地下建筑火災(zāi)中的煙氣危害與火場(chǎng)排煙技術(shù)

梁方軍

摘要：文章簡(jiǎn)述了地下建筑的火情危險(xiǎn)性，分析了其現(xiàn)場(chǎng)的排煙科技相關(guān)的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：地下建筑；火災(zāi)撲救；排煙

當(dāng)火情發(fā)生的時(shí)候，物質(zhì)燃燒就會(huì)出現(xiàn)煙霧，同時(shí)其中還有毒素，都會(huì)危及到人的生命。在火情之中，煙霧是最為嚴(yán)重的要素，在眾多的實(shí)際案例中，我們發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致人死亡的要素中，以煙霧居多。如某國(guó)從1979～1990年對(duì)火災(zāi)死亡人數(shù)有著較詳細(xì)的分類統(tǒng)計(jì)，詳見(jiàn)表1。

通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn)，在所有的死亡中，由于煙霧導(dǎo)致的大約占到十分之七，同時(shí)這個(gè)比例還在不斷的上升。我們都知道地下的區(qū)域不同于地表，它存在于巖體中，首先不論是其構(gòu)造亦或是空間等都不如地上的條件好，其次，其受到建筑布局的影響，進(jìn)出口的開(kāi)口很麻煩。第三，不具有優(yōu)秀的自然通風(fēng)特征，一般是借助設(shè)備來(lái)進(jìn)行。最后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自然采光，一般是借助人工形式的。所以，當(dāng)其出現(xiàn)火情之后，其煙霧的影響要較地表更為嚴(yán)重。

1 此類建筑中煙氣的嚴(yán)重性特征

1.1 這類區(qū)域非常的窄小，而且是密閉的，使得火情出現(xiàn)的時(shí)候，其煙霧量非常大，而且煙霧會(huì)在短時(shí)間中充斥在整個(gè)區(qū)域之中。在這種情況中，材料燃燒出現(xiàn)的熱量以及煙霧會(huì)因?yàn)榭臻g是閉合的，而使得煙霧留在建筑中，不能夠擴(kuò)散掉。而且，也因?yàn)槠淇臻g是密閉的，當(dāng)災(zāi)情出現(xiàn)的時(shí)候，外在的氣體無(wú)法進(jìn)入其中，此時(shí)燃燒不充分，就更加的容易導(dǎo)致煙霧現(xiàn)象。因?yàn)榭臻g封閉，同時(shí)面積不大，煙霧在短時(shí)間中就會(huì)充滿整個(gè)房屋，較之于地上的空間來(lái)講，危害性更加的嚴(yán)重。

1.2 由于其相對(duì)閉合，而且規(guī)模不大，使得其自身的溫度會(huì)在短時(shí)間中上升

煙霧無(wú)法釋放出來(lái)，容易導(dǎo)致熱量積累，氣溫增加的非常迅速，會(huì)非常容易的就開(kāi)始大規(guī)模的燃燒。當(dāng)災(zāi)情出現(xiàn)之后，其室溫會(huì)快速的增加。而火災(zāi)后，產(chǎn)生的火風(fēng)壓隨著煙氣溫度的升高而加大，反過(guò)來(lái)火風(fēng)壓又會(huì)推動(dòng)煙氣流動(dòng)，造成火災(zāi)危害區(qū)域的擴(kuò)大，導(dǎo)致火勢(shì)加劇。分析發(fā)現(xiàn)，這種建筑比地表的更加的容易發(fā)生轟燃反應(yīng)。公安部四川消防科研所承擔(dān)的“九五”國(guó)家科技公關(guān)課題“地下商業(yè)街煙氣流動(dòng)特性研究”，在進(jìn)行等值500kg火災(zāi)荷載的實(shí)體火災(zāi)實(shí)驗(yàn)中均出現(xiàn)了“轟然”現(xiàn)象；其中一次實(shí)驗(yàn)在點(diǎn)火后不至7分鐘就出現(xiàn)了“轟然”，造成火災(zāi)房間空氣體積積聚膨脹，CO、CO2等有害氣體的濃度迅速增加，火災(zāi)溫度上升很快。

