ΠΡΟΦΙΛ ΕΤΑΙΡΕΙΑΣ  | ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ |  ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ - ISO |  ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ  |  LINKS |  ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ

 
 
Βιβλιοθήκη
ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ
ΔΟΧΕΙΩΝ
ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΥΡΟΣΒΕΣΤΗΡΑ
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ - ΠΗΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ
ΔΟΚΙΜΕΣ ΚΑΤΑΣΒΕΣΤΙΚΗΣ
ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ
ΠΥΡΟΣΒΕΣΤΗΡΩΝ
ΠΥΡΟΣΒΕΣΤΗΡΑΣ ΚΑΙ ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ
ΠΥΡΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΠΥΡΑΣΦΑΛΕΙΑ ΚΤΙΡΙΩΝ
ΑΥΤΟΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑΣΒΕΣΗΣ
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΥΡΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ

 

Η Εξέλιξη της τεχνικής της Φωτιάς

Για την κατανόηση της φωτιάς, πρέπει να δώσουμε ένα επιστημονικό ορισμό συμφωνά με την δική μας άποψη. Πρέπει να καταλάβουμε τον ρόλο που έπαιξε η φωτιά στην ιστορία - τα οφέλη της και το κόστος της στην κοινωνία από την άποψη των απωλειών ζωών και ζημιών σε περιουσίες. Η ελεγχόμενη φωτιά ή καύση, για χρησιμοποίηση της ισχύος, μελετούνται σε συνδυασμό με τα κίνητρα της αγοράς που οδηγούν την οικονομία. Η μελέτη της μη ελεγχόμενης φωτιάς φαίνεται να παρακινείται από ρίσκα προς την κοινωνία και από κοινωνίες που έχουν τα μέσα επένδυσης σε μια τέτοια μελέτη. Η ανάπτυξη της τεχνικής της φωτιάς έχει επιταχυνθεί τα τελευταία 150 χρόνια. Είναι μια δύσκολη περιοχή που εμπλέκει πολλούς τομείς γνώσεων και είναι σχετικά πρωτόγνωρη συγκριτικά με άλλους τεχνολογικούς τομείς.

Τι είναι η Φωτιά;

