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真火模拟实验:烧掉两间不同房子会产生什么差异

作者: 气体灭火 时间:2020-05-08 来源:未知
摘要:下面水力消防要和大说的是烧掉一个老式房子和烧掉一个现代房子,它们会产生什么样的差异结果?这些结论,让人不免有些担心,同时也警醒我们,要采取点行动。下面让我们来做一...

下面水力消防要和大说的是烧掉一个老式房子和烧掉一个现代房子,它们会产生什么样的差异结果?这些结论,让人不免有些担心,同时也警醒我们,要采取点行动。下面让我们来做一下模拟实验。水力消防将逐一解析烧掉两间不同房子会产生什么差异。

 

  现代和传统住宅家具火灾燃烧比较

  真火模拟实验1

  通过两个并排的卧室进行真火模拟实验,形成现代与传统家具燃烧的对比数据。该起火房间长宽高为12英尺×12英尺×8英尺(3.65米×3.65米×2.43米),通风口的宽高为8英尺×7英 尺(2.43米×2.13米)。两个房间的家具种类、数量均相似。
 

  1.实验场景设置(现代住宅)

  现代住宅墙面内敷设1/2英寸(1.27cm)厚的彩色石膏板,地面铺设地毯和软垫。家具包括1张由聚酯超细纤维覆盖、聚氨酯泡沫填充的沙发,1张复合木咖啡桌,1张茶几,1个电视机柜和书柜。沙发右边有1个聚酯纤维抱枕,茶几上有1盏聚酯纤维灯罩的台灯,茶几下方有1个柳条篮子。咖啡桌上有6本彩色杂志,电视机遥控板和1束合成材质的假花。电视机柜上有1本彩色杂志和1台37英寸的平板电视。书柜上有2个小的塑料收纳盒,2个相框和2个玻璃花瓶。房间右后部角落有1个塑料玩具收纳盒,1个塑料玩具桶和4个毛绒玩具。后墙有聚酯纤维的窗帘挂在金属杆上,旁边的墙上悬挂有木制相框。


实验场景设置(现代住宅)

 

  2.实验场景设置(传统住宅)

  传统住宅墙面内敷设1/2英寸(1.27cm)厚的彩色水泥板,地面铺设未完工的硬木地板。家具包括1张棉质覆盖、棉絮填充的组合式沙发,1张实木咖啡桌、2张茶几、1个电视柜。沙发右边有1个棉质抱枕。2张茶几上都有1盏聚酯纤维灯罩的台灯。沙发左边的茶几上有2本平装版图书。柳条篮子在沙发右边的地上。咖啡桌上有3本硬装书,1个电视机遥控板和1束复合材质的假花。电视机柜上有1台27英寸的显像管电视。房间的右前角落有木质玩具收纳盒和数个木质玩具。后墙有棉质窗帘挂在金属杆上,旁边的墙上悬挂有木质相框。


 实验场景设置(传统住宅)
 

  3.实验程序

  两个房间同时用蜡烛点燃沙发的右侧,允许火势自行发展,直到轰燃发生,并且保持轰燃状态一段时间,随后灭火。
 

  4.实验结果

  现代住宅的火势在最开始的1分钟内发展较慢,此时蜡烛刚引燃聚酯纤维的抱枕和沙发坐垫。

  在第2分钟,火势蔓延至沙发靠垫,并且在屋顶形成了2-3英寸厚(61-91厘米)的烟气层。

  在3分钟时,大约一半的沙发被火势覆盖,地毯也开始燃烧,烟气层变厚并从通风口上方的三分之一处排出室外。3分30秒时,房间发生轰燃。


房间发生轰燃
 

  传统住宅的火势在最开始的1分钟内发展同样较慢,此时蜡烛引燃了棉质抱枕和沙发坐垫。

  5分钟的时候,火势覆盖了沙发扶手,并蔓延至沙发背后的窗帘。

  10分钟的时候,火势大约覆盖了三分之一的沙发。从10分钟到20分钟,由于现代住宅燃烧产生的烟气遮挡了实验室的灯光,因此拍摄的图片颜色较深。传统住宅内的火势继续通过沙发蔓延,并且开始在屋顶形成烟气层。

  29 分30秒,房间发生轰燃。


29 分30秒房间发生轰燃
 

  通过实验检测,现代住宅火灾最高温度约为1300℃,传统住宅火灾最高温度约为1200℃。


现代住宅火灾最高温度
 

  真火模拟实验2

  通过2个并排的卧室进行真火模拟实验,进一步增加对现代住宅和传统住宅室内家具燃烧异同的了解。该起火房间长宽高为13英尺×18英尺×8英尺(3.96米×5.48米×2.43米),通风口的宽高为10英尺×7英尺(3.04米×2.13米)。两个房间的家具种类、数量均相似。两个房间的家具均提前测量其重量,火灾荷载为每平方英尺2.3磅(11.2Kg/㎡)。
 

