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        論消防防排煙系統(tǒng)在高層建筑火災(zāi)中的重要性

        2017-04-09 09:22:00
        四川水泥 2017年9期
        關(guān)鍵詞:井道前室樓梯間

        曾 援

        (南昌市青山湖區(qū)公安消防大隊, 南昌 330006)

        論消防防排煙系統(tǒng)在高層建筑火災(zāi)中的重要性

        曾 援

        (南昌市青山湖區(qū)公安消防大隊, 南昌 330006)

        高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)煙氣擴(kuò)散的速度非???,容易對逃生人員造成窒息,嚴(yán)重情況下會危及逃生人員的生命安全??茖W(xué)地進(jìn)行防排煙設(shè)計、施工、管理尤為重要,防排煙系統(tǒng)的設(shè)計、施工方法成為建筑施工的重要問題之一。故此,建筑消防防排煙系統(tǒng)設(shè)置的合理性至關(guān)重要,是火災(zāi)發(fā)生時順利逃生及救援活動開展的重要條件。

        防排煙系統(tǒng);建筑;火災(zāi);消防

        隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,居民的生活面貌逐漸改善,生活需求也隨之越來越高。一座座大型建筑物、一堆堆建筑群拔地而起,商場的裝潢越來越精美,但是大量具有可燃性的裝飾材料五行中制造了更多火災(zāi)隱患,重大火災(zāi)事故在近幾年屢見不鮮,由此造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失也在不斷增長。大量的火災(zāi)事故證明,在火災(zāi)事故中,大多數(shù)人員傷亡都是由于吸入煙氣造成窒息或中毒死亡,對于高層建筑來講,由于建筑層數(shù)較高,人員逃生設(shè)計是否合理直接關(guān)系到住戶的生命安全。為了最大限度減少火災(zāi)事故中的人員傷亡,必須要做好消防防火設(shè)計,尤其要做好排煙設(shè)計。

        1 高層建筑突出的火災(zāi)特點

        1.1 火勢蔓延較快

        高層建筑內(nèi)部有許多類似樓梯間、電纜井、電梯井的豎向井道,如果防火分隔區(qū)處理不好,一旦發(fā)生火災(zāi),這些豎向井道就像冒煙的煙囪助長火勢蔓延。像圖書館、綜合樓、高級賓館等高層建筑,其室內(nèi)可燃物比較多,一旦起火,火勢將迅速蔓延。根據(jù)專家的測定,在火災(zāi)發(fā)生初期,在空氣對流作用的推動下,煙氣在水平方向通常以0.3m/s的速度快速擴(kuò)散。在火勢猛烈的階段,各管井的煙氣甚至能以 3~4m/s的速度迅速擴(kuò)散。如果一幢高層建筑的高度是 100m,在突發(fā)火災(zāi)時,順著豎向井道向上擴(kuò)散的煙氣僅需要半分鐘就能到達(dá)頂層,這樣的擴(kuò)散速度是水平方向的十倍。

        1.2 疏散相對困難

        高層建筑層數(shù)多,垂直距離長,建筑內(nèi)部人員相對集中,發(fā)生火災(zāi)時,疏散到地面等安全場所所需的時間較長。而且由于建筑內(nèi)部豎向井道的空氣對流暢通,煙氣擴(kuò)散速度非???,無形中為疏散內(nèi)部受災(zāi)人員的行動增加了一定的難度。并且目前許多城市中能夠撲救高層建筑火災(zāi)的登高消防車數(shù)量為數(shù)不多,難以滿足現(xiàn)場救援需要。普通電梯在火災(zāi)時因不防煙火或停電等原因無法使用,而我國多數(shù)高層建筑的安全疏散主要靠樓梯,但是樓梯間內(nèi)一旦竄入煙氣,就會嚴(yán)重影響疏散工作的進(jìn)行。這些都屬于高層建筑發(fā)生火災(zāi)時進(jìn)行疏散工作的不利條件。

