■ 陳兵 鄭錦 貴州省黔東南州消防救援支隊(duì)
前期,完成13棟小木屋的制作及阻燃處理工序。(1)構(gòu)造及參數(shù):①尺寸:長(zhǎng)2m、高2m、寬1m;②四周有四根柱子、頂部有四根梁支撐的框架結(jié)構(gòu),柱、梁的截面直徑為8cm左右;③各棟木屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)的板為堅(jiān)向搭接,板與板之間、板與柱之間、板與梁之間無(wú)縫隙;④各棟木屋屋頂為斜屋頂,高度為0.5m,坡度為30%左右;⑤四周墻板及屋斜頂板厚度為2cm左右,各棟木屋底部懸空;圍護(hù)結(jié)構(gòu)一長(zhǎng)邊正面的中間位置留有一個(gè)高1.5m、寬0.3m的門(mén)洞;⑥使用木材為黔東南本地的杉木。(2)阻燃處理情況:①不實(shí)施阻燃處理:4棟;②搭建后阻燃處理:分別噴涂2遍3種不同防火涂料的各2棟,噴涂2遍某阻燃液的2棟;③搭建前阻燃處理:通過(guò)真空高壓浸漬法,采用某阻燃液實(shí)施阻燃處理1棟。
本試驗(yàn)場(chǎng)地選擇在周邊有大型仿古木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑群的貴州省凱里市某斗牛城內(nèi)?,F(xiàn)場(chǎng)預(yù)先放置13棟木屋,分為第一、二、三批次點(diǎn)火試驗(yàn)?zāi)疚荩?1棟木屋內(nèi)分別提前放入0.5kg刨花和25kg木柴)。
本次試驗(yàn)2021年6月17舉行,天氣晴,最高氣溫33 ℃。(1)高壓水槍?xiě)?yīng)用。常用高壓洗車(chē)水槍及相關(guān)設(shè)備提前進(jìn)場(chǎng)設(shè)置,準(zhǔn)備利用該水槍對(duì)1棟不阻燃木屋開(kāi)展滅火。(2)簡(jiǎn)易噴淋應(yīng)用。對(duì)另1棟不阻燃木屋設(shè)置簡(jiǎn)易噴淋?chē)婎^1具,并對(duì)該木屋預(yù)先設(shè)置熱成像儀等監(jiān)測(cè)設(shè)備并開(kāi)展監(jiān)測(cè)。(3)試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)某知名高校的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)對(duì)不阻燃、經(jīng)噴涂某防火涂料和通過(guò)真空高壓浸漬法浸入某阻燃液的4棟木屋開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的全過(guò)程監(jiān)測(cè)。
此階段共點(diǎn)火5棟木屋,未安排試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。
14時(shí)54分,同時(shí)對(duì)編號(hào)為“A”開(kāi)頭的相鄰5棟試驗(yàn)?zāi)疚輧?nèi)刨花點(diǎn)火,其中2棟分別噴涂2種不同的防火涂料、1棟噴涂阻燃液、2棟不做阻燃處理。
14時(shí)54分30秒,5棟木屋內(nèi)的木柴被引燃。15時(shí)02分,5棟木屋內(nèi)的木柴已處于猛烈燃燒階段,且不做阻燃處理的2棟木屋本體已開(kāi)始出現(xiàn)明火,但經(jīng)阻燃處理的3棟木屋本體還未被引燃……15時(shí)08分,不做阻燃處理的2棟木屋的梁、柱上無(wú)明火。經(jīng)阻燃處理的3棟木屋上的燃燒終止。
此階段,因試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)需要,對(duì)編號(hào)為“B”開(kāi)頭的4棟試驗(yàn)?zāi)疚蔹c(diǎn)火。15時(shí)19分,同時(shí)對(duì)4棟試驗(yàn)?zāi)疚莸呐倩c(diǎn)火,其中1棟噴涂1種防火涂料(與第一階段的防火涂料不同,布置5個(gè)點(diǎn)位熱電偶)、1棟噴涂阻燃液(與第一階段的阻燃液相同)、1棟經(jīng)真空高壓浸入阻燃液處理(與第一階段的阻燃液相同,布置5個(gè)點(diǎn)位熱電偶)、1棟內(nèi)預(yù)先設(shè)置簡(jiǎn)易噴淋系統(tǒng)的不做阻燃處理。
