Преобразувател на мерни единици

Преобразуване на джаул/метър2 [J/m²] langley [Ln]

Главна информация

Излагане на топлинна мощност или енергия Е количеството топлина, генерирано в определена област. Плътност на горими товари при пожар - пример за излагане на енергия. Тази стойност определя общото количество енергия, освободено в дадена област по време на пожар, при условие че всички горими материали в тази зона са изгорени. В SI тези количества се измерват в джаули на квадратен метър или J/m2.

Плътността на горимото натоварване при пожар ви позволява грубо да си представите колко дълго и с каква интензивност ще гори огънят. Това от своя страна помага на инженерите и архитектите, проектиращи сградата, да преценят къде и до каква степен сградата трябва да бъде защитена от пожар.

Изложение на енергията

Познаването на експозицията на енергия е полезно в редица дисциплини, като например информационните технологии. Колкото по-висока е енергийната експозиция, толкова повече е необходимо да се охлаждат помещенията, в които се намират сървърите, тъй като те могат да работят само при определена температура. Обикновено площта на стаята се опитва да се използва възможно най-ефективно, така че сървърите често са концентрирани в една стая, в малко пространство. Всеки сървър генерира голямо количество топлина, така че много сървъри в една стая означават висока енергийна експозиция, тоест висока температура в стаята, ако не се охлажда. Това е сериозен проблем в центровете за данни.

В центровете за данни конвенционалните методи за охлаждане често са неадекватни, поради което там често се монтира повдигнат под, под който циркулира студен въздух. Този въздух влиза в стаята през отвори в пода. Докато се загрява, той се издига до върха и навлиза в дупките на тавана, откъдето влиза в климатика. Там се охлажда и захранва обратно в пространството под пода. Понякога студеният въздух се подава не само отдолу, но и от тавана.

Плътност на горимо натоварване

Плътността на горимото натоварване зависи не само от количеството горими материали в дадена зона, но и от горимостта на тези материали. Например, ако в една стая има предмети, направени от целулоза или пластмаса, които имат висока запалимост, тогава плътността на горимото натоварване в тази стая е по-висока, отколкото ако има предмети, изработени от слабо запалими вещества, например стъкло.

Познавайки плътността на горимото натоварване, е възможно да се предвиди колко бързо ще се разпространи огънят. Други фактори, като наличието или липсата на вентилация, също влияят на тази скорост. Плътността на горивния товар значително влияе върху това колко бързо материалите се възпламеняват и изгарят във въпросната зона. Това също влияе върху общата интензивност на пожара, времето, необходимо за спасяване на хора, и други фактори.

Щетите от градските пожари също са силно зависими от плътността на горивния товар. Например, когато в града има много дървени сгради, плътността на горивния товар е висока и там често се случват пожари. Тези пожари горят с по-голяма интензивност от пожарите в по-малко опасни зони. Откакто хората започнаха да живеят в градовете, много пожари се случиха точно защото много къщи в градовете бяха построени от дърво. Ето няколко примера за такива пожари.

  • Големият пожар в Рим през 64 ​​г. сл. Н. Е. Унищожил по-голямата част от града.
  • Московски пожар през 1547 г., в резултат на което 1/3 от града е изгорял.
  • Големият пожар от периода Мейреки през 1657 г. в град Токио, наречен тогава Едо, унищожава повече от 60% от града. Според легендата пожарът е пламнал заради прокълнатото кимоно. Свещеникът се опитал да го изгори, защото и трите му предишни любовници починали в ранна възраст. В резултат на това храмът се запали и огънят се разпространи в града.
  • Големият лондонски пожар през 1666 г., който гори три дни. Смята се, че е започнало в пекарна, разпространило се е в други къщи и бързо се е разпространило в целия град.
  • Големият пожар в Чикаго бушува в града през 1871 г. и унищожава повечето сгради.
  • Поредица от пожари в Канто следват земетресението в Токио през 1923 година.

Ситуацията се промени, когато толкова много дървени къщи вече не бяха построени в градовете. Пожарите през 20 и 21 век, възникнали поради човешка дейност, най-често се случват в петролните рафинерии и други промишлени предприятия, а не в градовете, въпреки факта, че плътността на горивния товар в градовете все още е доста висока и може да причини пожар с висока интензивност, който трудно се гаси.

Пожарен торнадо

Пожарният торнадо е явление, причинено от голям пожар, при който пламъците влияят на движението на вятъра и създават възходящ поток на въздуха. Плътността на горимото натоварване влияе върху това дали огънят достига нивото на огнена буря. Пожарните торнадо могат да бъдат причинени както от хора, така и от природни явления. Например, когато се бомбардират по време на войни, те понякога се появяват в градовете.