  1.实验场景设置(现代住宅)

  现代住宅墙面内敷设1/2英寸(1.27cm)厚的彩色石膏板,地面铺设尼龙地毯和聚氨酯软垫。家具包括1张由聚酯超细纤维覆盖、聚氨酯泡沫填充的沙发,1对款式相同的椅子,1张复合木质咖啡桌,1张茶几,1个电视柜和书柜。沙发左边有1个聚酯纤维抱枕和2个靠垫,茶几上有1盏聚酯纤维灯罩的台灯,咖啡桌上有3本彩色杂志,1个柳条篮子和1束合成材质的假花。电视机柜上有2个相框和1台32英寸的平板电视。书桌上有1个塑料篮子。房间的右后角落有1个塑料玩具收纳盒,1个装有4个玩具的塑料玩具桶。后墙有聚酯纤维的窗帘挂在金属杆上,旁边的墙上悬挂有木制相框。


实验场景设置(现代住宅)
 

  2.实验场景设置(传统住宅)

  传统住宅墙面内敷设1/2英寸(1.27cm)厚的彩色石膏板,地面铺设硬木地板。家具包括1张棉质覆盖、棉絮填充的沙发,1 对款式相同的椅子,1张实木咖啡桌,2张茶几和1个电视机柜。沙发左边有1个棉质抱枕。2张茶几上都有1盏台灯和1个柳条篮子。咖啡桌上有装有5本书的1个柳条篮子,篮子两边有两个玻璃瓶。电视机柜上有1台13英寸的显像管电视,电视机上放有1束植物。房间的右后角落有木质柳条玩具收纳盒和数个木质玩具。后墙有棉质窗帘挂在金属杆上,旁边的墙上悬挂有木质相框。


实验场景设置(传统住宅)
 

  3.实验程序

  两个房间同时用蜡烛点燃沙发的左侧,允许火势发展直到轰燃状态,并持续一段时间,随后灭火。
 

  4.实验结果

  现代住宅的火势在第1分钟引燃了沙发左侧的抱枕和座垫。

  在第2分钟,三分之一的沙发被火势覆盖了,并蔓延至台灯。

  在3分钟的时候沙发上部全部被火势覆盖,并且靠近沙发的地毯也开始燃烧。

  3分20秒时,房间发生轰燃。


实验结果
 

  传统住宅的火势在第1分钟引燃了沙发左侧的抱枕和座垫。

  5 分钟时,火势覆盖了沙发的左侧并蔓延至窗帘。

  10分钟的时候,火势覆盖了整个沙发的表面。

  15分钟时,火势包围了整个沙发,包括沙发的下方地面,火势窜到了屋顶,但没有蔓延至旁边的家具。在第30分钟,房间火势开始减小,没有引发轰燃,消防员灭火。


没有引发轰燃
 

  四、讨论

  对比两个实验发现,两起火灾轰燃发生的时间都非常相似,即便房间和通风排烟口的面积并不相同。

  虽然第2个现代住宅房间面积比第1个房间大90平方英尺(8.36㎡),通风排烟口面积比第1个大14平方英尺(1.3㎡),但房间内几乎相同的火灾荷载足以使整个房间在几乎相同的时间里发生轰燃(实验1为3分20秒,实验2为3分30秒)。

  实验2传统住宅火灾没有发生轰燃,因为房间内发生燃烧的可燃物数量不足,难以形成显著高温的烟气层去引燃沙发旁边的可燃物。房间左边的椅子和房间右边的电视机柜、书桌都没有受热达到燃点。实验1传统住宅内的组合式沙发通过燃烧能够达到轰燃发生的热量是因为沙发的表面积更大,而实验2传统住宅配备的是常规沙发,表面积较小,同时该实验中,椅子与沙发之间有一定距离,因此没有被引燃。

 

  五、总结

  现代住宅与传统住宅火灾实验展现了非常不同的火灾特性,实验清晰说明传统住宅中天然材质的家具等可燃物,燃烧速度更慢,产生的热量和烟气更少,而现代住宅中的合成材料家具恰恰相反。轰燃发生的时间表明,在现代住宅火灾中,留给被困人员逃生的时间非常非常少。

  同时,现代住宅发生火灾后,很可能在消防人员到达火场前已经发生轰燃,也可能由于房间比较密闭导致室内通风受限(火势发展较慢),贸然打开排烟口便会迅速扩大火势燃烧,这一点消防员必须了解。

 


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