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建筑科学

燃烧安全测试协议需要修正吗?

劳伦斯伯克利国家实验室的维·拉普博士说,一项特别的测试并没有我们想象的那么有用

燃烧安全检查和测试是预防一氧化碳中毒的关键。这个热水器有排气问题,应该通过目视检查发现。
图片来源:能源先锋
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燃烧安全检查和测试是预防一氧化碳中毒的关键。这个热水器有排气问题,应该通过目视检查发现。
图片来源:能源先锋
如果这个自然通风炉反通风,烟道气(包括,在某些情况下,一氧化碳)可能会进入家庭空气。
图片来源:能源先锋
这是燃烧器具吃水方程,其中:Da为器具实际吃水;Dt为理论草案;ΔpLoss为弯曲、鸟巢、天气等造成的压力损失;Dp是减压。
图片来源:维·拉普博士
BPI和RESNET减压极限
图片来源:维·拉普博士
真实的最坏情况降压曲线,表明随着降压增加超过泄漏点,空气中的污染物可能会减少。
图片来源:能源先锋
环境CO浓度随着减压的增加而降低。
图片来源:维·拉普博士

在室内燃烧燃料会导致严重的健康和安全问题。这就是为什么能源审计人员要进行各种燃烧安全测试,以发现潜在的危险并提出修复建议。

几周前在干旱气候论坛上,我听说维·拉普,劳伦斯伯克利国家实验室的博士(LBNL)提出了改变我们进行燃烧安全测试的方式的观点。事实证明,我们做的一项测试可能没有许多人想象的那么有用。

有多少人受到一氧化碳中毒的影响?

你会在新闻上看到有关一氧化碳中毒的报道,最近似乎有很多这样的报道。但是有多少人死于一氧化碳中毒呢?根据疾病控制中心(CDC)从1999年到2004年,美国每年有439人死于意外的、与火灾无关的一氧化碳中毒。

消费者产品安全委员会有一个不同的数字.他们说,美国每年有170人死于“非汽车消费品产生的CO”。

然而,死亡人数少并不是唯一的衡量标准。一个报告中急诊医学杂志据估计,美国每年约有4万人因一氧化碳中毒而就医。吉姆·戴维斯国家舒适研究所他最近写道全国消防协会(NFPA)公布的数据显示,从2003年到2010年,这一数字增加了一倍多,目前已超过8万。除了那些寻求医疗救助的人,很可能还有更多的人患有这种疾病轻度一氧化碳中毒的症状没有人接受治疗。

我们在这里谈论的是很多人,我们绝对应该关注如何尽我们所能减少这个数字。毕竟,BPI的座右铭是“不造成伤害”。所以如果你只看死亡人数,这似乎没有那么重要。如果你看看一氧化碳中毒案例,这是我们需要理解的。但我们真的这样吗?

一氧化碳中毒的原因是什么?

能源审计人员花费大量时间测试反起草,这是一氧化碳进入家庭的一种方式。当家里的压力足够低时,空气可以从燃烧器具的烟道中下来,防止废气进入烟道。反牵拉的主要候选者是自然通风燃烧装置,如上图所示的热水器(见图1)或下图所示的炉子(见图2)。其他燃烧装置也会产生回风,但可能性较小。

如果一个自然通风燃烧器具是在一个家庭的条件空间内,反牵拉会造成严重的健康和安全风险。回拔设备比正常运行的设备更有可能产生CO。如果包括一氧化碳在内的废气进入室内,人们就会吸入并中毒。

这是能源审计人员的重点:反起草产生的一氧化碳。但每年170-439例死亡或40000例一氧化碳中毒案例中有多少是由反抽引起的?我还没有找到这方面的统计数据,但我敢打赌,大多数情况下都是因为在室内使用了无通风的空间加热器或运行发电机,而不是因为反抽。

最坏情况下减压测试的问题

好的。因此死亡人数似乎较少,CO中毒病例数量显著,导致CO中毒的倒抽事件数量可能占所有CO中毒病例的一小部分。这是两者燃烧安全测试协议的重要部分BPI而且RESNET是最坏情况下的减压试验。这是最需要时间的部分,也是LBNL的Vi Rapp博士上周在干旱气候论坛上仔细研究的部分。

他们的工作始于对燃烧安全、规范和测试程序的现有研究的彻底审查,包括最坏情况下的减压测试。他们在2012年写下了他们的发现,你可以下载这份87页的文档来自LBNL网站。

