Перевести одиниці джоуль на квадратний метр Дж

Перевести одиниці: Джоуль на квадратний метр [Дж/м²] Ленглі [Лн]

Загальні відомості

Потужність теплового випромінювання або енергетична експозиція- це кількість тепла, що виділяється на певній площі.Щільність пального навантаження під час пожежі— приклад енергетичної експозиції. Ця величина визначає загальну кількість енергії, що виділяється на площу під час пожежі за умови, що всі горючі матеріали на цій площі згорять. У системі СІ ці величини вимірюють у джоулях на квадратний метр або Дж/м².

Щільність пального навантаження при пожежі дозволяє приблизно уявити як довго і з якою інтенсивністю горітиме пожежа. Це, у свою чергу, допомагає інженерам та архітекторам, які проектують будівлю, оцінити, де і якою мірою необхідно захистити будівлю від пожежі.

Енергетична експозиція

Знання про енергетичну експозицію корисні у низці дисциплін, наприклад у галузі інформаційних технологій. Чим вище енергетична експозиція, тим сильніше необхідно охолоджувати кімнати, в яких знаходяться сервери, оскільки вони можуть працювати лише за певної температури. Площа приміщення зазвичай намагаються використовувати якомога ефективніше, тому сервери часто сконцентровані в одній кімнаті, в невеликому просторі. Кожен сервер виділяє велику кількість тепла, тому багато серверів в одній кімнаті означає високу енергетичну експозицію, тобто високу температуру кімнати, якщо її не охолоджувати. Це серйозна проблема в дата-центрах.

У дата-центрах звичайні способи охолодження часто виявляються недостатніми, тому там нерідко встановлюють фальшпідлогу, під якою циркулюють холодне повітря. Це повітря потрапляє у приміщення через отвори у підлозі. У міру нагріваннявін піднімається вгору і йде в отвори в стелі, звідки потрапляє в кондиціонер. Там його охолоджують, і знову подають у простір під підлогою. Іноді холодне повітря подають не лише знизу, а й зі стелі.

Щільність пального навантаження

Щільність пального навантаження залежить від кількості горючих матеріалів на цю площу, а й від горючості цих матеріалів. Наприклад, якщо в приміщенні знаходяться предмети з целюлози або пластику, у яких висока горючість, то щільність пального навантаження в цьому приміщенні вища, ніж якби там були предмети із слабогорючих речовин, наприклад, зі скла.

Знаючи щільність пального навантаження, можна передбачити як швидко поширюватиметься пожежа. На цю швидкість впливають інші фактори, наприклад наявність або відсутність вентиляції. Щільність пального навантаження значно впливає на те, як швидко загоряються і вигоряють матеріали на ділянці. Вона також впливає на загальну інтенсивність вогню, на якийсь час, можливий для порятунку людей, та на інші фактори.

Втрата від міських пожеж також сильно залежить від щільності пального навантаження. Наприклад, коли у місті багато дерев'яних будівель, то щільність пального навантаження висока, і там часто трапляються пожежі. Ці пожежі горять із більшою інтенсивністю, ніж пожежі у менш пожежонебезпечних районах. З того часу, як люди стали жити в містах, багато пожеж сталося саме через те, що багато будинків у містах було збудовано з дерева. Ось деякі приклади таких пожеж.

Велика пожежа Риму в 64 році нашої ери знищила більшу частину міста.
Московська пожежа 1547 року, внаслідок якої згоріла 1/3 частина міста.
Велика пожежа періоду Мейрекі в 1657 році в місті Токіо, яке тоді називалося Едо, знищило понад 60% міста. Згіднолегенді, пожежа почалася через прокляте кімоно. Священнослужитель намагався спалити його тому, що всі три його попередні господині померли у ранньому віці. В результаті спалахнув храм, і пожежа перекинулася на місто.
Велика лондонська пожежа в 1666, яка палала три дні. Вважається, що він почався в пекарні, перекинувся на інші будинки та швидко охопив усе місто.
Велика чиказька пожежа вирувала в місті в 1871 році і знищила більшу частину будівель.
Ряд пожеж у Канто пішов за землетрусом у Токіо 1923 року.

Ситуація змінилася, коли перестали зводити так багато дерев'яних будинків у містах. Пожежі в 20 і 21 століттях, які виникли через діяльність людей, найчастіше траплялися на заводах з переробки нафти та інших промислових підприємствах, а не в містах, незважаючи на те, що щільність пального навантаження в містах і зараз досить велика і може спричинити пожежа високої інтенсивності, яку важко загасити.

Вогняні смерчі

Вогненний смерч - явище, викликане великою пожежею, при якому полум'я впливає на рух вітру та створює висхідні потоки повітря. Щільність пального навантаження впливає на те, чи досягне пожежа рівня вогняного смерчу. Вогняні смерчі можуть бути викликані як людьми, і природними явищами. Наприклад, під час бомбардування під час воєн вони іноді виникають у містах.