1.3 其煙霧釋放影響到群眾的撤退

當(dāng)災(zāi)情發(fā)生的時(shí)候，其進(jìn)出口就會(huì)是人們撤退的關(guān)鍵區(qū)域，一些地方還是煙霧的釋放區(qū)域。此時(shí)，煙霧的擴(kuò)散和人們的撤退是朝著一個(gè)方向進(jìn)行的，煙霧的流速要高于人的速率，導(dǎo)致撤退工作無(wú)法順利的進(jìn)行。除此之外，其中的采光不是很好，所以當(dāng)災(zāi)情出現(xiàn)的時(shí)候，加之煙氣的籠罩，人們根本的分不清方向，無(wú)法撤退。如阿塞拜疆巴庫(kù)地鐵火災(zāi)就是煙氣對(duì)人員疏散造成極大傷亡的典型案例，發(fā)生火情的列車是位于隧道中的，人們的撤離距離非常的長(zhǎng)，在煙霧中無(wú)法辨別方向，使得很多人都喪失了生命。

2 其煙霧的流動(dòng)趨勢(shì)和發(fā)展特征

當(dāng)發(fā)生火情的時(shí)候，煙霧和附近的墻體接觸變冷，同時(shí)因?yàn)槔錃饬鞯拇嬖冢瑢?dǎo)致其氣溫變低，濃度下降，而且會(huì)向著橫向發(fā)展。當(dāng)其溫度非常高的時(shí)候，其流速就很快，和附近的氣體的反映就不是很強(qiáng)烈。相反的，當(dāng)氣溫非常低的時(shí)候，和附近的其他的融匯就會(huì)更加的強(qiáng)烈。火災(zāi)實(shí)驗(yàn)表明，煙氣從洞室進(jìn)入通道后，是以層流狀態(tài)沿拱頂流動(dòng)的，煙氣下降后，受通道內(nèi)的空氣流影響。而形成紊流狀態(tài)。從煙氣在通道內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)可知，在發(fā)煙地點(diǎn)附近排煙最好，其次是在煙氣的層流區(qū)排出。如過(guò)煙霧流到進(jìn)出口中的話，許多煙霧就會(huì)順著這些區(qū)域而擴(kuò)撒。

當(dāng)其發(fā)生火情之后，其空間壓會(huì)伴隨著氣溫的增大而變化，當(dāng)火情很嚴(yán)重的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)火風(fēng)壓。它的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致之前的通風(fēng)體系受到影響，導(dǎo)致它的氣流方向發(fā)生變化，使得火情加劇。原本安全的區(qū)域突發(fā)性的出現(xiàn)火情，此時(shí)安全區(qū)域的群眾也會(huì)受到影響。此時(shí)滅火材料不能進(jìn)入到其中發(fā)揮作用。

3 關(guān)于其排煙科技

通過(guò)分析地下建筑火情的危害性特征，合理的釋放煙霧，能夠顯著的提升場(chǎng)地的可見(jiàn)性，對(duì)于盡快的應(yīng)對(duì)火情，減少救助失敗有著非常好的意義。

3.1 關(guān)于排煙措施

為提升可見(jiàn)性，降低毒氣的影響，合理的控制住火情的發(fā)展，提升救助的效率，工作者應(yīng)該使用有效的排煙方法，常見(jiàn)的方法有如下的一些：

3.1.1 自然排煙：通過(guò)排煙口、排煙管道口及出入口，利用空氣自然對(duì)流排出煙塵。不過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)中，其功效并不是非常好，速率不快，一般不將其當(dāng)成是主要的方法。

