消防正壓式通風(fēng)排煙法優(yōu)勢和排煙機應用
歷史上,機械的通風(fēng)一直被當做不可或缺的消防技術(shù)。追溯至20世紀60年代,消防員曾經(jīng)使用吹風(fēng)機來(lái)控制逆火。1960年,消防員為撲滅一場(chǎng)位于加州圣菲斯普林斯冶煉廠(chǎng)的大火時(shí),就曾使用過(guò)幾臺大型吹風(fēng)機。雖然機械通風(fēng)是一個(gè)非常強大的滅火技術(shù),但是當用來(lái)對付建筑火災時(shí),他仍然有其局限性。當時(shí),機械通風(fēng)指的就是在窗口或者其他通風(fēng)口放一個(gè)或者掛一個(gè)排煙機,以此把煙排出建筑物。但在煙霧彌漫的環(huán)境中放置這樣一個(gè)機器是一個(gè)繁瑣的過(guò)程,且會(huì )讓人體在危險環(huán)境中增加暴露的時(shí)間。
縱觀(guān)20世紀70年代和80年代早期,建筑材料一直在變化。越來(lái)越多的塑料使用意味著(zhù)火災會(huì )產(chǎn)生更多的毒煙和更高的溫度。顯然,這些簡(jiǎn)單的排煙機無(wú)法完成通風(fēng)排煙的使命,這就迫使消防員去找一種更好的方法。
正壓排煙機被率先在洛杉磯使用
經(jīng)過(guò)多次試驗,洛杉磯的消防員發(fā)現兩個(gè)點(diǎn): 一是在建筑物中,相對于空氣(火災污染的)排出去,強力冷卻凈化這些空氣比控制火焰更有效。二是把排風(fēng)機放在建筑物外面而不是里面,能夠提高安全性和對火災的控制力。在1973年,洛杉磯消防局把他們這個(gè)發(fā)現命名為“正壓通風(fēng)法”。這項新技術(shù)極大地增加消防員的安全。
把排煙機放在建筑物外面來(lái)增加建筑物內的正壓,有如下優(yōu)勢:
● 加強了可視性
● 快速排出有毒氣體
● 降低溫度
● 增加存活率
● 減少消防員在高溫中暴露的時(shí)間
● 減少在高溫中的財產(chǎn)的損失
● 能把供水線(xiàn)放到離火更加近的位置
● 減低火的蔓延速度由于冷卻和快速遏制
● 更加靈活輕便地搭配使用通風(fēng)技術(shù)
● 減低跳火風(fēng)險
當然這項技術(shù)并不是完美無(wú)缺。將排風(fēng)機放置于建筑物的入口,會(huì )阻塞消防員的進(jìn)入以及降低救援速度??諝饬鲃?dòng)也會(huì )變弱,材料更加容易被引燃以及帶來(lái)煙霧危險。
正壓通風(fēng)法能讓氣球夠遠離地面
當時(shí),氣球的使用在加州已經(jīng)很普遍了。顯然,把這些巨大的氣球飄起來(lái)更需要快速有效的途徑。通常來(lái)說(shuō),需要一個(gè)人看著(zhù)氣球,另一個(gè)人很困難地搖搖擺擺地打著(zhù)鼓風(fēng)機。有一個(gè)叫漢姆的氣球駕駛者,他想要有一個(gè)鼓風(fēng)那把他那巨大的熱氣球吹起來(lái)他,卻不需要其他人拿著(zhù)鼓風(fēng)機來(lái)吹。所以他設計了一個(gè)符合他要求的鼓風(fēng)機。不過(guò),很快,漢姆和他的祖母發(fā)現,設計的這個(gè)鼓風(fēng)機在熱氣球以外的其他價(jià)值。
聽(tīng)說(shuō)洛杉磯消防局在試驗一種所謂“正壓通風(fēng)”的新的消防技術(shù),于是漢姆和消防員一起合作,把自己的設計有效地應用到了消防滅火中。就這樣,穩定電動(dòng)的通風(fēng)機使得ppv達到了一個(gè)新的水平。
到20世紀90年代末,正壓通風(fēng)機一直被當做主要消防設備,在好幾個(gè)州正式投入使用,其中包括猶他州,德州,康奈迪克州以及佛羅里達州。隨著(zhù)ppv技術(shù)的不斷普及,此方面越來(lái)越多的研究,使得PPV在空氣流動(dòng),材料,技術(shù)等方面不斷取得突破和創(chuàng )新。
空氣矯直技術(shù)增加了通風(fēng)機后置距離
在2001年, 空氣矯直技術(shù)成為PPV通風(fēng)機設計上的又一項突破,通過(guò)增加通風(fēng)機內風(fēng)扇葉片使得其對高溫的抵抗力大為增強。
傳統意義上來(lái)說(shuō),PPV通風(fēng)機能夠產(chǎn)生一股螺旋氣流,而這股螺旋氣流只能在空氣中穿透到2至3米外。 至從PPV技術(shù)應用到消防領(lǐng)域至今, 這樣的距離一直沒(méi)有變化太多。
空氣矯直技術(shù)能讓通風(fēng)機從2至6米外產(chǎn)生強勁集中的氣流對大型建筑物有效通風(fēng)。這就如同直流水炮與之前的噴霧器的區別。 通風(fēng)機的風(fēng)扇導流葉片能夠把空氣集中成一股強勁氣流如同光束一樣。這樣通風(fēng)機就能在不堵塞消防出入口,減少噪音的基礎上持續產(chǎn)生強勁的氣流對建筑物進(jìn)行通風(fēng)。