拉普博士说,他们的发现让他们对最坏情况减压测试产生了质疑,因为它“过度预测了容易泄漏的电器的数量,可能漏掉了一些有问题的电器。”以下是他们发现的简短版本。

问题# 1。燃烧装置的通风效果取决于三个因素,如她演示中的方程所示(图3)。

正如你所看到的,减压只是影响电器是否会回风的一个因素。你可以在减压的同时保持良好的通风。好消息是,能源审核员在最坏的减压状态下测量了草案,所以我们对正在发生的事情有了一些了解。排序的。

影响燃烧装置正常通风能力的因素之一是天气,但这并不包括在测试协议中。一个设备在夏天测试时可能表现不佳,但在冬天运行时可能没问题,反之亦然。

问题# 2。BPI和RESNET在允许的降压量上没有达成一致,也没有指出真正的风险是什么(图4)

问题# 3。这里的大问题是,即使有足够的减压引起反抽,也可能有或没有问题。拉普博士在她的演讲中有一张幻灯片展示了与减压相关的风险取决于三个因素:

  • 减压导致回燃的概率
  • 减压发生时燃烧装置正在工作的概率
  • 如果1和2同时发生,反抽导致污染物增加和室内空气质量问题的概率。

问题3中有很多内容。在一个家庭中,最坏情况的减压实际发生的频率是多少?电器放在哪里?天气是如何影响它的?当房屋降压到足以引起问题时,反通风燃烧装置运行的可能性有多大?即使它回流,污染物会因为减压而被吸回来吗?

下面的图表(图5),来自拉普博士的演示,显示最可能的“真正最坏的情况”发生在器具第一次开始回排时。污染物进入室内空气,积聚到更高的浓度。随着降压水平的增加,更多的污染物被推到室外,更多的室外空气被吸入来稀释污染物(图#6)。

所以,这不是一个简单的问题,有糟糕的室内空气质量和潜在的CO中毒,只要房子超过减压极限。答案和往常一样,视情况而定。

那么我们该怎么做呢?

燃烧安全严重。我们绝对需要解决这个问题。低水平的一氧化碳暴露会导致慢性健康问题。浓度过高会导致急性健康问题甚至死亡。LBNL的人们所做的并不是说我们不应该做燃烧安全测试或者我们应该放弃最坏情况下的减压测试。他们真正在做的是问,什么是降低一氧化碳中毒事件数量的最好方法?

我们当然可以在如何做到这一点上更聪明。最坏情况下的减压测试可能是可以通过对协议进行一些修改来挽救的,但现在肯定有其他事情我们可以做得更好。Rapp博士在演讲结束时提出了以下建议:

  • 移除没有通风的空间加热器;询问他们是否曾经把烤箱用作加热器,如果他们这样做了,建议他们不要这样做。
  • 检查气体泄漏情况
  • 目视检查设备和排气是否有损坏或问题
  • 建议业主安装和/或使用抽油烟机
  • 确认抽油烟机风扇有排气。

先说清楚,是拉普医生干的说我们不应该做燃烧安全测试。她确实说过草案测试和一氧化碳测试是很好的测试,我们仍然应该做这些测试。她质疑的是最坏情况下减压测试的有效性,特别是在没有考虑天气变化的情况下,当你考虑到我在上面的问题3中提到的三种可能性时,总风险。

我们需要提出尖锐的问题,并不断评估我们培训的能源审核员在家庭中使用的协议。拉普博士在LBNL的工作是重要的,你可以在她即将到来的文章中读到更多关于它的内容家庭能源杂志文章(仅在线)关于燃烧安全的神话和事实。3月1日就可以看到了。

与此同时,让我们都来问一些棘手的问题:我们在做什么,我们的目标是什么。

Allison贝尔斯迪凯特,格鲁吉亚,是一个演讲者,作家,能源顾问,resnet认证培训师,和作者能源先锋博客.你可以在推特上关注他@EnergyVanguard

4评论

  1. GBA编辑器
    马丁Holladay||# 1

    看图片#1
    艾莉森,
    我假设图1说明了烟道类型不一致的问题(以及可疑的烟道接头)——对吧?

    我不认为这张照片显示了任何反抽的证据。热水器顶部的灰尘似乎是石膏板砂尘,而不是烟灰或回吹引起的颗粒。

  2. ntisdell||#2

    定位原因
    在明尼苏达,我听到的大多数关于某人生病/死亡的头条新闻似乎都不是因为化妆不当或背抽或房子紧。

    它来自一辆行驶的汽车,冰堵塞的烟道,或其他类型的灾难性故障。这是法律要求的CO探测器。除非是在车库、冰钓屋、大型船只的乘客(后排座位或慢管处的CO口袋)

    我在我的船上用仪表测试了CO,发现在空闲或无尾流时,如果顺风或风平浪静,CO的速度为15-80。更糟糕的是在车库里开着一辆跑着的车。

  3. wjrobinson||# 3

    辐射气体加热器
    我会谷歌,但有人知道煤气灶在一个典型的晚上烹饪过程中释放出多少CO吗?第二个问题,一个辐射气体加热器每btu尺寸会释放多少CO ?