15時(shí)19分30秒,4棟木屋內(nèi)的木柴被引燃,其中2棟阻燃木屋的熱電偶數(shù)據(jù)開(kāi)始增大。15時(shí)26分,除內(nèi)預(yù)先設(shè)置簡(jiǎn)易噴淋系統(tǒng)的不做阻燃木屋滅火已熄滅外(具體情況在下文中詳述),經(jīng)阻燃處理3棟木屋內(nèi)的木柴已處于猛烈燃燒階段但木屋本體還未被引燃……15時(shí)31分,經(jīng)阻燃處理的2棟木屋均出現(xiàn)局部被燒穿的現(xiàn)象,另外1棟經(jīng)真空高壓浸入阻燃液處理的木屋基本保持完好,各棟木屋的明火處于衰減階段。2棟阻燃木屋熱電偶的數(shù)據(jù)開(kāi)始下降。15時(shí)32分,經(jīng)阻燃處理的3棟木屋燃燒終止。
此階段,增加無(wú)線(xiàn)感溫探測(cè)器和無(wú)線(xiàn)感煙探測(cè)器的測(cè)試。因試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)需要,對(duì)其余編號(hào)為“C”開(kāi)頭的2棟試驗(yàn)?zāi)疚輧?nèi)的刨花點(diǎn)火。
15時(shí)34分,同時(shí)對(duì)2棟試驗(yàn)?zāi)疚莸呐倩c(diǎn)火,其中1棟噴涂防火涂料(與第一階段和本階段第一時(shí)段的防火涂料均不同)、1棟不做阻燃處理,2棟木屋均分別布置5個(gè)點(diǎn)位熱電偶、1具溫光雙響應(yīng)火災(zāi)探測(cè)器、1具木材專(zhuān)用火災(zāi)探測(cè)器、1具無(wú)線(xiàn)感溫探測(cè)器和1具無(wú)線(xiàn)感煙探測(cè)器。15時(shí)34分3秒溫光雙響應(yīng)火災(zāi)探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分6秒木材專(zhuān)用火災(zāi)探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分7秒感煙探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分13秒感溫探測(cè)器被觸發(fā),15時(shí)37分21秒,2棟木屋熱電偶的數(shù)據(jù)開(kāi)始增大。15時(shí)36分30秒,2棟木屋內(nèi)的木柴被引燃。15時(shí)39分,2棟木屋內(nèi)的木柴出現(xiàn)完全燃燒,試驗(yàn)人員使用二氧化碳滅火器將2棟木屋內(nèi)的火撲滅。2棟阻燃木屋熱電偶的數(shù)據(jù)開(kāi)始下降。15時(shí)40分,試驗(yàn)人員將2棟木屋內(nèi)的火撲滅。隨后,2棟木屋內(nèi)的溫光雙響應(yīng)火災(zāi)探測(cè)器、木材專(zhuān)用火災(zāi)探測(cè)器、感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器等監(jiān)測(cè)儀器取出。2棟阻燃木屋熱電偶繼續(xù)保留。16時(shí)06分,再次放入0.5kg刨花后,試驗(yàn)人員對(duì)2棟木屋進(jìn)行二次點(diǎn)火。16時(shí)06分11秒,2棟木屋熱電偶的數(shù)據(jù)開(kāi)始增大……16時(shí)18分,不做阻燃處理的木屋的梁、柱上無(wú)明火,經(jīng)阻燃處理的木屋上的燃燒終止。試驗(yàn)過(guò)程,詳見(jiàn)圖1。
圖1 各階段的不阻燃木屋(左)與阻燃木屋(右)燃燒情況變化
1.不阻燃木屋
各階段2棟不阻燃木屋的燃燒過(guò)程中,此類(lèi)木屋從被引燃到其板材等維護(hù)結(jié)構(gòu)被完全燒毀,耗時(shí)11~12分鐘,說(shuō)明其火災(zāi)發(fā)展迅速,耐火性能極差。
2.阻燃木屋
