森林火灾烟雾对建筑材料和电子设备的影响

森林火灾是一种发生在世界许多地方的自然现象。但近年来，由于气候变化，森林火灾变得更加频繁和严重。加拿大的森林火灾目前正在影响美国各州。截至 2023 年 6 月 8 日，包括华盛顿特区、费城、纽约市、巴尔的摩、水牛城和芝加哥在内的城市都因烟雾发布了空气质量 "不健康 "警报。虽然森林火灾的直接影响是毁灭性的，但其潜在的长期影响也同样严重。

烟雾对建筑物和电子设备造成的损害是一个重大问题。在本博客中，我们将讨论森林火灾烟雾对建筑物和设备的影响，并分享降低风险的指南。

森林火灾烟雾对建筑材料的影响

森林火灾产生的烟雾中可能含有不同的污染物，如一氧化碳、挥发性有机化合物 (VOC) 和微粒物质。微粒物质尤其令人担忧，因为它会附着在物体表面，随着时间的推移不断积累，导致易受影响的物体表面着色和褪色。

木制成员

木构件的结构特性不会仅受烟雾的影响。靠近火灾的木构件的炭化深度是损害严重程度的一个重要指标。可以测量炭化层下的基本木材尺寸特性，并确定残余结构特性。应仔细检查暴露在火中或高温下的金属连接件是否变形和失去连接性。

钢结构构件

高温会影响钢结构部件的性能。结构钢在华氏 600 度左右开始失去强度，在华氏 2000 度左右基本上失去全部强度。

在目视检查过程中，钢结构在高温暴露后的变形可能是肉眼可见的。根据火灾调查对火灾温度的判断，可以初步做出 "分流 "决定，即在进行更详细的检查之前，哪些构件可以保留或需要更换。

钢筋混凝土构件

除烟雾影响外，钢筋混凝土构件的结构特性也会受到森林火灾的影响。钢筋混凝土构件在结构损坏之前对火灾和高温的耐受性相对较高。暴露在高温下的钢筋混凝土最初会呈现红色至粉红色，然后变成白灰色，如果温度继续升高，则会变成浅黄色。

对钢筋混凝土构件进行 "探测 "是一种非破坏性测试方法，用于确定是否发生了内部分层，包括用工具撞击混凝土，倾听是否有沉闷或空洞的声音。另一种非破坏性方法包括超声波脉冲速度测试，它提供的数据与已公布的混凝土抗压强度值相关，以确定混凝土是否因火灾而失去抗压能力。

森林火灾烟雾对电子设备的影响

当燃烧物质的颗粒沉积在暴露的电子表面时，烟雾污染就会引起关注。由于建筑物的通风系统和开放式入口，烟雾会在建筑物内的不同区域和物品中循环。因此，整个建筑物内的设备可能会暴露在不同程度的污染物中。此外，由于通风扇和设备外壳上的开口，烟雾会进入设备，沉积在敏感的电子元件和电路板上。

烟雾对设备产生不利影响有几种机制。首先，烟雾由燃烧物的微小颗粒组成。烟雾在运动部件之间起研磨作用，会对机械组件造成损坏。此外，烟雾中的颗粒会堵塞过滤器，从而阻碍气流，导致设备过热。其次，更令人担忧的是烟雾在释放出具有潜在腐蚀性的物质时所产生的影响。腐蚀性微粒会对易受影响的组件产生积极的腐蚀作用。

工业卫生

为了有效评估森林火灾对财产的潜在影响，EFI Global 的工业卫生学家 (IH) 将燃烧副产品（烟尘、焦炭和灰烬）作为评估潜在影响的指标。燃烧副产品 (CBP) 是与火灾造成的损害相关的最常见指标，也是确定影响程度的可量化指标。此外，在没有任何清洁活动的情况下，燃烧副产物通常不太可能消散，因此为潜在影响提供了更可靠的指标。不过，在评估潜在烟雾暴露时，必须考虑其他燃烧源。

CBP 的本底浓度通常存在于建筑物的内部表面，尤其是那些不常清洁的表面（如桁架、装饰板、天花板装置等）或存在燃烧颗粒生成源的地方。在一个建筑物内，可能会有局部的 CBP 生成源，从而导致室内表面的本底浓度。涉及建筑物内部的典型背景因素包括但不限于通过敞开的门窗渗入的室外空气（如汽车尾气）、烹饪过程、某些电器、壁炉操作、吸烟以及蜡烛或香的燃烧。

根据设施类型（如商业、制造、住宅）的不同，还有多种因素会影响结构中 CBPs 的背景累积，包括清洁频率、建筑设计、通风率、操作活动以及燃烧设备、电器或车辆的存在。

因此，EFI Global 对建筑材料表面的 CBPs 浓度进行了定量评估，以比较受影响和未受影响的表面，从而制定补救方案建议，而不是使用存在/不存在法评估影响。

CBP 颗粒在结构上的迁移与环境灰尘类似，都是顺着气流在表面沉降。此外，火灾产生的热空气会造成压力差，从而产生升力，促使颗粒在沉降或通风之前向结构的更高处迁移。CBP 微粒具有独特的沉积或夹带模式，会对表面产生不同的影响。CBP 微粒更容易沉积在大型水平表面、金属、塑料或存在活跃气流的地方（如供暖、通风和空调系统）。

CBP 颗粒的迁移结构与环境灰尘类似，都是顺着气流在表面沉降。此外，火灾产生的热空气会造成压力差，从而产生升力，促使颗粒在沉降或通风之前向结构的更高处迁移。CBP 微粒具有独特的沉积或夹带模式，会对表面产生不同的影响。CBP 微粒更容易沉积在较大的水平表面、金属、塑料或存在活跃气流的地方（如供暖、通风和空调系统）。

EFI Global 如何回应烟雾索赔？

EFI Global 的工程师和工业卫生学家会进行目视、非侵入性检查，以了解暴露/损坏的严重程度。根据初步检查的结果，建议进行更全面的检查/调查，包括非破坏性和/或破坏性测试。

在检查和测试之后，将对暴露和潜在的损坏进行界定，并根据需要提出清洁、维修或更换建议，以使建筑物恢复到损失前的状态。

林火烟雾和高温对建筑材料和电子设备的影响可能很大，会导致潜在的电气和结构问题。控制面板和暖通空调系统等电子和电气设备如果暴露在外，可能会出现系统故障，从而导致昂贵的维修或更换费用。

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