在建筑機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中

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建筑機(jī)械系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間

建筑機(jī)械系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間１測驗(yàn)設(shè)計(jì)此研究選取了某在建商場的一個(gè)防火分區(qū)為研究對(duì)象。

測驗(yàn)區(qū)尺寸為３８ｍ（長）×２１ｍ（寬）×５．４ｍ（高）。

采用感溫火災(zāi)探測器和感煙火災(zāi)探測器來測試火災(zāi)的探測時(shí)間，測驗(yàn)現(xiàn)場與探測器的布置，如圖１所示。根據(jù)ＤＧＪ０８－８８－２０００《上海市民用建筑防排煙技術(shù)規(guī)程》，對(duì)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的商場，火源大小考慮為３．０ＭＷ。

由池火單位面積熱釋放速率計(jì)算可得，測驗(yàn)需使用直徑為１．４ｍ的柴油池火作為火源，放置在測驗(yàn)區(qū)的中心位置。在汽油的引燃作用下，柴油很快急速點(diǎn)燃并強(qiáng)烈燃燒。測驗(yàn)測得的各火災(zāi)探測器的探測時(shí)間如表１和表２所示，全體探測器均在１ｍｉｎ內(nèi)探測到火災(zāi)，且根本上探測時(shí)間有隨探測器與火源中心距離的增加而增大的趨勢，但也察覺了個(gè)別感溫火災(zāi)探測器距離大反而先報(bào)警的處境。通過分析察覺，這些探測時(shí)間較長的探測器與火源上方有布局梁的分隔。這說明，布局梁會(huì)減緩頂棚煙氣前期溫度的升高速度，使得其探測時(shí)間變長。

２火災(zāi)探測器報(bào)警時(shí)間分析２．１感溫火災(zāi)探測器感溫火災(zāi)探測器的原理主要是通過傳感器感知周邊氣體的溫度變化，以判斷火災(zāi)的發(fā)生。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，燃燒會(huì)產(chǎn)生大量熱量，使得空間內(nèi)溫度（尤其是頂棚鄰近）發(fā)生強(qiáng)烈變化。因此，感溫火災(zāi)探測器是對(duì)養(yǎng)護(hù)范圍中某一點(diǎn)或某一區(qū)域溫度變化舉行響應(yīng)的火災(zāi)探測器。當(dāng)探測器周邊溫度發(fā)生變化時(shí)，感溫火災(zāi)探測器的探測片面與外界舉行能量的交換，因此探測器應(yīng)符合能量守恒定律，如圖２所示。熱量主要通過對(duì)流的形式進(jìn)入感溫火災(zāi)探測器內(nèi)部，因此其應(yīng)得志式（１）。假設(shè)傳感器原件的質(zhì)量為ｍ，那么溫度變化可以轉(zhuǎn)換為式（２）。為了便于計(jì)算，Ｈｅｓｋｅｓｔａｄ和Ｓｍｉｔｈ提出了時(shí)間常數(shù)的概念，時(shí)間常數(shù)是傳感器質(zhì)量、比熱、熱對(duì)流系數(shù)和傳感器外觀積的函數(shù)，如式（３）所示。通過測驗(yàn)察覺，時(shí)間常數(shù)與探測器感應(yīng)元件的外形、布局及材料有關(guān)，同時(shí)還近似與速度的１／２次方成反比，因而定義了探測器的響應(yīng)時(shí)間常數(shù)ｔＲＴＩ，如式（４）所示。式中：ｕ為頂棚處羽流速度。探測器響應(yīng)時(shí)間ｔＲＴＩ只是探測器的一種屬性，與外部參數(shù)無關(guān)，生產(chǎn)廠家在出廠時(shí)往往會(huì)給出探測器的響應(yīng)時(shí)間常數(shù)。將式（４）代入式（２）得到式（５）。當(dāng)ｔ＝０時(shí)，探測器傳感器溫度與環(huán)境溫度一致，即：當(dāng)探測器展現(xiàn)報(bào)警時(shí)，探測器傳感器溫度為感溫火災(zāi)探測器動(dòng)作溫度。由此可以解得感溫火災(zāi)探測器的探測時(shí)間，如式（６）所示。式中：Ｔ∞為頂棚處溫度的最大值，℃；

Ｔｒ?yàn)榄h(huán)境溫度，℃。Ａｐｌｅｒｔ通過大量的測驗(yàn)察覺，對(duì)于穩(wěn)態(tài)火源，羽流的溫度場是火源功率和幾何尺寸（包括空間高度Ｈ和與火源中心線的距離ｒ）的函數(shù)。對(duì)于溫度分布，在火羽流撞擊頂棚的影響范圍內(nèi)，即：ｒ／Ｈ≤０．１８時(shí)，溫度分布由式（７）計(jì)算。式中：Ｑ?為火源功率。當(dāng)羽流撞擊頂棚后，運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變更，羽流溫度也隨著與火源中心線的增加而降低，即：ｒ／Ｈ＞０．１８時(shí)，溫度分布可由式（８）計(jì)算。根據(jù)對(duì)感溫火災(zāi)探測器的理論分析，可以得到感溫火災(zāi)探測器的探測時(shí)間隨與火源中心線距離的變化關(guān)系，如圖３所示。從圖３可以察覺，當(dāng)探測器距火源中心線２ｍ時(shí)，探測器理論探測時(shí)間約為３５ｓ；

