基于誘導(dǎo)通風(fēng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的探究

劉秀英

（江西省城建設(shè)計(jì)研究院有限公司　江西　南昌　330000）

基于誘導(dǎo)通風(fēng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的探究

劉秀英

（江西省城建設(shè)計(jì)研究院有限公司江西南昌330000）

本文采用實(shí)物建立誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)模型，分析地下車庫(kù)在各種通風(fēng)狀況下，突然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)區(qū)域的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)的影響，并進(jìn)一步分析對(duì)火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的影響。

地下車庫(kù)；誘導(dǎo)通風(fēng)；報(bào)警系統(tǒng)；實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

目前，車庫(kù)大空間通風(fēng)支配的區(qū)域火災(zāi)溫度簡(jiǎn)易預(yù)測(cè)理論很少。與其他地下工程火災(zāi)相比，地下車庫(kù)汽車燃燒過程中火區(qū)溫度場(chǎng)變化過程開始就有一個(gè)急劇增加的過程，大致在火災(zāi)開始的2～10min內(nèi)，溫度就上升到最高（1000℃以上），且溫度的最高值與燃料種類、數(shù)量、燃燒延續(xù)時(shí)間、燃燒速度以及車庫(kù)空間本身的特征有關(guān)。由于從起火到爆發(fā)成災(zāi)經(jīng)歷的時(shí)間最多只有10min，這就要求地下車庫(kù)內(nèi)的報(bào)警、消防設(shè)施能有很快的響應(yīng)速度。本文針對(duì)地下車庫(kù)處于誘導(dǎo)通風(fēng)環(huán)境的感溫型火災(zāi)探測(cè)器的工作過程，建立實(shí)體實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，分析火?zāi)初期誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)探測(cè)器位置溫度場(chǎng)影響，進(jìn)而得出地下車庫(kù)消防系統(tǒng)的火災(zāi)安全防治理論。相比普通型誘導(dǎo)器，智能型誘導(dǎo)器對(duì)地下車庫(kù)火災(zāi)初期的防火減災(zāi)具有更大的優(yōu)勢(shì)。

1　智能誘導(dǎo)通風(fēng)器原理

與普通誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)不同，智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)配備了污染物傳感器，它可以使誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的汽車庫(kù)巾的污染物質(zhì)濃度自動(dòng)開啟，實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的智能化控制及自動(dòng)化管理，從而在保持良好通風(fēng)效果的前提下減少風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)問。由于減少了誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)可以節(jié)省耗電量和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，并且可通過集中控制器及時(shí)發(fā)現(xiàn)單個(gè)誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的故障，從而不影響車庫(kù)的通風(fēng)效果，使誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。

地下車庫(kù)火災(zāi)初期，因?yàn)楣┭醪怀浞?，大多以陰燃形式出現(xiàn)，如果此時(shí)誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)繼續(xù)工作，就會(huì)輸送大量有壓頭的風(fēng)量，使燃燒加快，因此，在有煙霧的狀態(tài)下，誘導(dǎo)器必須能夠強(qiáng)制自鎖。上海某公司生產(chǎn)的智能誘導(dǎo)通風(fēng)設(shè)備就以炯霧為指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，它在誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)端加裝煙霧傳感器，當(dāng)煙霧超標(biāo)時(shí)，傳感器就會(huì)將信號(hào)傳至集控器，由集控器切斷所有已在運(yùn)行的誘導(dǎo)通風(fēng)風(fēng)機(jī)的電源。

2　實(shí)體模型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法

實(shí)體模型實(shí)驗(yàn)利用油池火來模擬小汽車燃燒的過程，分別測(cè)量出在誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)開和關(guān)的狀況下，地下車庫(kù)內(nèi)火災(zāi)發(fā)生到形成火災(zāi)過程中火災(zāi)探測(cè)器安裝位置處溫度場(chǎng)的變化規(guī)律數(shù)據(jù)，來分析火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間?；馂?zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的感溫探測(cè)器主要對(duì)溫度起響應(yīng)，當(dāng)感溫探測(cè)器周圍氣流溫度達(dá)到探測(cè)器動(dòng)作溫度時(shí)，探測(cè)器再延遲1～10s就開始報(bào)警。