Найчастіше, для того, щоб пожежа досягла рівня смерчу, в районі повинні горіти декілька великих пожеж одночасно, і чим більша щільність пального навантаження, тим ця ймовірність вища. У природі вогняні смерчі найчастіше трапляються у лісах, оскільки дерева створюють велику щільність горючого навантаження. Проблема вогненних смерчів особливо гостро стоїть в Австралії, де в лісах зростає велика кількість евкаліптових дерев.Евкаліптова олія, що містяться в них, ще більше збільшує інтенсивність пожежі. Така пожежа піднімає вгору стовп гарячого повітря, і в результаті піднімається вітер, що рухається у напрямку пожежі. Це небезпечно для людей і тварин, тому що вітер сильніше розповсюджує пожежу навколо, валить дерева та заважає тваринам і людям піти з небезпечних районів.

Обчислення

Щільність горючого навантаження площі обчислюють всім предметів, у ньому перебувають. При обчисленні пального навантаження будівель враховують не тільки предмети, що знаходяться всередині приміщення, а й будівельні матеріали, з яких зроблено будову. Так, наприклад, обчислюючи щільність пального навантаження одного квадратного метра площі в книгарні, в обчисленнях враховують матеріали, з яких зроблені стіни, що знаходяться на цій площі, книжкові полиці, покриття підлоги (наприклад, килим), і, звичайно, самі книги. Щільність палива, навіть на маленькій ділянці, може сильно відрізнятися від одного місця до іншого. Це добре видно на карті щільності пального навантаження.

На ілюстрації справа – план спальної кімнати, а ліворуч – карта горючого навантаження цієї кімнати. У кімнаті — ліжко, два круглі нічні столики зі скла та сталі, телевізор перед ліжком, і вбудована шафа для одягу.

Найнижче горюче навантаження показане на карті білим кольором. Забарвлення переходить до жовтого, помаранчевого та червоного кольорів у міру збільшення пального навантаження. Матрац на ліжку виготовлений з особливо пального спіненого поліуретану, а ковдра — з вовни. Щільність пального навантаження цих матеріалів висока. Обидві синтетичні подушки на ліжку теж добре горять і легко спалахують, тому ліжко позначене червоним кольором. Стіни, двері, телевізор, і вбудована шафа з його вмістом не так легкоспалахують, тому їх колір світліший. Оброблений антипіреном килим майже не горить, а бетонна підлога, скло та туалетні столики зовсім не горять. Столики стоять на килимі, тому загальна щільність пального навантаження на площі, яку вони займають, обчислюють у сумі з килимом — через це вони позначені світло-жовтим, хоча самі столики і не спалахують.

Щільність пального навантаження можна обчислити за допомогою програмного забезпечення, яке імітує горіння різних матеріалів будівлі. Таке моделювання ґрунтується на обчисленнях, отриманих при спалюванні цих речовин у лабораторії в калориметрі. Також при обчисленнях з використанням таких програм, зазвичай, враховують статистичні дані про горіння різних матеріалів. На основі цих даних фахівці з пожежної безпеки час від часу перевіряють щільність пального навантаження у громадських будинках, школах, готелях, офісах, аеропортах, магазинах, на складах та всередині громадського транспорту.

Важливо пам'ятати, що при обчисленні густини пального навантаження припускають, що всі предмети в кімнаті згорять під час пожежі. Це не зовсім правильно, тому що навіть дуже горючі матеріали можуть залишитися неушкодженими вогнем, якщо знаходилися в закритій від пожежі оболонці, наприклад, у залізній скриньці або сейфі. Тобто обчислення щільності пального навантаження не завжди точні.

Оцінка та застосування

У правилах протипожежної безпеки, особливо в документах, призначених для громадських будівель, зазвичай вказують максимально дозволену щільність навантаження приміщення. Ця величина часто залежить від низки умов, таких як доступ до пожежних сходів та аварійних пожежних виходів, кількість установок пожежогасіння, наприклад спринклерів, та інших факторів. В індивідуальних житлових будинках можна приблизнооцінити щільність пального навантаження під час їх побудови. Для цього уявляють, які меблі мешканці будуть використовувати у кожній кімнаті. У кімнатах з меблями з легкозаймистих матеріалів, наприклад, у спальні, такі обчислення зробити важче, оскільки більше половини щільності пального навантаження залежить від цих меблів. Так, наприклад, двоспальне ліжко сильно збільшить щільність пального навантаження порівняно з односпальним.

У громадських приміщеннях, наприклад, у торгових центрах, час від часу перевіряють щільність пального навантаження. Ця щільність найвища зазвичай у магазинах, які продають матраци, подушки та ковдри, які роблять з легкозаймистих матеріалів, наприклад поліпропілену, поліефірних тканин та вовни.