摘 要 ：建筑火災(zāi)中，煙氣是導(dǎo)致人員傷亡的最主要因素之一，論文較系統(tǒng)地說(shuō)明并總結(jié)了煙氣危害性，并對(duì)建筑防排煙設(shè)計(jì)提供了建議。

關(guān)鍵詞：建筑；煙氣；防火設(shè)計(jì)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑對(duì)防排煙設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。建筑向大規(guī)模、多功能發(fā)展，由于空間所限，向地下要空間，許多建筑建立在地下，這些場(chǎng)所使用的裝飾材料大多都是可燃的，而且還有大量的家用電器及家具，這些易燃設(shè)施在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，一旦燃燒，就會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，這些有毒的氣體被逃生的人群呼吸后，會(huì)導(dǎo)致窒息，從而失去逃生的機(jī)會(huì)，也為救援的人們?cè)O(shè)置了很大的障礙。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于這些易燃的氣體導(dǎo)致中毒窒息死亡的人數(shù)占在火災(zāi)中死亡總?cè)藬?shù)的 40%-50%，那些被燒死的人也大多數(shù)首先是被有毒氣體熏窒息后才被燒死的。因此了解和掌握火災(zāi)時(shí)煙氣在建筑中的流動(dòng)規(guī)律，控制煙氣擴(kuò)散是建筑火災(zāi)救援的首要工作。

2 火災(zāi)中的煙氣危害

物質(zhì)在燃燒反應(yīng)過(guò)程中由熱分解生成的含有大量熱量的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)與空氣的混合物，這就是煙氣，它是由極小的炭黑粒子完全燃燒或不完全燃燒的灰分及可燃物的其他燃燒分解產(chǎn)物所組成。煙氣的流動(dòng)速度與煙氣的溫度和流動(dòng)方向緊密相關(guān)。煙氣在水平方向的擴(kuò)散流動(dòng)速 度 在 火 災(zāi) 初 期 階 段 一 般 為 0.3m /s， 在 猛 烈 階 段 為 0.5m/s～3m/s； 煙 氣 在 垂 直 方 向 的 擴(kuò) 散 流 動(dòng) 速 度 通 常 為3m/s～4m/s。火災(zāi)煙氣對(duì)人體的危害主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

2.1 煙氣的毒害性造成大量人員傷亡

當(dāng)煙氣中的含氧量低于正常所需的數(shù)值時(shí)，人的活動(dòng)能力減弱、智力混亂，甚至?xí)灥怪舷ⅲ划?dāng)煙氣中含有各種有毒氣體的含量超過(guò)人正常生理所允許的最高濃度時(shí)，就會(huì)造成中毒死亡。一氧化碳：一氧化碳為不完全燃燒產(chǎn)物，當(dāng)空氣中的含量為 0.1%時(shí)，人在 1h 后會(huì)感到頭痛、作嘔、不舒服；當(dāng)含量達(dá)到 0.5%時(shí)，20min～30min 內(nèi)人員會(huì)死亡；含量為 1%時(shí)，人員吸氣數(shù)次后失去知覺(jué)，1min～2min 內(nèi)會(huì)即刻死亡。氰化氫：羊毛絲織品及含氮的塑料制品燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生這種氣體。不同濃度的氰化氫對(duì)人體的影響為：當(dāng)氰化氫濃度為 110fpm 時(shí)，時(shí)間長(zhǎng)于 lh 即死亡；當(dāng)濃度為 181×10 -6 時(shí)，10min 人即可死亡；當(dāng)濃度為 280×10 -6 時(shí)，人會(huì)立即死亡。

2.2 煙 氣 的 減 光 性 影 響 人 員 的 安 全 疏 散 和 火 災(zāi)的施救

煙氣中的粒子完全遮蔽了可見(jiàn)光，煙氣彌漫時(shí)，可見(jiàn)光被煙粒子遮蔽后會(huì)在一定程度上減弱，大大降低了能見(jiàn)度。煙氣也嚴(yán)重地刺激人的的眼睛，導(dǎo)致人不能睜開(kāi)眼睛，看不見(jiàn)逃生的路，也嚴(yán)重影響著人員在火災(zāi)時(shí)的行進(jìn)速度。

