国内外挡烟垂壁防排烟技术现状和研究方向

跟着人们生活水平的进步,在如今的修建内,各种室内用品及家具运用组成资料的数量和品种越来越多,不仅热释放速率在随其变化,其焚烧发生的有害气体也变得更为杂乱,因而,火灾烟气对人的生命安全威胁是大的。      火灾烟气的损害性有三个方面:毒害性、减光性、恐惧性。当烟气温度过高时也会对人的生命造成极大损害,据研讨,人在70°C的高温烟气中只有短时的忍耐时刻。近二、三十年来,防排烟(或称烟气操控SmokeControl)问题已成为国际消防界和修建规划领域重点关注的问题。  挡烟垂壁在80年代开端广泛使用,80年代初加拿大研讨院建造了国际上首座高层修建火灾实验塔,首要进行高层修建的机械防排烟的研讨,因而,北美成为全国际机械防排烟的研讨中心之一。机械防排烟技能非常适用于多层大型修建(如购物中心)、高层修建、地下修建、无窗修建,如国际高修建马来西亚吉隆坡的双塔选用了机械正压送风和排烟的烟控办法。  它能够不受修建结构形式的约束和环境、气象条件的影响。该体系需求配备与其功用相适应的风口、风阀、送风排烟管道、风机和启闭联动体系等,实验研讨和实践火灾证明其防排烟效果是非常好的,对保证分散通道安全,帮忙消防队员扑灭火灾起到了非常重要的效果,虽然该办法费用较高,占用修建空间较多,现在还无其它办法能够彻底替代,是现在公认的为安全有效的控烟办法。现在绝大部分高层修建、地下商业修建都选用机械防排烟技能作为首要的消防安全措施。因为中庭式修建在20世纪80年代被修建师们越来越多的选用,20世纪90年代中庭及大空间修建的防排烟问题受到重视,在这些修建中专家们开端倾向选用机械防排烟技能。  防排烟工程的意图是要避免火灾发生很多的烟气,阻挠烟气的敏捷延伸,保证人员的安全分散和改进扑救条件。为达上述意图,现代防排烟技能及办法首要有:设置机械排烟、送风体系,进行机械排烟或正压送风防烟;对修建进行防烟分隔或树立防烟关闭流亡区;规划天然通风口,运用烟气的热浮力特性选用天然排烟;对建材和家具进行阻燃、消烟处理;运用喷洒化学消烟剂或水雾等进行消除烟气中有毒成份及烟尘粒子,进步能见度。      1.1机械防排烟体系现状      机械排烟办法是用风机将起火修建内的烟气通过排风风机和管道抽送出修建外,以削减或消除修建内的烟气,阻挠烟气延伸。机械正压送风则是对修建物内的防烟维护区(关闭空间),如安全分散防烟楼梯间、流亡间等,进行加压送风,使维护区的空气压力高于其它区域(有烟气的区域),形成一个正压差,以此抵御火灾烟气因热浮力特性发生的压力,使烟气不能流向维护区。

机械防排烟技能早起源于20世纪50年代的英国,国际上是从20世纪60年代开端研讨,70年代采.

防排烟技能的展开现状

    从美国暖通工程师协会(ASHRAE)的在研项目和2000年—2001年方案研讨项目看,中庭及大空间修建的防排烟是其作业的重点。

    近年来国际上在机械防排烟技能方面首要的作业有:

(1)火灾烟气运动规则及其数学模化研讨,美国、加拿大、日本、英国、澳大利亚以及北欧等国都在广泛展开火灾烟气运动规则的研讨。烟气活动特性和规则是防排烟的理论根底,依据流体力学的原理,烟气运动的计算机数学模化研讨也正在深化,曾经是以区域和网络模型为主,国外已开发出十几个模型或程序,如加拿大的IRC,日本的BRI,并不断改进其程序或更新版别。跟着计算机技能的飞速展开,往后将更多开发以场模化,虚拟现实技能,三维动态仿真的模化软件。

