翻卷,极大的促进火势蔓延.(3)高空大风作用下,起火高层建筑容易形成飞火,引燃下风向建筑及可燃物,短时间产生多处起火点.2.1 水平蔓延途径(1)内墙门窗.某一房间起火后,房间内温度不断上升,顶棚的烟气层厚度不断增加,房间的门窗户首先被烟火突破,烟火顺势窜入走廊或房间外开敞区域,引起火势蔓延.(2)走廊.烟热沿着走廊传播,火势可沿着走廊内可燃装饰物比如墙纸、地毯、可燃吊顶发展,威胁走廊两侧的房间.(3)吊顶(闷顶).对大面积无分隔楼层,其吊顶(闷顶)内部一般没有防火分隔,或者房间隔墙没有砌到上层楼板,着火后,火势很容易在吊顶(闷顶)内部水平蔓延,并通过吊顶(闷顶)烧穿开口及燃烧坠落物向其它部位蔓延.(4)房间隔墙.火灾延续时间超过耐火极限后会导致房间隔墙失去隔火作用,相邻房间靠墙的可燃物可因为火焰穿过隔墙被烧穿的缝隙、墙体的导热及热辐射而着火,引起火灾蔓延.(5)水平干式金属管道.管道通过热传导作用使周围的可燃物着火.2.2 垂直蔓延途径2.2.1 建筑内部的管道竖井、共享空间.高层建筑中的竖向管井、共享空间贯穿数个楼层甚至整幢大楼,火灾时,易产生烟囱效应,造成烟火蔓延迅速.普通电梯井没有前室及防火门,烟火可以直接通过电梯层门缝隙进入电梯井,上升过程中再透过缝隙扩散到上部楼层.电缆井一般靠近外墙,上下贯通,在超负荷用电导致电缆井内起火时,火势将沿竖井上下蔓延.一般中庭与各楼层相通的回廊及自动扶梯四面处需设防火卷帘,火灾时如果该处没有卷帘或卷帘没有正常降落,烟火就会向上层蔓延,还可能通过燃烧物坠落到下层,引起火势向下蔓延.2.2.2 楼板的孔洞、缝隙及管道.由于火风压的作用,火焰和烟气会通过楼板内的孔洞、缝隙向上层传播,燃烧物也可能从孔洞坠落.在火灾的高温下,竖向干式金属管道可以通过热传导传递热量,引起上下层房间着火.高层公共建筑内的中央空调系统通过送回风管道将楼内各层房间联结起来,当发生火灾后,若空调系统仍在运行,烟气可能经过空调系统管道扩散至各楼层,引起人员窒息、火势蔓延.2.2.3 外墙窗口.室内发生轰燃后,火灾将进入全面发展阶段,室内温度会达到500 ℃以上,外墙窗户玻璃将会破裂,由于室内压力升高,室内聚集的热分解及未充分燃烧的烟气就会从破坏的窗户冲出室外,与新鲜空气混合后猛烈燃烧,形成窗口射流,冲出的热烟气由于比冷空气轻,向上升腾、卷曲,并产生贴壁效应,通过上层窗口引燃室内可燃物,从而造成火势向上蔓延;此外,窗口射流还能通过高温辐射引燃相邻建筑.2.2.4 外墙.外墙作为火势蔓延途径时包括以下几种情况:一是采用可燃装饰层,如铝塑板或钛锌板;二是采用外墙保温层,保温层外涂树脂;三是采用玻璃幕墙;四是使用玻璃幕墙、钛锌板作装饰,内填可燃的保温材料作保温层[3].常用的保温材料均为易燃材料,若出现裸露、密封不严,或年久失修出现开裂时,遇到外来火源引起燃烧,极易引起外立面大面积燃烧[4].钛锌板受热融熔,向下滴落造成火势迅速向下蔓延.玻璃幕墙与楼层楼板间如果防火封堵不严,就会形成上下贯通的空腔,烟火侵入后由于烟囱效应,造成火势快速蔓延.2.3 建筑间火灾蔓延途径当起火高层建筑形成立体燃烧后,火势突破外壳,火舌窜出外墙窗口或建筑外墙开始猛烈燃烧,火场四周会产生强烈的热辐射,相邻的建筑就可能被引燃;高空风力作用下,形成飞火,可引起邻近建筑物、地面车辆燃烧.3.1 火势水平蔓延的控制3.1.1 房间火势的控制.当火势局限于某一房间,内门窗已被烧穿或原本敞开,大量烟火及热浪从门窗洞口窜出时,可用开花水扫射顶棚的烟气层,降低烟气温度,并关闭临近其他房间的门窗,防止烟气侵入,阻断烟气扩散,然后快速推进到着火房间,通过门窗洞口先向房间顶棚烟气层射开花或直流水;检查相邻房间是否因为隔墙上的洞口、横穿金属管道蔓延起火.3.1.2 楼层局部大面积敞开燃烧的控制.