各階段3棟噴涂防火涂料木屋和1棟噴涂阻燃液的燃燒過(guò)程,此類(lèi)木屋從被引燃到其板材等維護(hù)結(jié)構(gòu)局部被燒毀,耗時(shí)11~12分鐘。而截止該時(shí)間節(jié)點(diǎn),經(jīng)真空高壓浸入阻燃液處理的木屋維護(hù)結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象不明顯,其耐火性能明顯要優(yōu)于通過(guò)噴涂方式實(shí)施阻燃處理的木屋。
1.不阻燃木屋
第三試驗(yàn)階段熱電偶對(duì)1棟不阻燃木屋的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),該木屋本體發(fā)生猛烈燃燒時(shí),即16時(shí)13分段,5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)到60次溫度的平均值在931~960.1℃之間,最高溫度達(dá)到971.6℃。
2.阻燃木屋
第二試驗(yàn)階段,1棟噴涂防火涂料阻燃木屋局部被猛烈燃燒的木柴火引燃時(shí),即15時(shí)27分段,5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)到60次溫度的平均值為931~957.6℃之間,5個(gè)點(diǎn)位的熱電偶監(jiān)測(cè)到溫度為911.4~937.7℃之間,最高溫度達(dá)到971.6℃。另外,經(jīng)真空高壓浸入阻燃液處理的木屋在木柴火發(fā)生猛烈燃燒時(shí),即15時(shí)28分段,5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)到60次溫度的平均值在808.2~1023.6℃之間,最高溫度達(dá)到1025.9℃。原因是經(jīng)阻燃處理(防火涂料處理或高壓浸入阻燃液處理)的木屋的火焰蔓延更慢,需要更長(zhǎng)的時(shí)間,火場(chǎng)才能達(dá)到較高的溫度,且能夠給人員逃生提供更多的時(shí)間。
3.高壓水槍、簡(jiǎn)易噴淋、火災(zāi)探測(cè)器等測(cè)試及結(jié)果
(1)高壓水槍
第一階段的試驗(yàn)過(guò)程中,15時(shí)04分20秒,消防員使用高壓水槍對(duì)其中一棟不做阻燃處理的木屋進(jìn)行滅火。15時(shí)04分56秒,該棟木屋被撲滅。該高壓水槍滅火耗時(shí)較短。
(2)簡(jiǎn)易噴淋
第二階段的試驗(yàn)過(guò)程中,點(diǎn)火后,15時(shí)19分38秒,熱成像攝像頭監(jiān)測(cè)到不阻燃處理溫度大于158度,刨花、木柴被引燃。15時(shí)19分59秒,簡(jiǎn)易噴淋頭啟動(dòng)噴水。15時(shí)20分44秒,在該木屋本體還未引燃的情況下明火被噴淋撲滅??梢?jiàn),該簡(jiǎn)易噴淋動(dòng)作迅速。監(jiān)測(cè)過(guò)程,詳見(jiàn)圖2。
(3)火災(zāi)探測(cè)器
第三階段的試驗(yàn)過(guò)程中,15時(shí)34分3秒溫光雙響應(yīng)火災(zāi)探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分6秒木材專(zhuān)用火災(zāi)探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分7秒感煙探測(cè)器被觸發(fā)、15時(shí)34分13秒感溫探測(cè)器被觸發(fā)。4種探測(cè)器均較為靈敏,能更早發(fā)現(xiàn)火情。
(1)經(jīng)真空高壓浸入阻燃液處理的木屋抗火性能最好。
(2)經(jīng)噴涂防火涂料或阻燃液的木屋具有一定的耐火性。
(3)高壓水槍、簡(jiǎn)易噴淋、無(wú)線(xiàn)火災(zāi)探測(cè)器等對(duì)小火或初期火災(zāi)防控具有明顯作用。
(4)持續(xù)探索,逐步推動(dòng)木結(jié)構(gòu)阻燃處理。鑒于此次木屋阻燃試驗(yàn)取得的效果,試點(diǎn)先行,及時(shí)對(duì)貴州省凱里斗牛城、黎平府衙等大型仿古或新建木結(jié)構(gòu)建筑群實(shí)施阻燃處理,切實(shí)提升其耐火等級(jí)。