(2)防排烟体系的功用化规划和评估,传统的机械防排烟规划办法只是为了满意现有标准的要求,各国标准选用技能指标又很不一致,实践工程中很难到达某些要求。现在国外有些已开端对防排烟体系按功用化的原理进行规划,如考虑安全目标,规划火灾场景,分散剖析等,防排烟的功用化规划研讨为功用化标准的研讨打好根底。

(3)防排烟体系技能参数和设备,对高层建筑、地下修建、大空间修建的防排烟体系技能参数的研讨还有许多空白点,或现有些参数的实验研讨依据短少,首要环绕送风压力,排烟量,风口设置,防排烟区域,开口与走漏特征进行研讨。防排烟设备首要是研制新式风阀,新式管道资料及管道防火维护资料,高温风机。

我国的机械防排烟技能研讨虽然在20世纪80年代中期才开端起步,但近年来展开很快,特别是在“八五”、“九五”期间对高层修建楼梯间和地下商业街的控烟技能及烟气活动特性进行了很多的研讨,取得了一些重大成果,为有关标准的制修订和工程防排烟规划供给了牢靠的技能依据,树立了有较高水平的一些大型实验设备,如国际上规划大的高层修建火灾实验塔(在四川所),地下商业街和商场火灾实验室(在四川所、天津所),大空间火灾实验馆(在中国科技大学)等,并且也使咱们比较深刻地了解和认识了火灾中烟气的运动特性及其或许发生的损害。我国的火灾烟气运动和防排烟的数学模化还处于起步阶段,正在开发少数的高层、地下、大空间修建的火灾烟气运动数学模化。

    我国在防排烟技能领域现在存在的首要问题是:因为咱们的起步较晚,“八五”、“九五”期间首要是展开一些工程上急需处理的防排烟规划问题的课题研讨,短少体系全面的研讨和根底实验、根底理论研讨。而国内外广泛关注的功用化防火标准研讨,需求很多的根底实验数据和实验、理论模型作支撑,国外发达在过去的二十年时刻里在这方面曾作了很多作业,咱们与之相比还适当单薄,这直接影响到我国的功用化防火标准研讨。

    1.2其它防排烟技能现状

    1.2.1防烟分隔或树立防烟关闭流亡区

    树立防烟分区是标准常运用的手法,使各种挡烟垂壁相继呈现,如软质活动挡烟垂壁,玻璃挡烟垂壁。但现在修建空间越来越大,防烟分隔或防烟关闭流亡区对修建的约束使修建规划受到影响,有些大空间无法进行分隔,如机场候机楼,对此国际上提出了Cabin规划概念(安全岛)。1.2.2天然通风排烟技能

该技能简便易行且较经济,无需较多的维护办理,也是现在较广泛选用的控烟技能之一,但易受外界环境的影响和修建本身的约束,因而规划要合理,外界风压的影响要给予充分的考虑,因而国外开发出了能主动敞开和能减小外界风力影响的风阀。

    1.2.3修建资料和家具的阻燃、消烟处理

    现在对修建资料的消烟处理首要是针对塑料材

    料,众所周知因为塑料为有机物,并含有各种有机、无机物助剂,焚烧时会发生很多的有毒成份,如HCl,HCN等,塑料焚烧发生的烟气的剌激性和减光性都非常强,现在常用抑烟剂首要有金属氧化物、无机盐,如Al(OH)3,ZnO,B2O3。

国际上首要工业都抵消烟机理和新式消烟助剂的研讨非常重视。

    我国现在已发布《修建资料焚烧或分化烟密度实验办法》修建资料焚烧或热解发烟量的GB8627-88,《测定办法双室法》资料产烟毒性GB/T16173-1996,《分级》GA132-1996,《电线电缆焚烧实验办法--烟浓度实验办法》GB1765.1-1999等标准,这些标准办法与国际标准或美国标准基本等同。这些标准的施行对操控修建资料的烟气生成量和毒性起到了巨大的推进效果。