Πριν υπάρξει ζωή, υπήρχε φωτιά. Έχει αφήσει το αποτύπωμα της στην ιστορία με πολλούς τρόπους. Σε επιστημονικούς όρους, η φωτιά ή καύση είναι μια χημική αντίδραση που περιέχει καύσιμη ύλη και ένα οξειδωτικό - χαρακτηριστικά το οξυγόνο (Ο2) του αέρος. Η οξείδωση και το κιτρίνισμα των παλαιών εφημερίδων αποδεικνύουν αυτόν τον ορισμό. Όμως, αυτές οι διαδικασίες δεν είναι ούτε καύση ούτε φωτιά αφού ενέργεια πρέπει να απελευθερωθεί για την ύπαρξη αυτών. Μπορούμε να διαχωρίσουμε την καύση από την φωτιά. Σε επιστημονικούς όρους η καύση και η φωτιά είναι λέξεις συνώνυμες. Σε συμβατικούς όρους, συνήθως συμπεριφερόμεθα στην φωτιά σαν κάτι ξεχωριστό από την καύση, από το γεγονός ότι η φωτιά είναι καύση που δεν υπάρχει πρόθεση ελέγχου. Οι πυροσβέστες προσπαθούν να την ελέγξουν προσθέτοντας νερό ή άλλα μέσα, αλλά η διαδικασία της φωτιάς δεν είναι "σχεδιασμένη" καύση, όπως σε ένα φούρνο ή κινητήρα. Οι ειδικοί επί της καύσης, που μελετούν τέτοια συστήματα, μπορεί γνωρίζουν πολύ λίγα για τη φωτιά, όπως και αυτοί που ασχολούνται με την φωτιά μπορεί να γνωρίζουν πολύ λίγα για την καύση.
Η φωτιά είναι μια χημική αντίδραση που εμπεριέχει την εξέλιξη του φωτός και ενέργεια σε ικανοποιητικές ποσότητες για να είναι αντιληπτές. Θα υπάρχει πάντα φως σε μια φλόγα (φωτιά); Οχι. Για παράδειγμα, η καύση του Υδρογόνου (Η2) με αέρα ή οξυγόνο παράγει μόνο ατμούς νερού από την χημική του αντίδραση. Καίτοι παράγεται σημαντική ενέργεια, δεν θα δούμε κάποια φλόγα. Ομως στις περισσότερες άλλες περιπτώσεις φωτιάς θα δούμε την διαδικασία καύσης και μια φλόγα ή φωτιά θα γίνει εύκολα αισθητή, ιδιαίτερα στο δέρμα μας στο οποίο μπορεί να προκαλέσει ζημιά. Μπορεί να μην είναι μεγάλη, όμως ο ρυθμός απελευθέρωσης ενέργειας της, ανά μονάδα όγκου της ζώνης χημικής αντίδρασης θα είναι αρκετός να μας τραυματίσει τοπικά. Αυτή είναι η φωτιά. Είναι το αποτέλεσμα τριβής ενός σπίρτου, η λάμψη ενός ξυλοκάρβουνου, η μεγάλη πυρκαγιά του δάσους και ο αυθορμητισμός ενός καιόμενου όγκου χόρτων.
Τέλος, η χημική αυτή αντίδραση που καλείται φωτιά, στην γη χαρακτηριστικά, εμπεριέχει καύσιμη ύλη βασισμένη σε υδρογονάνθρακες, ήτοι άτομα άνθρακος (C), υδρογόνου (Η) και ίσως και ορισμένα άτομα οξυγόνου (Ο) και αζώτου (Ν). Ουσίες φτιαγμένες από τον άνθρωπο προστίθενται σ' αυτή τη σειρά των υλικών (μόρια), όπως το χλώριο (CL), βρώμιο (Br), φθόριο (F) και άλλα άτομα. Για παράδειγμα, τα μόρια του ξύλου απαρτίζονται από άτομα Η, C και Ο. Το χλωριούχο πολυβινύλιο (πλαστικό) περιέχει Η, C και Ο και επιπλέον άτομα CI. Η πολυουρεθάνη περιέχει Η, C και Ο και επιπλέον άτομα Ν. Αυτές οι προσθήκες στη βάση H-C-O, περιπλέκουν τη φύση των προϊόντων της καύσης και της ενδεχόμενης απειλής στο περιβάλλον.
Όλες οι χημικές αντιδράσεις διαφυλάττουν την ύλη, πράγμα που σημαίνει ότι όλα τα άτομα διατηρούνται, σε αντίθεση με την πυρηνική αντίδραση όπου ορισμένα άτομα μετατρέπονται σε νέα άτομα με ορισμένη ύλη μετατρεμμένη σε ενέργεια. Σε μια χημική αντίδραση όμως, τα μόρια δεν διαφυλάττονται. Η καταστροφή των είναι η ουσία της χημικής αντίδρασης όπου μετατρέπονται σε νέα μόρια. Για την καύση ή φωτιά ο σχηματισμός νέων μορίων από τα μόρια καυσίμου και οξυγόνου εκπέμπει μια καθαρή ποσότητα ενέργειας. Αυτή η ενέργεια προέρχεται από την απελευθέρωση των δυνάμεων συνοχής που συγκρατούν τα μόρια.
Μέχρι εδώ είναι το σημείο που μπορούμε να πλησιάσουμε στη μοριακή φυσική. Από εδώ και πέρα, η συζήτηση μας επί της φωτιάς, κυρίως, αφορά σε ότι μπορούμε να δούμε και να αισθανθούμε. Φυσικά βασιζόμαστε σε ορισμένες μετρήσεις, αλλά αυτές βρίσκονται σε μακροσκοπικό επίπεδο σε αντίθεση με το μικροσκοπικό ή μοριακό επίπεδο.