关闭空调系统以便停止向火场送进新鲜空气;关闭燃烧区域所在防火分区与相邻防火分区的防火门、防火卷帘、通风空调系统防火阀或打开防火分隔水幕,堵截火势通过烟气流动和热辐射及火焰延烧向相邻防火分区蔓延,当火场温度很高时,设水枪对防火卷帘进行冷却;向火势蔓延的外延射水,阻止外延继续扩大;移走受火势威胁的可燃物或使用非燃材料遮盖或用水预先淋湿保护;在下风向外墙上部破拆开口,进行排烟散热,在控火力量充足、不引起火势扩大的情况下,在上风向打开小开口通风,与下风排烟口配合,加速排烟散热;根据火势蔓延方向、燃烧速度,在距火焰前锋一定距离之外进行破拆、清除可燃物设置隔离带;对闷顶(吊顶)内的隐蔽燃烧,通过检查口或破拆开口观察火势蔓延情况并向内部燃烧区射水,切断火势蔓延;采用突破战法,在重点保护方向上用多支水枪或使用泡沫枪喷射泡沫截断火势蔓延途径,获取进攻阵地,进而扩大战果,或对大面积火场进行分割,然后进行夹攻.3.2 火势垂直蔓延的控制3.2.1 竖向开口结构火势的控制.一是堵截烟气涌入.关闭楼梯间的防火门,打开送风机加压送风,防止烟气侵入;在起火层,若烟气已向楼梯间蔓延扩散,要快速从楼梯间将门关闭,当火势猛烈时,可以从下面楼层接水带水枪,压制火势,掩护关闭防火门;关闭中庭与各楼层相通的回廊及自动扶梯四面的防火卷帘,若不能关闭,就要起火层、起火层上下层中庭的回廊及自动扶梯处部署水枪堵截火势蔓延.二是控制竖向结构内火势,防止向外蔓延.在上部楼层靠近燃烧区域的普通电梯井、外墙窗口、楼板孔洞处、电缆管道的竖向管井处设置堵截阵地,防止烟火从下部蔓延,打开电缆井等竖向管道进检查门,观察内部是否充烟,如果有大量烟,在断电的情况下,用水枪向下射水,并逐层向上检查,防止火势向上蔓延.3.2.2 突破楼板火势的控制.楼板的孔洞、缝隙及管道火势的堵截,通过检查起火层上下楼层管道穿越楼板处,当有烟火从缝隙或孔洞中窜出时,射水加以堵截.当起火层火势较大,导致顶棚温度很高,可以手动开启上部楼层的水喷淋喷头洒水,防止上部楼层经楼板缝隙、孔洞、干式金属管道被引燃.3.2.3 外墙窗口火势的控制.一般当起火楼层较低,在地面水枪(炮)或举高消防车的有效射程内时,可以在外部设置阵地,堵截火势向上蔓延;当起火楼层较高时,可以在上部楼层窗口设枪堵截.外部堵截一定要配合内部进攻,水流要以开花、喷雾为主.如果存在大风的作用,要尽量关闭上风向通风口,减弱下风向窗口火势.3.2.4 外墙火势的控制.一是外部压制.通过举高消防车强大的射流进行喷射,阻止火灾在外墙蔓延,也可用车载炮等进行外部控制;二是组织内部压制.迅速进入着火层的上层,建立水枪阵地,通过窗户向外墙射水,控制火势,可以考虑采用泡沫钩管射水,避免水枪射流在外墙上发射折射损失;三是内攻近战,层层堵截防止向内部蔓延.高层建筑外墙发生火灾,除向上向下蔓延外,火势会突破外墙玻璃向楼内部蔓延[5].在着火外墙外层为玻璃幕墙时,要考虑外部进攻阵地的安全性,防止形成玻璃雨伤人.3.3 建筑间火势蔓延的控制在临近楼层或地面部署力量,通过阳台向起火建筑喷射雾状水,降低辐射热,或者向受辐射影响的墙面射水保护,同时注意防止飞火落到建筑物的阳台、窗台、空调机外壳等处引发建筑起火.3.4 特殊火行为的防控3.4.1 轰燃的防控.要立足于及早降低室内温度,之后对房间进行通风排烟散热.当起火房间明火限于局部,有敞开部位与其它较大空间相连,在顶棚处积聚较厚烟气层,即可判断极有可能会发生轰燃.由于顶棚的烟气携带大量热量,所以要用水枪向顶棚烟层喷射直流水或开花水降温,为保证人员安全,水枪手要处在门窗外,待室内温度明显降低后,水枪手方可进入室内,扑灭明火,并打开门窗通风排烟. 3.4.2 回燃的防控.