通風(fēng)機后置距離增大以及通風(fēng)噪音的減少,且卻又不失強勁的氣流,這使得消防操作變得更加安全,出入消防通道更加方便靈活。
PPV技術(shù)在通風(fēng)機LSV的普遍運用
LSV是運用于大型結構排煙通風(fēng)的裝備。
全世界的消防員已經(jīng)意識到常規車(chē)載45至55cm通風(fēng)機的實(shí)際局限性。 常規通風(fēng)機很難對面積大于500平方米乃至1000平方米的大型建筑物有效通風(fēng),特別是那些內部錯綜復雜、不是獨立隔開(kāi)單間的大型建筑物。當面對學(xué)校,療養院,倉庫等其他大型建筑物時(shí),常規的PPV通風(fēng)機就很難滿(mǎn)足這些大型建筑物的通風(fēng)需求。
20 到120HP高壓的大型通風(fēng)機就具備滿(mǎn)足那些體積超過(guò)100,000到240,000立方米內部錯綜復雜的大型建筑物消防通風(fēng)要求。 這些大型的通風(fēng)機可以讓消防部門(mén)充分發(fā)揮PPV技術(shù)優(yōu)勢,以應對高樓,大型超級市場(chǎng)和倉庫的滅火救援任務(wù)。
通過(guò)空氣矯直技術(shù)和PPV技術(shù)的有效融合,一些可移動(dòng)的通風(fēng)機甚至可以從建筑入口10米開(kāi)外的地方對建筑物進(jìn)行通風(fēng)。 這樣大幅度的后移使得消防員可以克服早期通風(fēng)機缺乏靈活性的缺點(diǎn),能夠使消防員暢通無(wú)阻地進(jìn)出消防大門(mén)。通過(guò)傾斜等其他方式,LSV 甚至可以成功地對多層大樓進(jìn)行通風(fēng)。
另外一種綜合型的LSV,更有靈活性。 他們能被掛在拖車(chē)上, 消防車(chē)上甚至直接與消防車(chē)相連,這樣可以給消防部門(mén)更多的選擇。 在大型建筑物的滅火救援中使用這種綜合型LSV,在美國已經(jīng)變得越來(lái)越普遍, 對于消防部門(mén)來(lái)講,更為經(jīng)濟,可以減少預算支出。
不過(guò),大型通風(fēng)機在消煙,降溫,減少滅火救援事故中的財產(chǎn)損失方面,在以下場(chǎng)所具有更大優(yōu)勢:
● 機場(chǎng)航站樓, 飛機,大型賓館以及地下隧道
● 高樓中的樓梯井和走廊
● 大型超級市場(chǎng)和購物中心
● 地鐵通道
● 倉庫及生產(chǎn)設施
● 減少消防員在一氧化碳中暴露時(shí)間
PPV通風(fēng)機的發(fā)動(dòng)機主要是電動(dòng)或者是由內燃機發(fā)動(dòng)。電動(dòng)機噪音少,無(wú)一氧化碳,但是因功率不大,不利于在大型建筑火災中使用。汽油發(fā)動(dòng)機功率較大,適合大型建筑物火災現場(chǎng)使用,但是容易產(chǎn)生超過(guò)50 PPM被空氣稀釋過(guò)的一氧化碳,從而增加環(huán)境污染、影響消防員的健康。
紅外線(xiàn)成像儀可與排煙通風(fēng)設備完美結合
紅外線(xiàn)成像儀(IR),通常指的就是熱成像相機(TIC),在消防員的火場(chǎng)安全方面取得更大的突破。除去這些儀器在搜索遇難者方面卓越性能, 它們還能在檢測熱負荷和熱傳遞方面發(fā)揮更大作用, 在PPA或者正面增壓(PPV)操作時(shí)。
對于PPV技術(shù)一個(gè)比較大的關(guān)注是,如何合理地設置出口以此來(lái)對建筑物有效降溫和消煙。消防隊的現場(chǎng)指揮官有責任評估現場(chǎng)情況,合理安排器材和人員,合理設置消防進(jìn)出口來(lái),以控制現場(chǎng)秩序。把TIC融入到PPV中去,不僅可以讓我們看到高溫的分布和程度,而且熱負荷的動(dòng)態(tài)三維移動(dòng)能被我們看到,并以此加以分析,發(fā)現事故原因以及產(chǎn)生的后果。這樣反饋評析,對于確保消防員在滅火救援中的生命安全非常重要。在消防員訓練中,TIC能非常好地幫助訓練員在腦海形成一個(gè)可視化圖像,以此來(lái)幫其描述出使用多種多樣的通風(fēng)技術(shù)的原因以及效果。
IR的優(yōu)勢包括以下幾點(diǎn):
● 在消防員的PPV和PPA訓練中扮演非常重要的角色
● 鎖定那些因無(wú)意的不合理通風(fēng)引起的熱量源
● 觀(guān)察高溫分布圖來(lái)發(fā)現火災的中心點(diǎn)
● 能快速鎖定被困人員
● 拯救生命和財產(chǎn)
● 發(fā)現建筑物在消防方面的漏洞