Φυσικές Αιτίες Φωτιάς

Τα φυσικά φαινόμενα που μπορεί να προκαλέσουν φωτιά (πυρκαγιά), λόγω των υψηλών των θερμοκρασιών, είναι η αστραπή και ο λειωμένος βράχος από υφαιστειογενή δραστηριότητα. Αυτά τα φαινόμενα χρονολογούνται από την εποχή δημιουργίας της γης. Καθώς ανεπτύσεται η οργανική ύλη, ήτο αναμενόμενη και η φωτιά. Ακόμη και σήμερα, αυτά τα φαινόμενα είναι η βασική αιτία πρόκλησης τυχαίων πυρκαγιών. Οι πτώσεις κεραυνών καταγράφονται από εργάτες που παρακολουθούν τα δάση μας. Αυτές οι πτώσεις κεραυνών μπορούν να προκαλέσουν "σιγοκάψιμο" κάτω από τα χόρτα στο δάσος και μετά από μια ημέρα ή δύο, όταν περάσει η καταιγίδα, οι φλόγες μπορεί να ξεσπάσουν. Τα πληρώματα των δασών (δασοφύλακες) ανιχνεύουν αυτές τις πτώσεις κεραυνών και προσπαθούν να συνεχίσουν το σβήσιμο. Περισσότερα προβλήματα στην σύγχρονη κοινωνία προκαλεί το φαινόμενο των σεισμών, και όχι η άμεση υφαιστειογενής δραστηριότητα. 'Ένας σεισμός μπορεί να δημιουργήσει μεγάλες ζημιές εξ αιτίας των πηγών καυσίμων και φωτιάς που χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση και μαγείρεμα. Περισσότερη ζημιά έγινε το 1906 από σεισμό στο SAN FRANCISCO λόγω μεγάλης πυρκαγιάς, απ' ότι ο πραγματικός σεισμός. Κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς που ακολούθησε τον μεγάλο σεισμό του ΚΑΝΤΟ το 1923 στο Τόκιο, 38.000 άτομα σκοτώθηκαν από μια δίνη φωτιάς - καιόμενος ανεμοστρόβιλος - που ξέφυγε στροβιλίζοντας από την κύρια στήλη της φωτιάς. Η φρίκη αποτυπώνεται στην Γιαπωνέζικη εικόνα του σχήματος 1-1 α και στην μακάβρια φωτογραφία των πτωμάτων που ήταν αποτύπωμα της δίνης φωτιάς, εικόνα 1-1 β. Είναι πράγματι εκπληκτικό το γεγονός ότι δεν μελετώνται τόσο οι επιδράσεις της φωτιάς λόγο.) σεισμού, όσο οι κατασκευαστικές επιδράσεις από το τράνταγμα.

Υπάρχει μόνο μια φυσική αιτία πρόκλησης πυρκαγιάς, που το ανθρώπινο είδος δεν αντιμετώπισε, αλλά δυστυχώς, αντιμετώπισαν οι δεινόσαυροι. 'Εχει πλέον αποδειχθεί ότι περίπου 65 εκατομμύρια χρόνια προ Χρίστου, ένας μεγάλος μετεωρίτης έπεσε πάνω στη γη. Το "πέρασμα" του μετεωρίτη δια μέσου της ατμόσφαιρας προκάλεσε θερμότητα λόγω τριβής και η σύγκρουση του (ισοδύναμη με πολλές ατομικές βόμβες) κινητοποίησε πολλά συντρίμματα και προϊόντα φωτιάς στην ατμόσφαιρα γύρω από τη γη σε ένα σύννεφο καπνού που επηρέασε την ατμόσφαιρα τουλάχιστον για ένα έτος, σφραγίζοντας την μοίρα των δεινόσαυρων. Έτσι δημιουργήθηκε ένας συνεχής χειμώνας και θάνατος των δεινοσαύρων λόγω εξαφάνισης της τροφής τους. Οι συνέπειες αυτής της πυρκαγιάς είναι γνωστές διότι έχουν βρεθεί υπολείμματα του μετεωρίτη (Ιρίδιον) σε πολλά μέρη του κόσμου.
Ο αποκαλούμενος πυρηνικός χειμώνας έχει το δυναμικό να καταστρέψει την ζωή στη γη, όπως και ο συνεχής χειμώνας τους δεινόσαυρους. Αυτή η επίδραση του χειμώνα από μια μεγάλη πυρκαγιά δημοσιεύθηκε το 1980, όταν πολεμικές πυρηνικές μελέτες προσδιόρισαν ότι η πυρκαγιά από έναν περιορισμένο πυρηνικό πόλεμο, μπορεί να δημιουργήσει συντρίμματα και καπνό που θα προκαλούσαν έναν πυρηνικό χειμώνα. Ο κόσμος μας θα ήταν σε κίνδυνο από μια παρατεταμένη μείωση του φωτός και θερμότητας. Πολλές μελέτες έχουν γίνει για να αποδείξουν το βάσιμο αυτής της ραδιενεργούς σκόνης στην ατμόσφαιρα ακόμη και από ένα επιβιώσιμο πυρηνικό πόλεμο. Ο γνωστός επιστήμων CARL SAGAN ήταν ένας από τους ένθερμους υποστηρικτές μελέτης των συνεπειών ενός πυρηνικού χειμώνα. Ακόμη και πριν λήξει ο ψυχρός πόλεμος, όλα τα πυρηνικά μέλη πάγωναν με την ιδέα αυτής της πιθανότητας.
Πολύ καιρό μετά τους δεινόσαυρους, το ανθρώπινο είδος εξελίχθηκε και τελικά καλλιέργησε τη φωτιά. Ο Αριστοτέλης σκέφθηκε ότι θα ήτο πολύ σημαντικό να την κατατάξουμε ως ένα από τα τέσσερα στοιχεία της ύλης: φωτιά, γη, αέρας και νερό. Η φωτιά χρησιμοποιήθηκε και κακομεταχειρίσθηκε με πολλούς τρόπους. Η HAZEL ROSSOTTl ζωηρά περιγράφει τις χρήσεις, τους κινδύνους και τις πνευματικές ιδιότητες της φωτιάς όπως χρησιμοποιήθηκε από την κοινωνία. Περιγράφει πώς οι Ινδιάνοι της φυλής CHEROKEE έμαθαν να διατηρούν τη φωτιά θάβοντας ένα σιγοκαιόμενο κούτσουρο και μετά να το ξεθάβουν και αφού το φυσούσαν είχανε πάλι φωτιά. Αυτό το κυκλικό φαινόμενο, πιθανόν, εξέπληξε αυτούς που αντιμετώπισαν τη μεγάλη πυρκαγιά στην Βαλτιμόρη το 1990. Το επεισόδιο αφορούσε σε 20 στρέμματα θαμμένων κούτσουρων. Μετά από πολλές αποτυχημένες προσπάθειες κατάσβεσης, τα κούτσουρα θάφτηκαν περισσότερο, πιθανόν επιβραδύνοντας έτσι το "σιγοκάψιμό τους", αλλά χωρίς να το εξαλείψουν.