    我有辐射燃气加热器和数字家用一氧化碳检测仪。探测器的读数永远不会超过0。一个朋友整个冬天每天都在用一个大装置为他们的商店供暖。车主还活着,不必去急诊室找CO。

    这里的病例似乎都是错误烧伤....黄色火焰不好,蓝色火焰好而且干净?

    那么辐射加热器能燃烧没有CO的气体,只有CO2和H2O吗?催化转换器正常工作的汽车也一样吗?也许当它们正常工作时,二氧化碳比CO更危险?

    编辑;只是快速看了一下…看起来,在使用加热器的地区,氧气的消耗会使CO的含量上升到危险的水平。所以一个漏气的老房子可能没有问题,一个密闭的房子或封闭的房间是一个死亡陷阱。正如这篇博客所说的稀释是使用或废弃的关键。

    编辑添加2;ODS耗氧传感器…拯救生命。最好的便携式丙烷加热器类型。刚刚读了一篇文章,说很少有人死于使用便携式设备,这与艾莉森上面所说的相反。大多数是由于加热空间太小,缺乏空气泄漏,导致氧气水平降低,CO和加热设备上没有ODS。非常有趣,我的博客有相当多的现场加热设备,从蝾螈到辐射丙烷罐顶部加热器,这些设备非常适合在上午温暖双手。

    所以补充空气和臭氧消耗物质是便携式气体加热的关键。

  4. heidner||# 4

    回复:辐射气体加热器

    我有一个煤气炉,只要它运行正常(包括烤箱),一氧化碳的含量通常比一袋新鲜咖啡的一氧化碳含量低(无法检测到)。用已知的空气在炉子上运行风扇(打开窗户)..炉灶产生的CO也不太可能是厨房里的重大健康问题。值得注意的是,上次烤箱点火器坏了,我把烤箱底部的托盘拉出来,发现火焰蔓延器坏了……平躺在其中一个炉子上。我无法想象燃烧过程是按照设计的那样进行的。我把扩音器和点火器同时修好了。

    热水器大约30,000英热单位/小时。煤气烘干机也差不多。任何一种电器都有致命的通风口。煤气炉,烤箱。可以轻松生产30,000 btu/小时。差不多,即使是在新的条件下。没有通风的炉子是不健康的。然而,炉子并不是唯一的问题。也可能是烹饪过程中的其他产物……

    http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2013/07/23/kitchens-can-produce-hazardous-levels-of-indoor-pollutants/

    http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2013/04/10/hidden-dangers-in-the-air-we-breathe/

    少量一氧化碳是致命的。(远低于200ppm)相同数量的二氧化碳对我们人类基本上没有影响。大量超过3000 ppm的二氧化碳,可能会让你头疼(在此之前认知能力可能会受到影响..),但我们基本上可以从“高”住宅二氧化碳水平中恢复。我们的身体已经适应了,血液更愿意释放二氧化碳,而不是一直保留到我们死。另一方面,二氧化碳会紧紧抓住不放,除非真的被迫使用高压氧室。海军潜艇经过训练和测试,可以长时间承受超过10,000ppm的压力。(他们确实为此付出了代价——最终,钙的流失,睡眠困难等等……但这些都来自长期暴露)。

    我总是担心催化加热器,部分原因是现在有更多的催化加热器是在海上生产的。我们中很少有人有能力测试是否使用了正确的催化涂层,并且没有被一些家用化学品中毒。我想如果催化剂没有了,你会闻到丙烷或NG的味道,而不会使用加热器,至少理论上是这样的。

    http://www.cpsc.gov/PageFiles/103972/CO03.pdf

    有心脏问题、肺部问题或以前受过脑损伤的人可能对高浓度的二氧化碳更敏感。在受到严重影响之前,房子里的其他人可能会说房子很闷。有二氧化碳传感器可以用来测量和跟踪大约的浓度。如果你能找到用于房屋的氧气传感器,它们的成本要低得多。

    有心脏、肺或以前有脑损伤的人也可能对氧气耗竭更敏感。如果你在房子里使用燃烧装置——让它直接排气,吸入空气……或提供同等的..

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