當(dāng)探測器距火源中心線６ｍ時(shí)，探測器理論探測時(shí)間約為２００ｓ。與測驗(yàn)結(jié)果相比，理論計(jì)算得到的結(jié)果明顯大于測驗(yàn)結(jié)果，因此采用該理論來舉行相關(guān)感溫火災(zāi)探測器探測時(shí)間預(yù)料的結(jié)果偏于保守。２．２感煙火災(zāi)探測器煙霧是早期火災(zāi)的重要特征之一，感煙火災(zāi)探測器就是基于這種火災(zāi)特征，能夠?qū)馂?zāi)產(chǎn)生的煙顆粒舉行辨識(shí)的火災(zāi)探測器。感煙火災(zāi)探測器有各種各樣的形式，但最常見的是點(diǎn)式光電感煙火災(zāi)探測器。這種探測器被廣泛用于住宅、商場、消遣、倉庫等場所的火災(zāi)探測。光電感煙火災(zāi)探測器的原理是基于火災(zāi)煙氣對(duì)光束的遮擋作用，當(dāng)火災(zāi)煙氣進(jìn)入探測器腔體時(shí)，光束由于受到火災(zāi)煙氣的遮擋，光路接收器上接收到的光強(qiáng)減弱，從而實(shí)現(xiàn)了光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。光電感煙火災(zāi)探測器的響應(yīng)時(shí)間與進(jìn)入探測器腔體內(nèi)的火災(zāi)煙氣量有關(guān)，但現(xiàn)有的火災(zāi)模型并不能簡樸地預(yù)料煙氣的分布。

Ｂｒｏｚｏｖｓｋｉ研究察覺，只有當(dāng)感煙火災(zāi)探測器鄰近的空氣流速達(dá)成某一臨界速度后，煙氣顆粒才能夠進(jìn)入探測器感煙元件內(nèi)部，并很快使探測器觸發(fā)并報(bào)警。對(duì)大片面感煙火災(zāi)探測器，臨界速度約為０．１５ｍ／ｓ。Ａｐｌｅｒｔ同時(shí)察覺，對(duì)于速度分布，在火羽流撞擊頂棚的影響范圍之內(nèi)，即ｒ／Ｈ≤０．１５時(shí)，速度分布可由式（９）計(jì)算。

當(dāng)羽流撞擊頂棚后，速度方向發(fā)生變更，羽流速度也隨著與火源中心線的增加而降低，即ｒ／Ｈ＞０．１５時(shí)，這時(shí)速度分布可由式（１０）計(jì)算?；谶@一理論，可以得到感煙火災(zāi)探測器理論的養(yǎng)護(hù)范圍。根據(jù)上述分析，由式（９）和式（１０）可以計(jì)算得到距火源中心線不同距離處的速度分布，如圖４所示。從圖４中可以看出，在這種工況下，據(jù)火源中心線２０ｍ范圍內(nèi)頂棚處速度都遠(yuǎn)大于臨界速度０．１５ｍ／ｓ，因此，從理論分析的角度，感煙火災(zāi)探測器的保護(hù)范圍可以遠(yuǎn)大于感溫火災(zāi)探測器。但在實(shí)際的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮到探測時(shí)間的影響，ＧＢ５０１１６－１９９８《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)模范》中規(guī)定了感煙火災(zāi)探測器的最大養(yǎng)護(hù)半徑為５．８ｍ。在這一范圍內(nèi)，感煙火災(zāi)探測器都能較快速探測到火災(zāi)。從測驗(yàn)結(jié)果看，距離火源中心線５．５ｍ處的感煙火災(zāi)探測器僅需１５ｓ就能探測到火災(zāi)，快于距離更近的感溫火災(zāi)探測器；

其他感煙火災(zāi)探測器的探測時(shí)間也都在４０ｓ之內(nèi)。筆者對(duì)感溫火災(zāi)探測器和感煙火災(zāi)探測器的養(yǎng)護(hù)范圍舉行了理論對(duì)比，感煙火災(zāi)探測器的養(yǎng)護(hù)面積要遠(yuǎn)大于感溫火災(zāi)探測器，而感煙火災(zāi)探測器的探測時(shí)間要明顯小于感溫火災(zāi)探測器的探測時(shí)間。因此，在探測時(shí)間上感煙火災(zāi)探測器比感溫火災(zāi)探測器性能更優(yōu)。３機(jī)械排煙系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間分析防排煙系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間通常應(yīng)包括火災(zāi)探測時(shí)間、報(bào)警延時(shí)時(shí)間和啟動(dòng)延時(shí)。其中，火災(zāi)報(bào)警延時(shí)時(shí)間和風(fēng)機(jī)啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間在相關(guān)模范中已有較為明確的規(guī)定，而且這些參數(shù)都是系統(tǒng)可設(shè)置的參數(shù)。根據(jù)ＧＢ４７１７－２００５第５．２．２．２條及ＧＢ１６８０６－１９９７第４．２．４條規(guī)定，通過測驗(yàn)測量與理論分析察覺，全體的感煙火災(zāi)探測器和感溫火災(zāi)探測器都能在６０ｓ之內(nèi)探測到火災(zāi)，在火災(zāi)報(bào)警延時(shí)和風(fēng)機(jī)啟動(dòng)延遲時(shí)間總和設(shè)置不超過６０ｓ條件下，再考慮５０％的安好系數(shù)，在層高不超過６ｍ的建筑內(nèi)可以認(rèn)為機(jī)械排煙啟動(dòng)時(shí)間不超過１８０ｓ。

４結(jié)論商業(yè)建筑空間的防排煙系統(tǒng)通常與火災(zāi)報(bào)警探測器聯(lián)動(dòng)。防排煙系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間通常應(yīng)包括火災(zāi)探測時(shí)間、報(bào)警延時(shí)時(shí)間和啟動(dòng)延時(shí)三片面時(shí)間。筆者基于火災(zāi)動(dòng)力學(xué)理論分析和測驗(yàn)，研究了探測器不同布置條件下的探測時(shí)間。通