Πυρκαγιές στις ΗΠΑ

Η ιστορία σημειώνεται με πολλές καταστροφές λόγω πυρκαγιών. Η μεγάλη πυρκαγιά του Λονδίνου το 1966 και του Σικάγου το 1871 προκάλεσε την καταστροφή χιλιάδων κτιρίων. Αυτά ήσαν, κυριολεκτικά, γεγονότα όμοια με πυρκαγιές δασών στο ότι ο αέρας ήταν ο βασικός παράγων της διασποράς των πυρκαγιών. Όταν ο αέρας σταμάτησε, η φωτιά σταμάτησε επίσης. Μηχανικές συσκευές καταστολής πυρκαγιών δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε τέτοιες πυρκαγιές μέχρι να επικρατήσουν ήρεμες συνθήκες. Αυτές οι φωτιές ήσαν μεγάλες πυρκαγιές ή μαζικές φωτιές που ενέπλεκαν μεγάλες περιοχές σε δεδομένο χρόνο. Η πλευρική επέκταση των φλογών των, είναι μεγαλύτερη από το ύψος των φλογών. Τέτοιες φωτιές προεκλίθησαν στον Β' Παγκόσμιο πόλεμο, κατά τον βομβαρδισμό του Αμβούργου, Δρέσεν και του Τόκιο, οι οποίες ήσαν πιο καταστρεπτικές από τις επιπτώσεις της ατομικής βόμβας της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι. Πράγματι, πολλές από τις μεγαλύτερες καταστροφές στην πρόσφατη ιστορία από φυσικά φαινόμενα, πιθανόν, να οφείλονται στις πυρκαγιές .
Τόσο μεγάλες καταστροφές είναι σχετικά ασυνήθεις. Η αντίληψη μας επί των κινδύνων της πυρκαγιάς διαμορφώνεται από τις τοπικές επιδράσεις της. Σχεδόν 2,5 εκατομμύρια πυρκαγιές αναφέρονται στις ΗΠΑ κάθε χρόνο. Αυτό σημαίνει, μια πυρκαγιά κάθε χρόνο για 1 στις 50 οικογένειες. Σχεδόν 5.000 θάνατοι συμβαίνουν κάθε χρόνο στις ΗΠΑ λόγω των πυρκαγιών. Για ένα συνολικό πληθυσμό των ΗΠΑ 250 εκατομμυρίων με όριο ζωής 50 ετών, υπολογίζουμε:

250x106 άνθρωποι /70 χρόνια χ θάνατοι ανά χρόνο = 714 άνθρωποι

ή σχεδόν 1 στους 700 ανθρώπους θα πεθάνουν λόγω πυρκαγιάς στις ΗΠΑ κατά τη διάρκεια της ζωής σας. Αυτή η συχνότητα συμφορών είναι σχεδόν 10 φορές περισσότερο ή 1 προς 70, απ' ότι οι θάνατοι λόγω αυτοκινητιστικών ατυχημάτων. Μπορεί να έχετε μια πυρκαγιά κάθε χρόνο στη γειτονιά σας και τουλάχιστον ένα άτομο να πεθαίνει λόγω πυρκαγιάς κατά τη διάρκεια της ζωής σας. Αυτές οι στατιστικές πυρκαγιών συγκριτικά με άλλες απειλές, δεν αποτελούν ένδειξη ύπαρξης προβλήματος γύρω από τις πυρκαγιές.
Όμως, οι πυρκαγιές και οι διάφορες στατιστικές, πράγματι, παρακινούν τον κόσμο για ενέργειες. Όλο τον 20ο αιώνα έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες για την πυροπροστασία, αλλά και την πρόληψη των πυρκαγιών. Στις ΗΠΑ, μετά τη μεγάλη φωτιά στη Βαλτιμόρη, αλλά και το γεγονός ότι οι απώλειες περιουσιών, λόγω πυρκαγιών, ήτο 10 φορές περισσότερες από την Ευρώπη, άρχισε ένα εθνικό πρόγραμμα έρευνας στο Εθνικό Γραφείο Προτύπων των ΗΠΑ, για την διερεύνηση των συνεπειών της φωτιάς επί των υλικών κατασκευής των κτιρίων. Τα κτίρια από χάλυβα και μπετόν δεν βρέθηκαν ότι είναι άκαυστα.
Επιπλέον, ο Εθνικός Οργανισμός Πυροπροστασίας των ΗΠΑ (NFPA) ιδρύθηκε το 1896 για να παρέχει μια προαιρετική βάση τεχνικών πληροφοριών και προτύπων -προτεινόμενες διαδικασίες και πρακτικές - που αφορούσαν στην ασφάλεια. Το Γραφείο Αντασφαλιστών (UL) και η Αμερικανική Οργάνωση Δοκιμών και Υλικών (A.S.T.M.) συνεισέφεραν πρότυπες μεθόδους δοκιμών για τον προσδιορισμό της απόδοσης σε καταστάσεις πυρκαγιών. Αυτό οδήγησε σε δοκιμές αντίστασης σε πυρκαγιές, που έδωσε την δυνατότητα μέτρησης της αντοχής των κατασκευαστικών στοιχείων των κτιρίων και κατασκευών, στη φωτιά. Αυτές οι δοκιμές που έγιναν μέσα σε ειδικούς φούρνους, βοήθησαν στην διαβεβαίωση ότι τα κτίρια δεν θα καταρρεύσουν λόγω πυρκαγιάς. Όμως, όλες οι φωτιές δεν μοιάζουν με τις συνθήκες των ανωτέρω πρότυπων δοκιμών και οι πρακτικές δεν είναι γενικές.

