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天花板和墙壁是怎么被熏黑的? 精选

已有 6190 次阅读 2012-1-2 10:04 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 安全, 灰尘, 沉积, 天花板, 上升气流

    早上在第一时间(7:00~800间首播)看CCTV-2的《第一时间》,里面有条关于对烟花爆竹销售商店进行消防检查的新闻。记者为了证明这家店铺存在严重的消防安全隐患,专门把摄像机瞄准了店内照明用的节能灯上方的天花板,可以看到那里已经被“熏黑”了,让俺们这些观众看看点那些节能灯有多“危险”。这条新闻促使我动手敲打出这篇好久以前就想写的博文——天花板和墙壁是怎么被熏黑的。

    我们在生活中都有这样的经验或观察,暖气片或灯具上方的天花板、墙壁和天花板如果不每天清扫,时间久了就会显得很黑;此外,屋角也会显得很黑。这些黑色显然不是人们涂抹上去的,而是灰尘日积月累的沉积造成的。那么灰尘们来自哪里?又为何会更“偏爱”这些地方呢?

    沉积在天花板和墙壁上的灰尘,显然来自空气中悬浮着的微粒,这些微粒会随着空气流动,遇到障碍物时有可能会吸附/沉积上去。灯具、暖气等这些比较热的物体上方的天花板与墙壁上沉积的灰尘会格外的多,是因为在这些发热体上方,空气会被加热,然后就会产生更强烈的上升气流。由于上升气流有确定的流动方向,而且流速要比自然对流大得多。这样和墙壁、天花板发生作用的气体的量会比较多,在空气中灰尘含量一定的情况下,在一定时间内沉积下来的灰尘也就越多,所以那些地方会比较脏、比较黑。在屋角的位置,由于气流在那里必然发生转向,与空气中的气体分子相比重得多的灰尘容易与气体分离,沉积在角落处,所以角落处也会显得比较黑。事实上,像新闻中所说的天花板被节能灯给熏黑的情况,也和屋角类似,上升气流在遇到天花板时必然发生转向,并在此处留下了灰尘。

    关于新闻中被熏黑的天花板能否被用来证明那家店铺的照明系统不够安全,我持审慎的怀疑态度。根据刚才的分析,“熏黑”是由于灰尘沉积产生的一种现象,只要长时间积累就必然发生,并不是热源造成了天花板材料本身发生了物理或化学变化,这还不至于造成火灾及其隐患。如果天花板被更高温度的热源或热气加热后发生了热解碳化,到了可能被点燃的程度,那才是真正危险的。其实节能灯本身的发热量并不算太大,至少比相同亮度的白炽灯小得多,如果线路没有其他问题(例如导线过细、开关或灯头的触点接触不良等),应该不至于成为安全隐患。

     当然,新闻中提到在经销烟花爆竹的店铺内烧香的行为,已经过近的店铺分布和太多易燃易爆货物的集中堆积等等,才是真正的安全隐患,这是必须消除的。无论如何,咱们国内要的是岁岁平安,而绝对不是碎碎平安。

本文将在《中国科学报》发表。

 



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