        1.3 撲救工作難度很大

        近幾年建成的高層建筑高度少則十多米,也有數(shù)百米高的。垂直建筑結(jié)構(gòu)一旦有火災(zāi)發(fā)生,很難從室外直接進(jìn)行有效的撲救。為了減少人員傷亡,必須依靠建筑內(nèi)部的消防設(shè)備進(jìn)行自救。而我國目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平有限,相應(yīng)的消防設(shè)備尚不健全,尤其是二類高層建筑目前仍然依靠消火栓進(jìn)行火災(zāi)撲救,高層建筑本身儲水量有限,發(fā)生火災(zāi)后熱輻射較強(qiáng),火勢蔓延速度非???,單憑消防栓遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高層建筑火災(zāi)自救要求。而在最近幾年,隨著建筑技術(shù)發(fā)展,建筑物高度也在不斷增加。這些超高層建筑,尤其是40層以上建筑本身就具有較大火災(zāi)危險性,即使完全照相關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行防火設(shè)計,也會出現(xiàn)一些與建筑安全使用、有效救援相左的問題,需要我們在防火設(shè)計的概念上有所調(diào)整。

        2 防排煙系統(tǒng)的特點及重要性

        防排煙系統(tǒng)是由排風(fēng)管道、管井、防火閥、門開關(guān)設(shè)備、排風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成,是防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)的總稱。一般而言,高層民用建筑的防排煙系統(tǒng)分為機(jī)械加壓送風(fēng)的防排煙設(shè)施和可開啟外窗的自然防排煙設(shè)施。從而防止煙氣進(jìn)入疏散通道或?qū)煔庥行У呐胖两ㄖ锿狻?/p>

        高層建筑最明顯的一個特點就是高,在火災(zāi)發(fā)生的情況下,現(xiàn)場人員往往會存在一些消極心理,比如焦慮、緊張以及恐懼等,這樣便很難快速地逃離火災(zāi)現(xiàn)場。而在高層建筑設(shè)置防排煙系統(tǒng),便能夠使高層建筑中一些易燃物品與易爆空氣的蔓延得到有效控制,并且在火災(zāi)發(fā)生的情況下,基于消防排煙系統(tǒng)中的防火閥,還能夠?qū)饎莸穆舆M(jìn)行有效阻止,從而為火災(zāi)現(xiàn)場人員逃離提供有利時間。

        3 消防防排煙系統(tǒng)設(shè)置

        防排煙系統(tǒng)是由防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)共同組成的消防系統(tǒng)。防煙系統(tǒng)的作用是通過機(jī)械加壓送風(fēng)阻止煙氣向疏散通道擴(kuò)散,保證人員能夠安全地從疏散通道通行;排煙系統(tǒng)的作用是通過自然排煙或機(jī)械排煙把起火點的煙氣引到建筑外,從而避免火災(zāi)現(xiàn)場煙氣過重對受災(zāi)人員構(gòu)成生命威脅。機(jī)械防排煙系統(tǒng)主要包括管井、送排風(fēng)管道、防火閥和開關(guān)設(shè)備等零部件,設(shè)置在樓梯間正壓,防煙分區(qū)及排煙量有直接聯(lián)系。

        3.1 排煙設(shè)施設(shè)置

        建筑排煙方式主要有自然排煙(即打開外窗排放煙氣)和機(jī)械排煙兩種方式。目前大部分高層建筑都采用自然排煙方式,其配置并不是最科學(xué)的,使用過程中還可能出現(xiàn)一些問題。目前大部分高層建筑的防火災(zāi)排煙系統(tǒng)都是按照防火災(zāi)相關(guān)規(guī)定布置的,在結(jié)構(gòu)和功能上力求達(dá)到最佳配置。設(shè)在迎風(fēng)面的排煙窗口,在火災(zāi)發(fā)生時是不利于排煙的,并且還存在煙氣倒灌的可能性??衫孟聭掖啊⑵揭拼暗饶粔ΡWC排煙暢通,比如打開平移窗后會形成擋煙板,它能與窗口形成負(fù)壓,在不影響室內(nèi)采光的前提下促使室內(nèi)煙氣盡快向外排出,并且能夠美化建筑物外觀,是目前為止一種比較先進(jìn)但是造價較高的排煙方式;一部分高層建筑受熱壓作用,熱壓形成于上下層間,建筑的高度有中和面,稱之為室內(nèi)防火分區(qū)。在布置防煙分區(qū)時必須考慮熱壓的影響作用。布置排煙系統(tǒng)的目的是在火災(zāi)發(fā)生時將火災(zāi)現(xiàn)場的煙氣引到建筑外,保證建筑內(nèi)部人員在相對安全的環(huán)境中盡快疏散逃生。當(dāng)煙氣帶火或者煙氣溫度達(dá)到280℃時,為了控制火勢,必須將所有排煙通道關(guān)閉。