在實(shí)驗(yàn)大廳中水平安裝四臺(tái)智能型誘導(dǎo)器，橫向2臺(tái)間距3.8m，縱向2臺(tái)問接力間距8.3m。誘導(dǎo)器開啟后形成一個(gè)局部的誘導(dǎo)通風(fēng)下的速度場(chǎng)。在這個(gè)局部流場(chǎng)中，模型層高3.35m，誘導(dǎo)器底距水平地面標(biāo)高為2.5m，鉑電阻溫度探頭距水平地面標(biāo)高為3.2m。實(shí)驗(yàn)時(shí)在不同的位置上布置火源。用固定面積的火盆，燃燒不同數(shù)量的柴油，在誘導(dǎo)器正常通風(fēng)下點(diǎn)燃柴油，同時(shí)采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。

3　實(shí)體模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1誘導(dǎo)器不同布置且燃燒強(qiáng)度不同時(shí)探測(cè)器位置溫度

圖l為誘導(dǎo)器橫向平行布置，火源位置距誘導(dǎo)器4.8m處，燃燒2kg柴油，火災(zāi)探測(cè)器安裝位置的溫度變化曲線。從圖1可知，自然通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃的時(shí)間為161s，達(dá)到最高溫度時(shí)間為240s，此時(shí)最高溫度為976℃；普通通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃時(shí)間為96s，達(dá)到最高溫度的時(shí)間為167s，此時(shí)最高溫度為84℃；智能通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃的時(shí)間為101s，達(dá)到最高溫度的時(shí)間為209s，此時(shí)最高溫度為100.9℃。智能型誘導(dǎo)器斷電報(bào)警時(shí)間為42s。

圖1　火源位置距誘導(dǎo)器4.8m時(shí)溫度隨時(shí)間的變化

圖2為誘導(dǎo)器橫向平行布置，火源位置距誘導(dǎo)器6.4m處，燃燒3kg柴油，火災(zāi)探測(cè)器位置的溫度變化曲線。從圖2可知，自然通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃的時(shí)間為98s，達(dá)到最高溫度的時(shí)間為279s，此時(shí)最高溫度為109.3℃。普通通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃的時(shí)間為77s，達(dá)到最高溫度的時(shí)間為271s，此時(shí)最高溫度為94.7℃。智能通風(fēng)下溫度達(dá)到68℃的時(shí)間為96s，達(dá)到最高溫度的時(shí)間為313s，此時(shí)刻最高溫度為112.5℃。智能型誘導(dǎo)器斷電報(bào)警時(shí)間為39s。

圖2　火源位置距誘導(dǎo)器6.4m時(shí)溫度隨時(shí)間的變化

3.2誘導(dǎo)器不同布置時(shí)探測(cè)器位置的空氣速度

圖3為誘導(dǎo)器橫向平行布置，誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)開啟時(shí)火災(zāi)探測(cè)器安裝位置平面局部流場(chǎng)區(qū)速度場(chǎng)變化。

圖4為橫向各向中間偏20°布置，誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)開啟時(shí)火災(zāi)探測(cè)器安裝位置平面局部流場(chǎng)區(qū)速度場(chǎng)的變化。

4　結(jié)論

對(duì)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得出以下結(jié)論：

（1）誘導(dǎo)器在工作狀態(tài)時(shí)，誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)不存在延遲作用，反而可以使火災(zāi)探測(cè)器提前報(bào)警。這是因?yàn)樵谕L(fēng)狀態(tài)下，火源熱釋放速率增加，使火災(zāi)探測(cè)器位置溫度場(chǎng)溫度迅速達(dá)到火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警溫度有關(guān)。

圖3　誘導(dǎo)器橫向平行布置時(shí)探測(cè)器位置空氣速度

圖4　誘導(dǎo)器橫向各向中間偏20°角布置探測(cè)器位置的空氣速度

（2）智能型誘導(dǎo)器對(duì)火災(zāi)煙霧濃度和溫度變化反應(yīng)很及時(shí)，一般40s左右就能報(bào)警并使誘導(dǎo)器停止工作，這樣就可以防止火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）當(dāng)誘導(dǎo)器橫向各向中問偏20°角布置時(shí)，速度場(chǎng)在中問位置速度較大，能夠起到壓制火源燃燒的作用，使火災(zāi)燃燒速度減慢，高溫?zé)煔膺_(dá)到上層空問時(shí)間延后，但也同時(shí)延誤了火災(zāi)探測(cè)報(bào)警時(shí)間。

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2015-9-22