2.3 煙氣的恐怖性造成人心理上的恐慌

尤其是發(fā)生轟燃時(shí)，火焰和煙氣沖出門(mén)窗孔洞，烈火熊熊、濃煙滾滾，使人產(chǎn)生極大恐懼，會(huì)造成疏散時(shí)的混亂 。缺氧，空氣中正常含氧量為 21%，而建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，會(huì)消耗掉大量的氧氣，氧含量缺少時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致人員窒息。當(dāng)氧氣含量為 12%～15%時(shí)，人的呼吸就會(huì)急促，頭痛，眩暈，渾身疲勞無(wú)力，動(dòng)作遲鈍；當(dāng)氧氣含量為 10%～12%時(shí)，人就會(huì)出現(xiàn)惡心嘔吐、無(wú)法行動(dòng)乃至癱瘓；當(dāng)氧氣含量為 6%～8%時(shí)，人便會(huì)昏倒并失去知覺(jué)；當(dāng)氧氣含量低于 6%時(shí)，6min～8min 的時(shí)間內(nèi)，人就會(huì)死亡；當(dāng)氧氣含量為 2%～3%時(shí)，人在 45s 內(nèi)會(huì)立即死亡。

3 防排煙設(shè)計(jì)對(duì)策

控制煙氣有“防煙”和“排煙”兩種方式?！胺罒煛笔遣捎帽粍?dòng)的措施防止煙氣進(jìn)人；“排煙”則是主動(dòng)地去改變煙氣的流向，使其排出室外。這兩種設(shè)計(jì)措施互相補(bǔ)充。目前設(shè)計(jì)中采取的防排煙措施如下。

3.1 減少煙氣的產(chǎn)生

從源頭上減少煙氣產(chǎn)生，在建筑設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生的一開(kāi)始就自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)撲滅火源，從而在源頭控制煙氣的產(chǎn)生與發(fā)展。在裝修的同時(shí)，需用的裝修材料、家具應(yīng)盡可能地選用不易燃燒的或者燃燒時(shí)不會(huì)發(fā)生煙氣，即使會(huì)發(fā)生煙氣但量很少的裝修材料或家具，這樣，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)就不會(huì)因?yàn)闊煔獯蠖鴮?dǎo)致逃生人員窒息或者能見(jiàn)度低而無(wú)法行進(jìn)，也為逃生人員提供充足的時(shí)間。