        3.2 防煙系統(tǒng)的設(shè)置

        上文已提及,消防排煙系統(tǒng)有機(jī)械加壓送風(fēng)排煙系統(tǒng)和可開啟外窗的自然排煙系統(tǒng)之分。建筑消防相關(guān)法文中有一些規(guī)定,比如疏散樓梯間或前室可利用自然排煙方式進(jìn)行排煙,煙氣可以進(jìn)入到安全保護(hù)區(qū)域。相對機(jī)械排煙系統(tǒng)來說,自然排風(fēng)可靠性更好,排煙效果并不比機(jī)械排風(fēng)效果差。但是自然排煙系統(tǒng)必須精心布置,具體方法如下:

        (1)重點考慮送風(fēng)管道的材質(zhì)及橫截面積、送風(fēng)口的尺寸。據(jù)建筑排煙方面的相關(guān)規(guī)定,設(shè)計送風(fēng)管道時應(yīng)該重點送風(fēng)口大小和管道的橫截面積,并且考慮不同的送風(fēng)管道必須使用不同的材質(zhì),以確保排煙系統(tǒng)的構(gòu)造科學(xué)合理,并且符合相關(guān)規(guī)定。

        (2)要優(yōu)化排煙系統(tǒng)的應(yīng)用方式。實踐證明,當(dāng)高層建筑內(nèi)部突發(fā)火災(zāi)時,如果將著火層和鄰近著火層的前室送風(fēng)口打開進(jìn)行排煙,并不能有效控制火勢。如果著火層的火勢并未對鄰近樓層構(gòu)成威脅,沒必要打開鄰近樓層的防煙設(shè)施[2]。

        (3)重點關(guān)注排煙系統(tǒng)的送風(fēng)量和漏風(fēng)量。一般來說,高層建筑內(nèi)部電梯口和防火門總面積越大,漏風(fēng)量就越大。鑒于此,必須嚴(yán)格遵循《建筑設(shè)計防火規(guī)范》布置排煙系統(tǒng)時,確保加壓區(qū)正壓值符合建筑防火災(zāi)的相關(guān)規(guī)定。

        3.3 地下室樓梯間加壓送風(fēng)問題

        先判斷樓梯間是防煙樓梯間還是封閉式樓梯間還。如果是能夠滿足自然送風(fēng)要求的封閉樓梯間,可以將通風(fēng)窗直接打開來排放煙氣,若不滿足條件時就需設(shè)置加壓送風(fēng)。如果是防煙樓梯間,只能采用加壓送風(fēng)式排煙構(gòu)造。其中,地下室加壓送風(fēng)又有幾個情況:一種情況是防煙樓梯間及前室或合用前室應(yīng)該以以超過16000m3/h的送風(fēng)量獨立送風(fēng),假設(shè)不直接對前室或是合用前室送風(fēng),送風(fēng)量應(yīng)該達(dá)到 25000m3/h或者比之更高,另外要設(shè)置余壓閥;二是能夠滿足自然排煙要求的防煙樓梯,前室或合用前室的送風(fēng)量應(yīng)該達(dá)到22000m3/h或比之更高。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,只有對防排煙系統(tǒng)的態(tài)度得到明確,對其單獨的系統(tǒng)屬性及重要性得到合理認(rèn)識,才能在工程中對防排煙系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行合理完善,保證設(shè)計和安裝都能達(dá)到建筑防排煙布置要求,使建筑工程中防排煙系統(tǒng)其功能不斷完善,進(jìn)一步將其防火減災(zāi)的作用得到有效發(fā)揮。

        [1]李孟君.談消防防排煙系統(tǒng)在建筑火災(zāi)中的重要作用[J]. 山西建筑. 2016(20)

        [2]利云飛.民用建筑防排煙系統(tǒng)設(shè)計要點探討[J]. 廣東化工. 2013(06)

        TU714

        B

        1007-6344(2017)09-0258-01

        曾援(1979-)男,漢族,江西南昌人,工程師,本科,研究方向:計算機(jī)科學(xué)與技術(shù),防火工程

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