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住宅型喷头的性能试验

发布日期:2018-11-17 17:04:01 作者:admin 点击:400

由于住宅型喷头控制火宅的程度不仅仅取决于喷头的动作特性,而且还受到建筑几何、通过条件和火势的影响,所以人们迫切需要找到一种在不同建筑几何中评估喷头性能的标准,研究人员在一座两层的西班牙式住宅中对喷头性能进行了火灾试验:

1,试验设施和装置
       试验场所为一座两层带地下室的房屋。第一层为起居室、餐厅、厨房、卧室和其他一些小房间,第二层为3个卧室和一条走廊。
       火从3个房间开始烧起:起居室、厨房和第二层的大卧室.
       研究人员在此住宅的货源房间、出口处和较远的房间内均设置了各种仪器来测量眼睛高度的CO浓度、眼睛高度的烟雾浓度和3种高度的空气温度。火源房间内眼睛高度的氧气含量也被测量。此外,空气流速、空气温度及两个喷头附近模拟喷头的热反应情况也得到了测量。在每次试验中,电脑化的信息收集系统通过总共44条信息渠道来取得试验数据。

2,试验计划
       研究人员进行了6组系统的火灾试验、明火从起居室开始燃烧,起居室的墙和天花板为可燃性材料;明火从起居室开始燃烧,起居室的墙和天花板为非可燃烧性材料;明火从厨房开始燃烧;明火从橱柜开始燃烧;暗火从起居室开始燃烧;暗火从卧室开始燃烧在起居室火灾试验中,所有的家具都被放在起居室的东北角。起居室靠近北墙的地方放置一个聚乙稀软垫躺椅,靠近墙的地方放一个乙稀软垫沙发,最后在两墙相接的地方放一个茶几。躺椅和沙发的后面都挂有窗帘。在火区的部分北墙和东墙上钉了一些胶和板。东北角石膏天花板下四可燃性瓦当。通过火柴点燃茶几下面的废物引起火灾。沙发后面有一扇窗户来通风。在这组火灾试验中根据不同喷头间距和喷头的出水量研究人员系统地进行了14次试验。

3,生命安全和财产保护的准则
       设置住宅型喷头有两方面目的,火灾中在有限时间内争取一个可以求生的环境,以便得到援救或自救;保护住宅建筑物免遭火灾的毁坏。喷嘴动作后10min内消防人员应该可以将住客从住宅区内救出。所以,所有的空气温度和气体浓度等等试验数据都是在火灾开始到喷嘴动作后10min之间记录下来的。
       研究人员记录了试验住宅内不同地点眼睛高度的CO浓度和气温,以便评估喷头提供生命保护的程度,此外,研究人员还记录了火源房间内眼睛高度的氧气含量和出口处0.91m高度的CO浓度。
       空气中氧气的正常含量为百分之21.当氧气含量降低到百分之12-百分之15时,变化造成呼吸急促、头痛、眩晕和疲乏。当氧气含量降低到百分之6-百分之8时变会使人虚脱,甚至死亡。
       测量天花板近处的气温是为了计算喷头保温住宅框架的能力。纤维数和朔料材料通常在260度时才开始热分解。如果房屋中间天花板的温度保持在260摄氏度以下,则建筑物结构和天花板便不大可能燃烧所以,天花板下260℃即被认为是保护财产安全的温度限度。

4,结论和讨论
       研究人员分析了试验结果,以便评估试验性住宅50型喷头的效果。如果在试验中达到了生命安全和财产保护的要求,火灾即被认为得到了控制。相反的,如果没有达到这些标准,则认为火灾没有得到控制。

       在这6组火灾试验中,第一组火灾场景最具挑战性。在此组火灾试验中,试验性喷头的效能取决于喷头出水率、第一支动作喷头相对于北墙和东墙的位置以及第一支动作喷头与其相邻喷头的距离。靠近火源最近的3只喷头得到了使用;距离北墙1.5米且距离东墙1.4米,距离北墙和东墙各1.8米距离北墙2.3米且距离东墙1.4米。

       在第一支动作喷头为距离北墙1.5米且距离东墙1.4米的情况下,研究人员做了两次试验,这只喷头在流量为45.4L/min的状况下有效的控制了火灾。喷头将水喷到了胶合板做墙板的北墙和东墙上,高度在天花板以下3米处喷头出水充足,有效控制了火灾并防止了胶合板护墙板的燃烧。

       在第一支动作喷头为距离北墙和东墙1.8米的情况下,研究人员根据不同的流量条件做了四组试验;单个喷头动作流量为71.9L/min,多个喷头动作系统总流量为102.5L/min,单个喷头动作流量为68.1L/min,多个喷头动作,系统总流量为83.3L/min,每个喷头流量为32.6L/min,单个喷头动作流量为43.5L/min,多个喷头动作,每个喷头流量为32.5L/min。在出水调节为单个喷头动作流量71.9L/min;多个喷头系统总流量102.5L/min的情况下,研究人员做了两次试验:在其中一次试验中,一只喷头动作便控制住了火灾;在另外一次试验中。总共有两只喷头动作,并控制住了火灾。在出水条件为单个喷头动作流量68.1L/min,多个喷头动作系统总流量83.3L/min的情况下,研究人员做了四次试验。在其中两次试验中,一只喷头动作便控制住了火灾。在另外两次试验中,多个喷头动作,但第二次喷头动作后不久,第三只喷头便由人工触动。所以试验没有判断出在第三只喷头没有人工动作情况下总流量为83.3L/min的系统是否可以扑灭火灾。

       根据此次试验所取得的信息,美国消防协会(NFPA)13-D分会制定了新版NFPA13D-1980标准,以适应在一层和两层住宅和移动房屋安装喷头系统的需要,此标准要求系统任一喷头动作后的出水量不低于68.1L/min,且系统总流量不低于98.4L/min.以满足两只喷头动作,单个喷头最低出水量不少于49.2L/min的要求。标准还要求单个喷头的最大保护面积不应超过3.7mX3.7m,喷头离墙体最大距离不超过1.8米。此外,标准值允许使用在认可实验室登记或认证的住宅型喷头。NFPA13D-1980标准于1980年11月20日在NFPA圣迭哥秋季会议上被采纳。随后FM和UL均制定了他们各自的住宅型喷头标准。

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