对回燃的防控要避免新鲜空气的大量补入,立足于降温、扑灭余火,之后设法进行负压排烟或者在屋顶破拆排烟.在作战行动中,对可能发生回燃的部位,要避免盲目进入或破拆门窗排烟,造成新鲜空气的补入;在室外通过小开口向室内大量射水降温,并扑灭明火及火星,当火场温度显著降低后,再进行排烟.高层建筑火灾火势受围炉效应、烟囱效应和高空风力的影响,具有蔓延途径多、蔓延速度快的特点,所以必须坚持第一时间内攻,采取内外结合、立体部署、攻防并举的战术,切断火势在各主要途径上的蔓延,应充分利用高层内部有相对完善的固定消防设施,发挥其优势.在灭火过程中要注意轰燃、回燃等特殊火行为的防控,避免火势突然扩大蔓延.【相关文献】[1] 雒孟刚. 浅谈消防安全评价在企事业单位中的应用[J]. 消防技术与产品信息, 2013(11):56-60.[2] 李建华, 黄正华. 火灾扑救[M]. 北京:化学工业出版社, 2012.[3] 商靠定, 岳庚吉. 灭火救援典型战例研究[M]. 北京:中国人民公安大学出版社, 2012.[4] 陈力. 建筑外保温材料火灾灭火技战术探讨[J]. 消防科学与技术, 2014(2):201-203+210.[5] 赵永峰, 段海娟, 赵金城,等. 在建高层建筑外保温材料立体燃烧的火灾蔓延规律[J]. 消防科学与技术, 2013, 32(12):1 319-1 322.。
高层建筑火灾事故的安全处置规定(一)侦察侦察人员要由不少于3人编成小组,必须穿戴好个人防护装备,佩带隔绝式空气呼吸器、将自救铃方位灯打开,在水枪(可以利用建筑物内的墙壁消火栓)的掩护下,进入火场实地侦察。
(二)排烟1、开启建筑物内的排烟设施及外窗或打碎固定窗的玻璃,但必须在不因空气对流、导致火势扩大、并保证玻璃碎片不伤人的情况下进行。
破拆玻璃窗时,要尽可能的选择不会影响战斗行动,不会砸伤地面人员,砸坏车辆器材的方向和位置。
2、在进行排烟前,要关闭通风、空调系统;在烟雾流经部位和出口,要设置水枪阵地(做好射水准备);对密闭房间排烟时,应开启排烟口并用喷雾或开花水枪掩护,防止发生轰燃。
(三)处置1、支队、中队必须设立安全员,支队安全员由指挥长以上人员担任,中队安全员由副中队长以上人员担任。
负责本级单位的作战行动安全,检查进入燃烧危险区以内人员的防护装备,不按要求佩带防护装备和防护装备达不到安全要求的,严禁进入。
2、开启着火房间门窗战斗员应选择门窗侧面位置,防止爆然伤人;进入房间要采取低姿,依托承重墙,利用直流水冲击屋顶及墙面,确认安全后方可进入。
3、登高或高喷消防车停放的位置距着火建筑物的距离不小于8米;在着火建筑物进攻的入口处上方设置防护罩,战斗人员,戴防护手套,由防护罩下方进出水带在距着火建筑8米内应设置防护管或罩。
4、架设登高或普通消防梯抢救楼层上被困人员时,要有专人疏导并制止被困人员蜂拥而上,以免造成人员坠落、车(梯)倾翻等事故。
5、利用登高消防车外部救人灭火时,工作斗内人员(含被捆人员)必须戴头盔、系牢安全保护绳方可进行登高作业,地面指挥人员密切注视工作斗内人员的作业情况,一旦发生险情,命令战斗停止操作。
6、登高消防车必须架设牢固,选择好角度,避开架空电线、地下管道井。
7、向高层建筑火场供水时,每条垂直铺设水带都应用水带挂钩或安全绳进行保护,水带挂钩或安全绳应设在水带接口的下方;垂直铺设水带的下方禁止站人,防止水带坠落伤人。
火灾事故轰燃发生在什么时期火灾事故是一种常见但又极具危害性的灾难事件,它往往给人们的生命和财产带来巨大的损失。
不论是在古代还是在现代,火灾事故都是无情的,它时常出现在我们的生活之中,给我们带来了深刻的伤痛。
火灾事故的发生时间通常是在重大节假日、天气恶劣或是在人员密集的场所,如火车站、商场、酒店、学校等地。