Έρευνα επί της Φωτιάς

Η μελέτη της φωτιάς είναι ένα πολύπλοκο θέμα που περιλαμβάνει μια σειρά ανεξάρτητων τομέων γνώσεων. Κάθε ένα θέμα απ' αυτά πρέπει να αναπτυχθεί πριν όλα τα κομμάτια συγκεντρωθούν για την κανονική περιγραφή της φωτιάς. Η επιστήμη είναι η ανέλιξη πολλών βημάτων και συνεισφορών. Τελικά, το θέμα παίρνει μορφή και ο κόσμος το διατυπώνει ή το ενοποιεί με ποσοτικές περιγραφές που επιτρέπουν προβλέψεις και εκτιμήσεις για έναν αναγνωρισμένο επιστημονικά τομέα γνώσεων.
Η φωτιά είναι μια ανεξέλεγκτη καύση που εμπεριέχει χημεία, θερμοδυναμική, μηχανική ρευστών και μεταβίβαση θερμότητας. Η θερμοδυναμική, που αφορά στην μελέτη της ενέργειας και κατάστασης της ύλης, κυρίως διαμορφώθηκε από τον WILLARD GIBBS, έναν αξιόλογο επιστήμονα του 19ου αιώνα ο οποίος δημιούργησε μια ενοποίηση και καθαρότητα στο θέμα αυτό που εκτιμάται ακόμη και σήμερα. Η μεταβίβαση θερμότητας είχε επίσης τις ρίζες της στις αρχές του 1800. Ο JOSEPH FOURIER, ένας στρατηγός του Ναπολέοντα, διατύπωσε τον νόμο της αγωγιμότητας της θερμότητας που αποτελεί την θεωρητική βάση του συγκεκριμένου χώρου. Αλλά η μεταβίβαση της θερμότητας στα υγρά έπρεπε να περιμένει την ανάπτυξη της σύγχρονης μηχανικής ρευστών, προς τα τέλη του 1800, όταν, του REYNOLD η πρωτοποριακή εργασία επί της τυρβώδους ροής έβαλε τη βάση για μηχανολογική
ανάλυση το 1900, ο THEODORE KARMAN και άλλοι προχώρησαν το θέμα της αεροδυναμικής, που έστρωσε τον δρόμο για μια πιο ολοκληρωμένη δομή της μεταβίβασης της θερμότητας. Σ' αυτό το σημείο, οι λύσεις βασίζονται σε, κατά προσέγγιση μεθόδους, αφού οι βασικές μαθηματικές εξισώσεις, ήσαν λίαν πολύπλοκες ώστε να λυθούν με ακρίβεια. Στην καύση, ο Ρώσος επιστήμονας Υ.Β. ZELDOVITCH μπόρεσε να διατυπώσει λύσεις για τις διαχεόμενες φλόγες με καινοτόμους μαθηματικές τεχνικές. Καίτοι το θέμα της καύσης άρχισε να μελετάται το 1930, παρά ταύτα δεν αναπτύχθηκε σε μια ώριμη μορφή μέχρι το 1950. Σήμερα, μεγάλοι υπολογιστές κατορθώνουν να εξετάσουν όψεις του θέματος αλλά προβλήματα όπως ο στροβιλισμός, χημική κινητική και άλλα μικρής έντασης φαινόμενα ακόμη δεν μπορούν να επιλυθούν τελείως από υπολογιστή. Ο μηχανικός πρέπει να βασισθεί σε πνευματική διορατικότητα και κατά προσέγγιση διατυπώσεις. Εκτός αυτού, μόνο όταν μια κατανόηση του θέματος πρυτανεύσει μπορούν να γίνουν απλές αναπαραστάσεις των σύνθετων φαινομένων. Αυτό, επίσης, επιτρέπει την μεταφορά γνώσεων και ευκολία στην χρήση της.
Το θέμα της φωτιάς χρειάσθηκε να στηριχθεί σε όλους τους απαρτίζοντας τομείς γνώσεων. Έπρεπε όμως να ωριμάσουν πριν ακόμη ήτο δυνατόν να περιγραφεί και να προβλεφθεί η φωτιά.
Ένας άλλος παράγων που επιδρά στην εξέλιξη της επιστήμης της φωτιάς είναι το κίνητρο μελέτης της ίδιας της φωτιάς. Η επιστήμη της φωτιάς διδάσκεται σε σχολεία αρχιτεκτονικής στην Ιαπωνία όπως και σε άλλους επιστημονικούς τομείς. Δεν είναι τυχαίο ότι, το πρώτο επιστημονικό εγχειρίδιο επί των ποσοτικών ειδών της φωτιάς εκδόθηκε στην Ιαπωνία το 1980.
Η Αγγλία ανέπτυξε ένα από τα πιο εξελιγμένα στον κόσμο επιστημονικά εργαστήρια για τη μελέτη της φωτιάς. (Τον Σταθμό Έρευνας Πυρκαγιών). Μεγάλο μέρος της εργασίας, υπό την καθοδήγηση των DENNIS LAWSON, PHILIP THOMAS και DAVID RASBASH, δεν εκτιμήθηκε όπως θα έπρεπε, διότι δεν εκδόθηκε ποτέ σε ανάλογα πυροσβεστικά περιοδικά. Αλλά, έχει γίνει αποδεκτό, ότι το πρώτο πρόγραμμα αποφοίτησης στην μηχανολογία της φωτιάς καθιερώθηκε από τον DAVID RASBASH στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
Πολλοί από τους πρωτοπόρους της επιστήμης της φωτιάς συγκεντρώθηκαν σε ειδική σύσκεψη στην WASHINGTON το Νοέμβριο του 1959 για να συζητήσουν "Την χρήση των μοντέλων στην έρευνα των πυρκαγιών". Ο WALTER BERL, ο οργανωτής της συγκέντρωσης, σχολίασε ως ακολούθως: "η στενή αλληλοεπίδραση μεταξύ της αεροδυναμικής μεταβίβασης θερμότητος και βαθμού χημικής αντίδρασης, κάνει τη μελέτη των πυρκαγιών, πρόβλημα που διεγείρει την περιέργεια. Οι επιστήμονες που πέτυχαν διακρίσεις σε πεδία διάφορα των πυρκαγιών, επέλεξαν να μελετήσουν την πυρκαγιά λόγω της πρόκλησης της και της προοπτικής των οφελών προς την κοινωνία.
Στις ΗΠΑ, ένας από τους νεώτερους επιστήμονες στο Μ.Ι.Τ. επιθεμάτων πυρκαγιών ήτο ο ΗΟΥΤ HOTTEL. Άρχισε τη μελέτη του για τη φωτιά πριν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, αλλά επικέντρωσε την μελέτη του επί των επιδράσεων αυτής από τα χρησιμοποιούμενα όπλα κατά τη διάρκεια αυτού. Αργότερα, αυτός και ο EMMONS του πανεπιστημίου του HARVARD συνέχισαν την ερευνά τους επί των θεμελιωδών αρχών της φωτιάς και ζήτησαν την κυβερνητική οικονομική υποστήριξη. Η ανάγκη υποστήριξης μιας τέτοιας έρευνας έγινε αντιληπτή στις αρχές του 1970.