По-често, за да може огънят да достигне нивото на торнадо, трябва да изгорят едновременно няколко големи пожара в дадена област и колкото по-голяма е плътността на горимото натоварване, толкова по-голяма е тази вероятност. В природата огнените бури най-често се появяват в горите, тъй като дърветата създават висока плътност на горими товари. Проблемът с огнените бури е особено остър в Австралия, където в горите растат голям брой евкалиптови дървета. Евкалиптовото масло, което те съдържат, допълнително увеличава интензивността на огъня. Такъв огън повдига колона с горещ въздух и в резултат се вдига вятър, който се движи към огъня. Това е опасно за хората и животните, защото вятърът разпространява огъня по-силно, събаря дървета и пречи на животните и хората да напускат опасни зони.

Изчисления

Плътността на горимото натоварване на площта се изчислява за всички обекти върху нея. Когато изчислявате горимото натоварване на сградите, вземете предвид не само предметите, които са вътре в помещението, но и строителните материали, от които е направена конструкцията. Например, когато се изчислява плътността на горимото натоварване на един квадратен метър площ в книжарница, изчисленията отчитат материалите, от които са стените, рафтовете, подови настилки (например килим) и, разбира се, книгите самите са направени. Плътността на горимото натоварване, дори на малка площ, може да варира значително от едно място на друго. Това може да се види ясно на картата на плътността на горивото.

Илюстрацията вдясно е план на спалнята, а вляво е карта на запалимия товар на тази стая. Стаята разполага с легло, две кръгли нощни шкафчета от стъкло и стомана, телевизор пред леглото и вграден гардероб.

Най-ниското зареждане с гориво е показано в бяло на картата. Цветът се променя на жълт, оранжев и червен с увеличаване на горивния товар. Матракът на леглото е направен от силно запалима полиуретанова пяна, а одеялото е от вълна. Плътността на горимото натоварване на тези материали е висока. И двете синтетични възглавници на леглото също горят добре и са лесно запалими, поради което леглото е маркирано в червено. Стените, вратите, телевизорът и вграденият гардероб със съдържанието му не са толкова лесно запалими, поради което цветът им е по-светъл. Огнезащитният килим е почти незапалим, а бетонният под, стъклото и тоалетките са напълно изключени. Масите стоят на килима, така че общата плътност на горимото натоварване върху заеманата от тях площ се изчислява общо с килима - поради това те са обозначени в светло жълто, въпреки че самите маси не се запалват.

Плътността на горимото натоварване може да бъде изчислена с помощта на софтуер, който симулира изгарянето на различни материали в сграда. Тази симулация се основава на изчисления, получени чрез изгаряне на тези вещества в лаборатория в калориметър. Също така, при изчисляване с помощта на такива програми обикновено се вземат предвид статистически данни за изгарянето на различни материали. Въз основа на тези данни специалистите по пожарна безопасност периодично проверяват плътността на горимите товари в обществени сгради, училища, хотели, офиси, летища, магазини, складове и вътре в обществения транспорт.

Важно е да запомните, че при изчисляване на плътността на горим товар се приема, че всички предмети в стаята ще бъдат изгорени при пожар. Това не е съвсем вярно, тъй като дори силно запалими материали могат да останат непокътнати от огън, ако са били държани в огнеупорно помещение, например в желязна кутия или сейф. Тоест, изчисленията на плътността на горивния товар не винаги са точни.

Оценка и приложение

Правилата за пожарна безопасност, особено в документите, предназначени за обществени сгради, обикновено посочват максимално допустимата плътност на горимото натоварване на помещението. Тази стойност често зависи от редица условия, като достъп до пожарни ескалации и аварийни изходи за пожар, броя на пожарогасителните инсталации като пръскачки и други фактори. В отделни жилищни сгради е възможно приблизително да се оцени плътността на горивния товар по време на тяхното изграждане. За да направите това, представете си какви мебели ще използват жителите във всяка стая. В помещения с мебели, изработени от запалими материали, като спалня, такива изчисления са по-трудни за извършване, тъй като повече от половината плътност на горимото натоварване зависи от тези мебели. Така например, двойното легло значително ще увеличи плътността на горивния товар в сравнение с единичното.

В обществени зони, като търговски центрове, плътността на горивния товар се проверява от време на време. Тази плътност обикновено е най-висока в магазините, които продават матраци, възглавници и одеяла, изработени от запалими материали като полипропилен, полиестерни тъкани и вълна.