接下来,我将通过实例来分析火灾事故轰燃发生的时间及其对人们生活工作的影响。
一、重大节假日重大节假日是人们难得的休息和放松的时刻,但同时也是火灾事故发生的高发期。
在重大节假日期间,人们往往会外出旅游、聚会或是逛街购物,这些活动增加了火灾事故的发生风险。
例如,在春节期间,各地人员流动增多,烟花爆竹等易燃物品使用增加,导致了火灾事故的高发。
此外,在节日期间,商场、酒店、影院等人员密集的场所也因大量的人流和用火行为而容易发生火灾。
因此,重大节假日是火灾事故发生的高发期,人们应当提高警惕,谨慎使用火源,合理安排行程,避免火灾事故的发生。
二、天气恶劣天气恶劣也是火灾事故发生的重要因素之一。
在干燥、炎热的天气里,易发生山林火灾、草原火灾等自然灾害性火灾;在潮湿、多雨的季节里,易发生电气设备漏电引起的火灾;而在大风天气里,易发生油烟积聚引发的火灾。
天气恶劣时,火灾事故的危害性更加突出,容易造成人员伤亡和财产损失。
因此,天气恶劣时要尤为警惕,严禁乱扔烟头,注意用火用电的安全,确保周边环境整洁,以减少火灾事故的发生。
三、人员密集场所在人员密集的场所,如火车站、商场、酒店、学校等地,由于有大量的人流和使用火源,一旦发生火灾事故,后果不堪设想。
例如,在2019年新疆伊犁州伊宁市一家商场发生的火灾事故中,由于商场内人员众多,加之火势蔓延迅速,造成了22人死亡、22人受伤的惨剧。
人员密集场所是火灾事故的重灾区,应当严格遵守消防安全规定,加强消防设备的维护和巡查,以确保人员的生命和财产安全。
四、结语总的来说,重大节假日、天气恶劣和人员密集场所是火灾事故发生的主要时间和地点。
室外风对高层建筑火灾轰燃的影响
摘要:研究当火灾发生轰燃时周围烟气浓度的变化以及分析室外风速对高层建筑火灾轰燃的影响,为高层建筑火灾防火规范设计做出理论支持。
应用FDS (Fire Dynamics Simulator)软件对高层建筑火灾进行模拟,来测定当室内火灾发生轰燃时周围烟气温度和浓度发生的变化以及当通有室外风时对火灾轰燃的影响。
当建筑火灾中发生轰燃时,周围温度、CO浓度在短时间内有显著增加。
当通有室外风时,轰燃会提前发生,并且其周围温度较无风时更大,而CO浓度则相反。
关键词:高层建筑火灾;轰燃;室外风
0引言
轰燃是指火在建筑内部突发性的引起全面燃烧的现象,它的发生标志着火灾全面发展阶段的开始。
一旦高层建筑火灾发生轰燃,在室外风和烟囱效应的作用下,火灾的发展和烟气的蔓延势必会更加迅速。
这对于火灾的扑救以及人员的逃生都极为不利。
因此研究室外风对高层建筑火灾轰燃的影响具有重要意义。
目前,国外对火灾轰燃的研究如S. Welch[1]对大尺寸模型进行了模拟。
国内学者厉培德[2]主要分析了当火灾发生轰燃时温度的变化,火势的发展,烟气的蔓延情况以及室内火灾轰燃的预测方法。
卢平[3-4]等学者主要研究了火灾轰燃过程烟气参数的变化规律以及火源位置的不同对轰燃的影响,但是研究室外风对建筑火灾轰燃的影响的人不多。
笔者将运用FDS软件,以高层建筑里某一房间为研究对象,来分析在有室外风情况下,轰燃发生的时间以及发生后周围烟气温度和浓度,来阐述室外风对高层建筑火灾轰燃的影响。
1模型的建立
笔者根据上海某商业大厦建立模型。
该高层建筑共30层,总高约为120m,层高4m,单层面积约为2025㎡,总面积约为60750㎡。
该次模拟的火源在第14层西侧的一个房间里,初始火源设为5MW。
本人根据所要研究的内容在建筑物的西侧外墙上建立长1m,宽0.5m的玻璃窗,在玻璃窗上设置测点X=0.5,Y=22.5,Z=54.5。
假设火灾火灾发展到一定阶段的时候,由于玻璃窗的爆裂意外地产生了由于高层建筑所引起的室外风效应。
