基于誘導通風與火災報警系統(tǒng)實驗的探究

劉秀英

（江西省城建設計研究院有限公司　江西　南昌　330000）

基于誘導通風與火災報警系統(tǒng)實驗的探究

劉秀英

（江西省城建設計研究院有限公司江西南昌330000）

本文采用實物建立誘導通風系統(tǒng)模型，分析地下車庫在各種通風狀況下，突然發(fā)生火災時，誘導通風系統(tǒng)對火災區(qū)域的流場、溫度場的影響，并進一步分析對火災探測報警系統(tǒng)的影響。

地下車庫；誘導通風；報警系統(tǒng)；實驗模型

目前，車庫大空間通風支配的區(qū)域火災溫度簡易預測理論很少。與其他地下工程火災相比，地下車庫汽車燃燒過程中火區(qū)溫度場變化過程開始就有一個急劇增加的過程，大致在火災開始的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)時間、燃燒速度以及車庫空間本身的特征有關。由于從起火到爆發(fā)成災經(jīng)歷的時間最多只有10min，這就要求地下車庫內(nèi)的報警、消防設施能有很快的響應速度。本文針對地下車庫處于誘導通風環(huán)境的感溫型火災探測器的工作過程，建立實體實驗模型，分析火災初期誘導通風系統(tǒng)對火災探測器位置溫度場影響，進而得出地下車庫消防系統(tǒng)的火災安全防治理論。相比普通型誘導器，智能型誘導器對地下車庫火災初期的防火減災具有更大的優(yōu)勢。

1　智能誘導通風器原理

與普通誘導通風系統(tǒng)不同，智能型誘導通風系統(tǒng)配備了污染物傳感器，它可以使誘導通風風機根據(jù)監(jiān)測到的汽車庫巾的污染物質(zhì)濃度自動開啟，實現(xiàn)誘導通風系統(tǒng)的智能化控制及自動化管理，從而在保持良好通風效果的前提下減少風機的運行時問。由于減少了誘導通風風機的運行時間，智能型誘導通風系統(tǒng)可以節(jié)省耗電量和延長設備的使用壽命，并且可通過集中控制器及時發(fā)現(xiàn)單個誘導通風風機出現(xiàn)的故障，從而不影響車庫的通風效果，使誘導通風系統(tǒng)的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。

地下車庫火災初期，因為供氧不充分，大多以陰燃形式出現(xiàn)，如果此時誘導通風風機繼續(xù)工作，就會輸送大量有壓頭的風量，使燃燒加快，因此，在有煙霧的狀態(tài)下，誘導器必須能夠強制自鎖。上海某公司生產(chǎn)的智能誘導通風設備就以炯霧為指標進行檢測，它在誘導通風風機的進風端加裝煙霧傳感器，當煙霧超標時，傳感器就會將信號傳至集控器，由集控器切斷所有已在運行的誘導通風風機的電源。

2　實體模型實驗內(nèi)容和方法

實體模型實驗利用油池火來模擬小汽車燃燒的過程，分別測量出在誘導通風系統(tǒng)開和關的狀況下，地下車庫內(nèi)火災發(fā)生到形成火災過程中火災探測器安裝位置處溫度場的變化規(guī)律數(shù)據(jù)，來分析火災探測報警系統(tǒng)的響應時間?；馂奶綔y報警系統(tǒng)的感溫探測器主要對溫度起響應，當感溫探測器周圍氣流溫度達到探測器動作溫度時，探測器再延遲1～10s就開始報警。

在實驗大廳中水平安裝四臺智能型誘導器，橫向2臺間距3.8m，縱向2臺問接力間距8.3m。誘導器開啟后形成一個局部的誘導通風下的速度場。在這個局部流場中，模型層高3.35m，誘導器底距水平地面標高為2.5m，鉑電阻溫度探頭距水平地面標高為3.2m。實驗時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，在誘導器正常通風下點燃柴油，同時采用計算機進行溫度場數(shù)據(jù)采集。

3　實體模型實驗結果

3.1誘導器不同布置且燃燒強度不同時探測器位置溫度

圖l為誘導器橫向平行布置，火源位置距誘導器4.8m處，燃燒2kg柴油，火災探測器安裝位置的溫度變化曲線。從圖1可知，自然通風下溫度達到68℃的時間為161s，達到最高溫度時間為240s，此時最高溫度為976℃；普通通風下溫度達到68℃時間為96s，達到最高溫度的時間為167s，此時最高溫度為84℃；智能通風下溫度達到68℃的時間為101s，達到最高溫度的時間為209s，此時最高溫度為100.9℃。智能型誘導器斷電報警時間為42s。

圖1　火源位置距誘導器4.8m時溫度隨時間的變化

圖2為誘導器橫向平行布置，火源位置距誘導器6.4m處，燃燒3kg柴油，火災探測器位置的溫度變化曲線。從圖2可知，自然通風下溫度達到68℃的時間為98s，達到最高溫度的時間為279s，此時最高溫度為109.3℃。普通通風下溫度達到68℃的時間為77s，達到最高溫度的時間為271s，此時最高溫度為94.7℃。智能通風下溫度達到68℃的時間為96s，達到最高溫度的時間為313s，此時刻最高溫度為112.5℃。智能型誘導器斷電報警時間為39s。

圖2　火源位置距誘導器6.4m時溫度隨時間的變化

3.2誘導器不同布置時探測器位置的空氣速度

圖3為誘導器橫向平行布置，誘導通風系統(tǒng)開啟時火災探測器安裝位置平面局部流場區(qū)速度場變化。

圖4為橫向各向中間偏20°布置，誘導通風系統(tǒng)開啟時火災探測器安裝位置平面局部流場區(qū)速度場的變化。

4　結論

對以上實驗數(shù)據(jù)進行分析，可得出以下結論：

（1）誘導器在工作狀態(tài)時，誘導通風系統(tǒng)對火災報警系統(tǒng)不存在延遲作用，反而可以使火災探測器提前報警。這是因為在通風狀態(tài)下，火源熱釋放速率增加，使火災探測器位置溫度場溫度迅速達到火災探測器報警溫度有關。

圖3　誘導器橫向平行布置時探測器位置空氣速度

圖4　誘導器橫向各向中間偏20°角布置探測器位置的空氣速度

（2）智能型誘導器對火災煙霧濃度和溫度變化反應很及時，一般40s左右就能報警并使誘導器停止工作，這樣就可以防止火災進一步擴大。

（3）當誘導器橫向各向中問偏20°角布置時，速度場在中問位置速度較大，能夠起到壓制火源燃燒的作用，使火災燃燒速度減慢，高溫煙氣達到上層空問時間延后，但也同時延誤了火災探測報警時間。

[l]李引擎.建筑防火性能化設計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009.

[2]黃恒棟.高層建筑火災安全學概論[M].成都：四川科學技術出版社，2011.

[3]杜本杰.淺談地下汽車庫的火災危險性及消防技術[J].消防科學與技術，2010，24（3）：102～105.

[4]上海瑩躍機電設備有限公司智能誘導通風系統(tǒng)[Z].上海：上海瑩躍機電設備有限公司，2007.

[5]吳龍標，袁宏永.火災探測與控制T程[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2009.

[6]董志勇.射流力學[M].北京：科學出版社，2005.

TP277

A

1673-0038（2015）41-0202-02

2015-9-22