|
为研究家用喷头的灭火性能和喷头动作后对室内环境的影响，分析了住宅设置自动喷水灭火系统的必要性，并以沙发作为点火源，在相同的喷水强度下开展了不同类型家用喷头和标准喷头的灭火性能对比试验。试验结果表明，采用家用喷头和标准喷头均能有效控火，但下垂型喷头的动作时间要早于边墙型喷头。在室内环境条件变化方面，采用家用喷头时较标准喷头在CO浓度方面减少较为明显，约减少59％ ；在O 浓度变化方面较采用标准喷头提高了0．6％ ，采用家用喷头较标准喷头能为人员疏散提供更好的环境。 0 引 言 《中国火灾统计年鉴》统计资料表明，在2009～2012年间，我国平均每年发生住宅火灾39563起，死亡666人，伤265人，直接财产损失28561．2万元，分别占全年火灾总数的29．3％ ，58．2％ ，43．8％和14．6％ 。美国消防协会(NFPA)2014年的统计资料表明，美国2013年全年共发生火灾1240000起， 其中家庭火灾371011起，占火灾总数的30％ ，平均每85s发生一起家庭火灾。由此可见，住宅火灾是影响火灾中人员伤亡的主要因素。自动喷水灭火系统是控制建筑初期火灾最有效的方式之一，住宅内设置自动喷水灭火系统能有效 防范家庭火灾的蔓延和扩大，为人员的疏散赢得更多时间，同时能够最大程度的降低火灾风险，保护人民生命财产安全。正因为此，世界上许多国家均有 住宅及居住建筑内设置自动喷水灭火系统的规定，如美国《生命安全规范》(NFPA 101—2009)规定，所有新建单户和两户住宅建筑户内均应设置自动喷水 灭火系统；当层数不大于四层时，可设置简易自动喷水灭火系统。英国标准《建筑设计、管理和使用中的消防安全规范做法》(BS9999：2008)规定，建筑高度大于30m的建筑，所有有使用功能的楼层均应全部设置自动喷水灭火系统。我国现行国家标准《住宅建筑规范》(GB50368—2005)也规定，35层及35 层以上的住宅建筑所有部位应设置自动喷水灭火系统。 家用喷头是设置在居住建筑和其他类似居住空问内，用于提高人员疏散的一种快速响应喷头，其在功能、应用场所以及系统设置等方面与标准喷头不同，根据美国NFPA 101的规定，家用喷头可用于住宅、旅馆和宿舍等，其主要作用是通过控制居室内温度和烟气浓度，为人员疏散提供便利条件，家用喷头系统所需工作压力较低，设置方式较为灵活，系统用水量较少；而标准喷头没有针对性，可适用于所有轻、中危险等级场所，其主要作用是淋湿周围可燃物，防止火灾扩大和蔓延，其依据作用面积内开放的喷头数进行水力计算，系统用水量大。 我国之前尚未开展过家用喷头及其系统的实体灭火性能试验，为研究家用喷头对居住建筑火灾的控火眭能以及对人员疏散的影响，笔者分别采用家用喷头和标准喷头开展了6次实体灭火性能对比试验，以更为科学合理地应用其技术要求，有效保护人身和财产安全。 1 试验部分 1．1 试验平台搭建 试验在公安部天津消防研究所试验基地燃烧试验馆进行，在该馆内搭建了模拟居住建筑客厅的房问，大小为长x宽X高为：6m X 3m X 2.4m,试验房间两侧各开了一扇宽度为1m的门，用于自然补风和观察室内火灾情况，试验房间如图1所示。 1．2 试验方案 试验共开展6次，其中下垂型喷头和边墙型喷头各3次，每次试验选取1种喷头。为保证喷头的灭火效果，以K 一80喷头在最小工作压力(0．05MPa)下对应的喷水强度6为基准，通过试验研究在相同喷水强度下，采用不同类型喷头的灭火性能及对火场环境的影响。试验方案如表1所示。 在对疏散环境的影响方面，图5—6分别为K一42家用喷头和K一8O标准喷头在房间正中心距地面1．8m高度处(Y1)的CO浓度和O 浓度变化曲线。从图中可以看出，在喷头动作前，房间正中心清晰高度处的CO最高浓度分别为40ppm和120ppm，采用家用喷头较标准喷头减少2／3，喷头动作后，这两项指标分别下降至5ppm和lppm。在0 浓度变化方面，在喷头动作前，房间内最低0：浓度分别为20．8％ 和20．65％ ，采用家用喷头较标准喷头提高了0．07％ ，喷头动作后，O 浓度开始缓慢回升，在试验持续时间600s内，分别回升至20．96％ 和20．82％ 。说明采用家用喷头较采用标准喷头能为人员疏散提供更好的环境。各工况下的试验结果如表2所示。
3 结论 1)无论采用家用喷头还是标准喷头，均能在火灾初期动作并有效控火；在不改变火源位置的情况下，下垂型喷头的动作时间约为Imin，边墙型喷头的动作时间约为1min30s一2min30s，下垂型喷头的动作时间要早于边墙喷头。 2)本试验场景下，采用下垂型喷头和边墙型喷头时的顶板结构最高温度分别为200—25O℃和250～ 300~C；但无论采用哪种类型的喷头，喷头动作后， 顶板温度很快下降至室温左右，并且没有再升高，不会对建筑结构产生破坏。 3)在对火场环境的影响方面，在清晰高度处(1．8m)的温度变化上，无论采用哪种类型喷头，在喷头动作前的最高温度均在25～35~C之间，喷头动作后，其温度下降至20℃左右；在CO浓度和O2 浓度变化上，采用家用喷头和标准喷头的最高CO浓度平均分别为42．8ppm和105ppm，最低O2：浓度平均分别为20．77％和20．65％，家用喷头较标准喷头能降低59％的CO浓度和提高0．6％ 的O2 浓度，家用喷头较标准喷头能为人员疏散提供更好的环境。 |
|
|