Τα αποτελέσματα αυτών των ερευνών του 1970 βοήθησαν στην προαγωγή, ανάπτυξη και έδρασαν καταλυτικά στις διάφορες μεμονωμένες και διακεκομμένες προσπάθειες ερευνών επί θεμάτων φωτιάς σε όλο τον κόσμο. Καίτοι η Αμερικανική χρηματοδότηση για βασική έρευνα επί θεμάτων φωτιάς έχει από τότε μειωθεί, η παγκόσμια δραστηριότητα αλληλοενημέρωσης μεγαλώνει και υπάρχει μια σωστή ανταλλαγή γνώσεων σ' αυτόν τον μικρό τομέα / πεδίο. Για παράδειγμα, με τη διενέργεια Συμποσίων χορηγούμενων από την Διεθνή Οργάνωση της Επιστήμης της πυρασφάλειας, βοήθησε στην διατήρηση ανταλλαγής μελετών επί θεμάτων πυρκαϊών. Το εγχειρίδιο της μηχανολογικής πυροπροστασίας που αναπτύχθηκε από τον Οργανισμό Μηχανολόγων Πυροπροστασίας (SFPE) είναι ένα καλό παράδειγμα της τρέχουσας βάσης γνώσεων της επιστήμης των πυρκαγιών όπως έχει συγκεντρωθεί από ειδικούς σε τομείς γνώσεων της φωτιάς.

Σχηματισμός Εικόνων των Φαινομένων της Φωτιάς

Είναι πολύ σημαντικό να έχει κανείς μια οπτική ιδέα των φαινομένων της φωτιάς πριν θεσπίσει το πλαίσιο εργασίας του. Πολλές επιδράσεις φαίνονται (ή μπορούν να ιδωθούν εάν προγραμματισθούν) κατά τη διάρκεια της προόδου της φωτιάς και της σχετικής κίνησης του καπνού της. Αυτές πρέπει να κατηγοριοποιηθούν, εφόσον αρχίσει προσπάθεια εκμάθησης των. Το σχήμα μιας φλόγας επηρεάζεται από την ροή του ρευστού που προκαλείται από την ίδια τη φλόγα. Το είδος της κίνησης του καπνού εντός των κτιρίων μπορεί να λάβει πολλές μορφές. Τέτοιου είδους σχηματισμός εικόνας πρέπει να δημιουργηθεί στα εργαστήρια για συστηματική μελέτη, αλλά οι πυροσβέστες και άλλοι πρέπει να είναι ικανοί να εκφράζουν τις παρατηρήσεις τους στους επιστήμονες, ώστε να βοηθούνται στις μελέτες τους. Ένας επιστήμονας δεν μπορεί να περιορίσει τον σκοπό ή τη σημασία των παρατηρήσεων του στα φαινόμενα της φωτιάς. Όμως, μπορεί να κάνει μελέτες μικρής κλίμακας, οι οποίες και θα έχουν σχέση με το θέμα. Όλοι μας εκτιμούμε τον ρόλο της σήραγγας αέρος (για πειραματικούς σκοπούς) στον σχεδιασμό αεροσκαφών και βελτίωση της αεροδυναμικής των αυτοκινήτων. Οι αδελφοί WRIGHT είχαν στη διάθεση τους μια τέτοια σήραγγα. Τέτοιες τεχνικές δημιουργίας μοντέλων υπό κλίμακα διείσδυσαν σε πολλά πεδία μελετών η πυρκαγιά δεν εξαιρείται. Φυσικής κλίμακας μοντέλα βασιζόμενα σε επιστημονικούς νόμους, μπορεί να βοηθήσουν στο σχεδιασμό αεροσκαφών, πλοίων, παλιρροιακών δεξαμενών, αιθουσών για κονσέρτα, ακόμα και να αναλύσουν τη δυναμική πρόσκρουσης οχημάτων. Η πορεία της πυρκαγιάς μπορεί επίσης να αναπαρασταθεί από μοντέλα υπό κλίμακα. Πολλοί από τους τύπους που θα μελετήσουμε σ' αυτό το βιβλίο έχουν προέλθει από τεχνικές μοντελοποίησης με τη χρήση συστημάτων εργαστηριακού μεγέθους.
Το σχήμα 1 -5 είναι μια σχηματική παράσταση φαινομένων που δημιουργούνται σε μια πυρκαγιά δωματίου. Η αναγνώριση τους και άλλων φαινομένων βοήθησε στην καθιέρωση του πλαισίου εργασίας της "μοντελοποίησης" πυρκαγιών διαμερισμάτων.
Τα σχήματα 1 -6 και 1 -7 αντίστοιχα, δείχνουν την δυναμική της κίνησης του καπνού και ροής του ρευστού σε διάδρομο που βρίσκεται υπό την επίδραση φωτιάς σε δωμάτιο.