3.1.2 機(jī)械排煙：利用強(qiáng)制動(dòng)力形成空氣對(duì)流進(jìn)行排煙。它的效果非常好，尤其是在開(kāi)始階段，可以確保發(fā)生火情的區(qū)域的壓力變小，保證煙霧不會(huì)發(fā)展到別的方向，可以確保沒(méi)有著火的區(qū)域進(jìn)行撤退工作。它的措施有兩大類。一種是利用配置的排煙機(jī)、排煙車實(shí)施移動(dòng)式排煙，方式上既可確定一個(gè)遠(yuǎn)離火源的通道，即未選用為進(jìn)攻的通道實(shí)施排煙，也可在距火源較近的通道，即作為選用進(jìn)攻的通道實(shí)施送風(fēng)。這不僅可以通過(guò)其他出口驅(qū)散煙霧，為內(nèi)攻人員送上新鮮空氣，更能在送風(fēng)軟管的一定范圍區(qū)間內(nèi)形成一個(gè)正壓無(wú)煙的安全地帶，作為搶險(xiǎn)人員輪換休息地帶。在實(shí)施移動(dòng)排煙時(shí)，輸出口要盡可能放在室外，送風(fēng)時(shí)吸風(fēng)口必須吸到新風(fēng)，所以在縱深距離長(zhǎng)條件下排煙，可采用排煙機(jī)、車接力，效果更好。二是利用其固定排煙設(shè)備排煙。固定式排煙系統(tǒng)由防煙垂壁、防火防煙門、排煙風(fēng)機(jī)、排煙管道、排煙口、自動(dòng)控制設(shè)備等組成。相對(duì)來(lái)說(shuō)，固定式排煙系統(tǒng)更加及時(shí)、有效，它不僅能在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的第一時(shí)間開(kāi)始排煙，而且一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的機(jī)械在火災(zāi)時(shí)能排出80%的熱量，使火場(chǎng)溫度大大降低，從而對(duì)人員安全疏散和火災(zāi)撲救起到重要的作用。

3.1.3 噴霧水排煙：利用霧狀水降溫除塵，噴霧射流產(chǎn)生的負(fù)壓區(qū)起到驅(qū)煙作用。試驗(yàn)表明，噴霧水排煙，壓力在0.7～0.8兆帕，噴霧角在60度時(shí)效果最佳。此法適用于兩個(gè)或數(shù)個(gè)出入口的地下建筑，可從進(jìn)風(fēng)口或兩側(cè)出入口夾攻驅(qū)趕煙霧。在火場(chǎng)自然排煙速度慢、效果不佳，又無(wú)機(jī)械排煙手段的情況下，可集中二、三支噴霧水槍進(jìn)行排煙排熱作業(yè)，效果很好。

3.1.4 泡沫排煙：利用高位泡沫迅速充滿空間，以達(dá)到除塵排煙的目的。

3.1.5 化學(xué)排煙藥劑：利用藥劑與煙氣混合，形成無(wú)毒沉降物而達(dá)到排煙目的。

3.2 排煙作業(yè)時(shí)的注意事項(xiàng)

在這種建筑中，由于火情比較的特殊，所以在排煙的時(shí)候要關(guān)注如下的內(nèi)容：

3.2.1 當(dāng)排煙的時(shí)候，要選取合適的機(jī)會(huì)和措施以及位置，以此來(lái)避免由于排煙影響火情發(fā)展方向，干擾到滅火活動(dòng)。

3.2.2 根據(jù)空氣受熱膨脹產(chǎn)生浮力的道理，冷空氣留在下面，熱空氣懸浮在上面的規(guī)律，最好是把排煙口設(shè)置在著火區(qū)的下風(fēng)方向，排煙效果的最好位置是距離頂部下表面高度1米以內(nèi)的范圍，所以排煙機(jī)盡量要高。

3.2.3 一般排煙只是適合用到開(kāi)始時(shí)間段和之后的時(shí)間段，在中間過(guò)程中，其特征不是非常的明顯。

3.2.4 送風(fēng)排煙不適用于地下空間氣體火災(zāi)撲救，強(qiáng)制送風(fēng)的結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致可燃?xì)怏w發(fā)生爆炸。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的敘述，我們得知在地下建筑的火情救助工作中，場(chǎng)地的狀態(tài)非常的混亂，必須結(jié)合具體情況，采取優(yōu)秀的排煙方法，才可以合理的應(yīng)對(duì)火情，降低不利現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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