所以此测点在模拟中达到350℃时,玻璃窗自动变为风口,开始通室外风。
另外又设置了两个测点,分别是距离火源上方2.5m处一测点以及房间门一测点。
2 无室外风情况下火灾发展的规律
2.1 火灾中轰燃现象的发生
笔者在此次模拟中采用的初始火源功率是5MW,燃料是聚氨酯。
火灾初始
阶段火源上方测点温度逐渐升高,到100s时,温度升高到274℃,之后火灾进入成长阶段,在100s~180s之间,温度由原来的274℃升高到400℃,之后火灾发展比较稳定,温度一直维持在400℃左右。
在320s时,由于房间上部热烟气的大量积聚,房间上部热烟气层温度达到了轰燃发生条件,于是轰燃发生,温度在瞬间升高到780℃,这也标志着火灾已经进入到旺盛阶段。
2.2 CO浓度的分析
火灾初始阶段,房间门测点CO浓度增长缓慢,在100s时达到26.5ppm。
之后火灾进入成长阶段,由于大量聚氨酯的燃烧,CO浓度也在增大,在100s~320s 之间,CO浓度由26.5ppm增加到426ppm。
根据上面2.1小节对轰燃现象发生的分析,在320s时,火灾发生轰燃,而在此图360s~380s一段时间内,CO浓度由532ppm急剧上升到952ppm。
在轰燃现象发生40s后,房间的CO浓度有如此极大跳跃是因为室内烟气急剧膨胀从而产生较大烟气浓度差,导致在瞬间房间门外大量烟气的溢出。
这也是火灾发生轰燃现象的一个明显标志。
3室外风对火灾发展的影响
3.1 室外风对火灾轰燃的影响
笔者根据公式确定了此次模拟的室外风速,始终为参考参数,为参考高度处风速,为需要测量高度处风速。
从而得出了此次模拟的室外风速为9m/s。
在火灾发展前100s内,温度曲线基本无风情况下相同,当100s后通有室外风时,温度增长趋势照比无风情况时明显变大,在160s时达到了400℃。
在160s~180s 这个时间段内,火灾发生了轰燃现象,测点出温度由400℃急剧上升到900℃,此后温度一直维持在800℃左右,在460s后火势有所减小,温度逐渐降低。
在通有室外风时火源功率增长趋势明显并且照比无风情况下要大很多。
另外在发生轰燃后,火源功率的上升幅度也极为明显,在200s时火源功率达到最大值16500KW。
3.2 CO浓度的分析
在火灾发展前100sCO浓度的变化基本与无风情况时相一致。
100s后由于室外风的影响,CO浓度有显著增长。
在100s~160s内,CO浓度由26.3ppm上升到92.5ppm。
由前面对房间上部热烟气层温度的分析知道,在160s后火灾发生了轰燃。
从图中也可清晰看到在160s~180s时间段内,CO浓度急剧增长,180s 时已达到639ppm。
此时CO浓度照比轰燃发生前大了将近10倍。
在此后的几百秒内,CO浓度一直在686ppm左右波动。
4 结论
从数值模拟结果来分析可以看出,在无室外风情况时,火灾在320s~340s时间段内发生轰燃,火源房间上部热烟气层温度达到了780℃。
当轰燃发生后,周围温度,CO浓度在极短时间内急剧增大。
当通有室外风时,火灾在160s~180s 时间段内发生轰燃,相对无风情况下整整提前了一倍时间。
在有室外风条件下发生的轰燃更危险,从模拟结果来看,火源功率要比无室外风条件下高出6MW,温度上至少要比无风情况下高出近150℃。
火灾中的轰燃现象对于火灾趋势的发展是十分不利的,无论对于受困人员的疏散以及对火灾的扑救工作都是起到巨大的阻力作用。
由其是高层建筑,由于高层建筑火灾具有烟囱效应的不利因素,使之轰燃对高层建筑火灾影响是巨大的。
参考文献:
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作者简介:吴思成(1988~),男,辽宁鞍山人,供热工程专业在读硕士。