澳洲科学家近日研发的新型“太阳能烟囱(solar chimney)”,声称可以省下一半的能源成本,还有助火场逃生,不过烟囱要怎么帮助人们逃出充斥火、烟与高温的死亡建筑?
澳洲皇家墨尔本理工大学(RMIT University)的新型太阳能烟囱主要是借由“烟囱效应”,加强建筑的空气对流与排烟效果,火灾现场的热空气(烟)密度较低,故会沿着楼梯或是电梯快速往上窜,这也是为什么火灾时不要往上逃跑的原因。
火场的烟不是一开始就是“浓烟”,刚开始因为水蒸气蒸发主要是白烟,等到氧气逐渐消耗后,就会开始冒黑烟,这些黑烟就是含有一氧化碳、二氧化碳与毒性瓦斯的易燃浓烟,一旦吸入就会昏迷或窒息而死,乌黑的弥漫烟雾也会降低能见度阻碍逃生路线,这时候若再打开窗或是提供足够的氧气,这些浓烟就会变成火焰,可说是火场的头号杀手。
团队希望借着烟囱效应,快速把烟排出,降低人们因浓烟烧伤呼吸道或一氧化碳中毒的机会。团队指出,热空气上升由烟囱排出后,会从底部抽出更多气流,加速建筑物内部的对流与循环,有助维持逃生通道视线。
就如同图中所示,图为火灾发生 16 分钟后的一氧化碳浓度模型,最上面则是装有太阳能烟囱的情景,对比下面无装设的,一氧化碳浓度差异相当大。
团队模型指出,太阳能烟囱可协助人们争取逃出火场的时间,从 2 分钟延长到 14 分钟以上,研究员 Long Shi 表示,紧急时刻分秒必争,火场逃生时间愈久愈好,而团队研究指出,太阳能烟囱也能兼具安全与环保优势。
不过也要依据建筑设计才能知晓太阳能烟囱对火场逃生有多大帮助,毕竟空气流通也会让火势更大,唯一可以确定的是,照皇家墨尔本理工大学工程学院团队先前研究显示,太阳能烟囱可以做到“通风”与“排烟”的功效。Shi 表示,若要知道太阳烟囱能延长多久逃生时间,首先得精准地建模。
目前团队已将太阳能烟囱装设在位于金斯顿的运动场馆 Mentone Reserve Pavilion,金斯顿市市长 Georgina Oxley 表示,利用绿色能源帮建筑供暖与降温,帮澳洲议会满足环保目标,除此之外在火灾发生时,也可以争取逃生时间。
RMIT 研究能为太阳能烟囱开辟新的用途,通常太阳能烟囱是绿色建筑重要设计,使建筑物冬暖夏凉,减少能源成本 50% 以上,且太阳能烟囱不只有排烟效果,当烟囱内(室内)温度比户外低时,气流会在向下流动,将户外空气从通风口吸入塔内,在夏季时也可调节空气。
只是不管有没有装设太阳能烟囱,遇到火警主要还是要依照现场状况随机应变,毕竟逃生重要但求生才是关键,像是发现门外有浓烟就赶快关上门、湿毛巾用处不大、不要躲在厕所、最好往下逃生等等。
- Saving energy and lives: how a solar chimney can boost fire safety
- 浓烟中用湿毛巾摀口鼻逃生,合理吗?
(首图来源:RMIT University)
延伸阅读:
- 不需要铺设大量透镜,太阳能烟囱运用空气对流发电