    1.2.4化学消烟技能

    理论上火灾烟气中有毒成份为一些酸性物质或可溶于水的物质,烟雾的本质是一种气溶胶,因而向烟气喷洒能中和酸性物质的化学药剂或水,以消除烟气中的很多有毒物质,或使气溶胶凝聚消除烟气的减光性。国内外都已研讨出一些消烟剂,但受效果、喷洒技能和本钱的约束还未能真正进入有用阶段。

    2.1防排烟标准

    我国现阶段在运用防排烟技能时遇到的首要问题有二:防排烟体系产品质量和有效的维护办理;没有一致的防排烟体系工程规划和施工检验标准。在现有的防火规划标准中关于防排烟的规划规则不彻底协调。因而非常有必要赶快拟定适用一切品种修建的防排烟规划标准和施工检验标准。

    美国NFPA92A《烟气操控体系推荐施行标准》,英国BS5588第四部份《运用加压送风维护分散通道的防排烟工程标准》,BS7346《烟和热操控体系部件》标准,欧盟也正在拟定相应的一致标准。现在一般情况下国内外对生命安全的保证要求都高于对财产的保证要求,美国NFPA标准的主线就是环绕生命安全保证(见美国NFPA101)。

    防排烟技能也应环绕功用化标准要求,展开功用化的防排烟规划技能和标准研讨。2.2防排烟工程规划

    因为我国在火灾烟气活动根底理论及数学模化研讨,防排烟的实体火灾实验研讨方面与发达有较大距离,因而应加强这些方面的研讨,建(下转21页)

    设备的漏电电流。依据笔者实践经验,能够选用以下办法来确定漏电断路器的额外漏电动作电流I△n:

    a)关于照明回路和居民生活用电的单相回路,额外漏电动作电流I△n>电路大电流/2000;

    b)关于三相三线或三相四线的动力线路或动力照明混合线路,额外漏电动作电流I△n>电路大电流/1000。

    例如:电源进线总电流为40A的用户,则I△n>40/2000=20mA,用户可选取漏电断路器的额外漏电动作电流为30mA。

    如果被维护线路装有变频电梯、变频水泵、变频空调等设备,线路中会存在高次谐波,当高次谐波成分过大时,其对地容抗将变小,走漏电流增大,容易引起漏电断路器误动作,此刻可选取额外漏电动作电流整定值较大的漏电断路器。别的,如线路中存在瞬态电压扰动,可选取带有滤波装置的漏电断路器,以避免漏电断路器误动作。

    3漏电断路器的装置与运用

    漏电短路器应装置在室内,避免雨淋和灰尘。一般情况下,周围空气温度上限值不超越+40°C,下限值不低于-5°C;装置地址的大气相对湿度不该超越90%,周围空气温度为+40°C时,湿度不超越50%,因而,漏电断路器不能装置在澡堂和卫生间等场所。装置地址应远离磁场,外磁场在任何方向不该超越地磁场的5倍。

    漏电断路器的接线应符合下列规则:

    a)漏电断路器的接线,应与低压配电体系维护接地型式相对应;

    b)负载侧的中性线,不得与其他回路共用;

    c)标有负载侧和电源侧接线端子,应按规则接线,不能接反,且禁止在电源侧与负载侧的接线端子上跨接导线;

    d)禁止PEN线(中性线与维护接地合一)穿过漏电断路器的零序电流互感器。

    在正常运用过程中,用户每月需在通电的情况下,按动测验按钮一次,查看漏电断路器动作是否牢靠。漏电断路器失灵时,应及时更换。

    总之,合理选择漏电断路器的额外漏电动作电流值,正确运用漏电断路器,可在线路和设备发生接地毛病时断开电源,然后避免火灾的发生。

  立级火灾烟气流动特性基本参数的数据库,作为现行规范制修订的依据,也可作为性能化设计的开发和验证的有力支撑条件,为此要加大对现有试验设施的改造,建立级火灾试验重点实验室。