Σχήμα 1 -5 Φαινόμενα κατά την ανάπτυξη πυρκαγιάς δωματίου


Τα αποτελέσματα δημιουργήθηκαν με ακρίβεια χρησιμοποιώντας μοντέλο υπό κλίμακα με γυάλινους τοίχους και έγχρωμο καπνό ώστε να γίνει ορατή η όλη διαδικασία. Αυτές οι φωτογραφίες δείχνουν την κλασσική αναπαράσταση ενός εμφανούς στρώματος καπνού που γεμίζει το πάνω μισό ενός διαμερίσματος (σχήμα 1 -6) και των περίπλοκων επανακυκλούμενων ροών που συμβαίνουν στο στρώμα καπνού και στον σχετικά καθαρό κάτω χώρο (προς τα δεξιά) καθώς ο αέρας εισέρχεται από ένα παράθυρο και επικάθεται στον καπνό.
Το σχήμα 1-8 δείχνει γοητευτικά σχήματα φλογών που είναι αποτέλεσμα πρόσκρουσης φλογών σε ταβάνι. Τα σχήματα (μορφές) εξαρτώνται από το είδος του καυσίμου, τον ρυθμό ροής του καυσίμου και της απόστασης από το ταβάνι (οροφή). Αυτά τα αποτελέσματα δεν μπορούν να προβλεφθούν από κάποιο είδος μοντελοποίησης σε Υπολογιστή.

Επιστημονική Σήμανση

Προκειμένου να συσχετισθούν οι ιδέες και αρχές που υπάρχουν πίσω απ' αυτά τα φαινόμενα, πρέπει πρώτα να καταλάβουμε ποιοτικά την συμπεριφορά της φωτιάς. Ακόμη περισσότερο πρέπει να καταλάβουμε τις πληροφορίες και μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την περιγραφή συγκεκριμένων φαινομένων της φωτιάς. Όμως, χρειάζονται ορισμένες γνώσεις φυσικής και άλγεβρας. Ορισμένα βασικά των μονάδων μέτρησης, των συμβόλων και των επιστημονικών σημάνσεων θα παρέχουν τα θεμέλια της ποσοτικής μας ανάλυσης.

 


Σχήμα 1-6 Στρώμα καπνού σε διάδρομο υπό κλίμακα υποκείμενο σε φωτιά δωματίου στα αριστερά με πόρτα πλάτους WD = 11 εκατοστά και εξερχόμενο δια μέσου άλλης πόρτας στα δεξιά πλάτους WE.

Σχήμα 1 -7 Λωρίδες καπνού που δείχνουν το περίπλοκο ίχνος της ροής σε διάδρομο υπό κλίμακα ο οποίος υπόκειται σε φωτιά δωματίου.

Σχημα 1 ·8 Σχήματα φλογών από αναβλυστήρα οροφής

 

 
© 2004 Fire Security |  Privacy Policy  | IΩΝΙΑΣ & ΝΙΚΑΣ ΧΑΜΟΜΗΛΟΣ ΑΧΑΡΝΑΙ Τ.Κ. 13671 2461971-2401083-2464823