3.2 利用強(qiáng)制排煙方式來(lái)排煙

建筑的強(qiáng)制排煙設(shè)施有固定的排煙機(jī)、排煙井、電扇、室內(nèi)的鼓風(fēng)機(jī)等都可用來(lái)強(qiáng)制性排煙。建筑的排煙設(shè)施設(shè)計(jì)，根據(jù)條件，有的采用自然排煙方式，有的采用機(jī)械排煙方式。還有的兩者結(jié)合使用，互為補(bǔ)充。我們要根據(jù)影響排煙效果的各種因素，來(lái)選擇排煙的方式。一般情況下，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)能夠迅速啟動(dòng)送風(fēng)設(shè)備，快速及時(shí)地排除火災(zāi)發(fā)生地周?chē)罒煼謪^(qū)的煙霧；對(duì)樓梯間應(yīng)能保持正壓送風(fēng)；應(yīng)能夠順利地降下防煙卷簾、活動(dòng)擋煙垂壁，關(guān)閉各層豎井門(mén)和防火門(mén)，防止煙氣擴(kuò)散，引導(dǎo)煙氣向?qū)缁鹩欣姆较蛄鲃?dòng)；設(shè)有水幕設(shè)備的要及時(shí)啟動(dòng)噴淋設(shè)備，在水平和豎直方向有效地阻止煙氣的運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散。除固定排煙設(shè)施以外，還可利用移動(dòng)的設(shè)備排煙，但使用移動(dòng)的設(shè)備排煙時(shí)，一定要防止排煙口的熱氣流引燃鄰近的建筑和可燃物，造成二次災(zāi)害事故。因此，要考慮著火房間周?chē)那闆r，煙火有無(wú)蔓延的可能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇安全地段，必要時(shí)配備一定滅火力量，防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大。使用移動(dòng)的排煙設(shè)備時(shí)還應(yīng)注意單通道地下建筑的全面通風(fēng)排煙，送風(fēng)機(jī)出口的送風(fēng)管應(yīng)伸入到遠(yuǎn)離地下建筑出入口的盡頭下部，排煙機(jī)的吸入口則應(yīng)設(shè)置在地下建筑出入口內(nèi)側(cè)上部。這樣布置，可形成良好的對(duì)流，新鮮空氣從里到外驅(qū)趕煙氣，有利于排煙。多通道地下排煙，一般從一個(gè)出入口送風(fēng)，另一個(gè)出入口排煙。送風(fēng)口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離排煙口。其余出入口仍可作為自然排煙口。大型復(fù)雜的地下建筑，要考慮設(shè)專(zhuān)門(mén)的疏散通路，將疏散通路設(shè)為獨(dú)立的防排煙分區(qū)，采用正壓送風(fēng)防煙方式，確保疏散通路安全無(wú)煙。

3.3 自然排煙

可通過(guò)自然空氣的流動(dòng)來(lái)把煙氣帶走，即自然排煙。當(dāng)建筑著火時(shí)，可利用排煙豎井等豎向排煙通道排煙，當(dāng)必要的時(shí)候，可將建筑頂層煙氣運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)鑿破，利用空氣的對(duì)流把煙氣排走。但是要注意高溫的煙氣會(huì)不會(huì)將臨近的建筑引燃。

3.4 自動(dòng)噴淋系統(tǒng)排煙

自動(dòng)噴淋系統(tǒng)排煙是一種既方便又有效的排煙措施。這種在火災(zāi)時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)水閥撲滅火源的發(fā)生既可以及時(shí)滅火，又可以將煙氣凈化，對(duì)人體無(wú)害。設(shè)計(jì)時(shí)，通常選擇在進(jìn)風(fēng)口的一面設(shè)置噴霧水槍?zhuān)鲲L(fēng)口的一面為排煙口，在排煙口附近要設(shè)置一定水槍保護(hù)，才能實(shí)施排煙。動(dòng)噴淋系統(tǒng)排煙的技術(shù)相當(dāng)?shù)母?，一般在走廊?nèi)排煙時(shí)，噴霧水流應(yīng)將走廊的截面積全部遮住，阻止煙氣的倒流，排煙時(shí)應(yīng)逐步推進(jìn)；在房間內(nèi)排煙時(shí)，應(yīng)以房間的入口處作噴霧前端，要求在能全部覆蓋入口的位置上固定水槍。進(jìn)入室內(nèi)要注意形成負(fù)壓，以防煙火倒流。如在面積較大的空間排煙時(shí)，應(yīng)充分利用防火分隔物，依托防火分隔縮小進(jìn)風(fēng)口截面積，然后噴射水流。對(duì)于排煙一側(cè)，需將開(kāi)口部位全部開(kāi)放。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，當(dāng)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)迅速采取有效的防、排煙措施，對(duì)火災(zāi)區(qū)域?qū)嵭信艧熆刂疲够馂?zāi)產(chǎn)生的煙氣和熱量能迅速排除，以利人員的疏散和消防撲救。對(duì)非火災(zāi)部位及疏散走 道 等 應(yīng) 迅 速 采 取 機(jī) 械 加 壓 送風(fēng)，使該部位空氣壓力值為相對(duì)正壓，以阻止煙氣的侵入，控制火勢(shì)蔓延，以 增 大 人 員 安 全 疏 散 時(shí) 的 可 靠 性 以 及 減 少火災(zāi)造成的損失。