淺談消防防排煙系統在建筑火災中的重要作用

摘 要：統計數據表明，因火災產生的煙霧及有毒氣體而妨礙逃生的案例眾多，容易導致人員傷亡數量上升。為有效開展建筑發生火災后的逃生及施救，應對建筑消防防排煙系統進行合理設置。文章對建筑火災中消防防排煙系統的重要性進行了闡述，對建筑自然排煙體統及機械排煙系統設置的方法進行了分析，希望能夠為救援工作的順利進行提供一些幫助。

關鍵詞：防排煙系統；建筑；火災；消防

隨著社會的不斷進步及發展，人們的生活水平大大提高，為了滿足人們的生活需求，大型建筑物、建筑群、高層建筑比比皆是，各種商場的裝修也更為精致，大量的可燃裝修無形中加大了火災負荷，加之近些年重大火災事故發生率上升，火災傷亡人數也隨之上升，火災傷亡的主要原因是火災過程中煙氣侵害進而窒息缺氧導致的。故此，建筑消防防排煙系統設置的合理性至關重要，是火災發生時順利逃生及救援活動開展的重要條件。

1 火災過程中煙氣產生的危害

經過燃燒或是熱分解作用所產生懸浮于氣相中的固體及液體微粒稱之為煙或是煙粒子，含有煙粒子的氣體被稱為煙氣。可燃物燃燒產生的煙氣中多含有有毒性氣體，例如CO、CO2、HCN、SO2、H2S、NOX等，高分子材料燃燒還會產生HF、異氰酸酯、丙烯醛等有害物質。不同可燃物燃燒所產生的有害物質不同，并且濃度也不一樣，所以煙氣的毒害性也不同。火災煙氣危害主要表現為：毒害性、減光性及恐怖性。煙氣的毒害性：因燃燒會大量消耗氧氣，使煙氣中的含氧量大大低于人類活動的正常值，當空氣中含氧量低于15%，肌肉的活動能力明顯下降；低至10-14%時，判斷能力失常；低至10%以下短時間內會出現昏厥，甚至死亡。煙氣的減光性：因煙氣中含有固體及液體顆粒，對光有相應的吸收及散射作用，進而減低火場的可視度。此外，煙氣中含有對人體產生刺激的氣體，如H2S、SO2、NH3、NO2等等，會刺激人體流眼淚，眼睛睜開困難，進而影響人的視覺，降低撤離火場的速度。恐怖性：火災發生時，熊熊大火、濃煙滾滾，尤其是發生爆燃時，燃燒場面相對劇烈，使人在心理上產生恐懼感，進而造成恐慌，不利于逃離及營救[1]。

2 消防防排煙系統有關概述

防煙系統與排煙系統的總稱為防排煙系統。防煙系統是利用機械加壓送風的方式或是自然通風的方式，防止煙氣進入到疏散通道的系統；排煙系統是通過機械排煙的方式或是自然排煙的方式，將火災現場的煙氣排到建筑物以外，以降低火場煙氣含量。機械防排煙系統由開關設備、送排風管道、管井、排風管道及防火閥構成，設置在樓梯間正壓，防煙分區及排煙量有直接聯系。如圖1所示。

2.1 排煙設施設置

建筑排煙方式可分為通過開啟外窗實現排煙的自然排煙及機械排煙兩種，通常情況下，自然排煙的方式使用較多，其使用廣泛并非是所有配置都達到最優，使用中還有很多問題需要解決。目前建筑消防排煙系統的設置應將有關的規定作為準則，充分體現排煙系統設置的合理性。若排煙窗口處于迎風面，一旦出現火災，不但不利于排煙，還會出現煙氣倒灌的情況，使火災的情況更為不利。為了改善此種情況，可利用下懸窗、平移窗等幕墻工藝實現排煙暢通，例如平移窗開啟時，會形成相應的擋煙板，窗口同擋板間形成負壓，利于室內的煙氣排出，并且其不會對室內的采光效果產生任何影響，還可美化建筑外觀，屬于一種較為先進的方式，其存在的缺點就是造價高；一部分高層建筑受到熱壓作用，熱壓存在于上下層間，建筑的高度有中和面，稱之為室內防火分區，故此，防煙分區的設置要進行多方考量；建筑排煙系統的設置是為了突發火災時的逃生及救援活動，無論是自然排煙還是機械排煙都可以相應減少煙氣對于人體的損害。通常火災現場煙溫超過280℃或是煙氣帶火時，就需關閉所有排煙系統及排煙窗，以免對火勢控制造成不利影響。

2.2 防煙系統的設置

消防排煙系統分為可開啟外窗的自然排煙方式及機械加壓送風兩種。建筑消防相關規定中明確說明，疏散樓梯間或前室可利用自然排煙方式進行排煙，煙氣可以進入到安全保護區域，由此可見，自然排風方式效果并不比機械加壓送風方式弱，并具有極高的可靠性，在設置上需注意以下方面：第一，送風口大小、送風管道橫截面積及材質對風速的影響。因規范中的要求，不同的送風管道需選用不同材質，在設計階段需要對管道橫截面的面積及送風口大小尺寸進行審核，充分體現合理性，達到規定中的相關要求。其次，要優化系統運行的方式，火災發生時，開啟著火層及鄰近樓層前室送風口的做法對于火勢控制的效果并不理想，當火勢沒有威脅到鄰近樓層時，開啟防煙設施不具有必要性[2]。最后，要注意送風量及漏風量。因電梯口及防火門的數量與面積對加壓控制設置的孔洞有重要影響，換言之，電梯口及防火門的總面積越大，漏風量也就越大，故此，在設置時要按照《建筑設計防火規范》來進行，使加壓區域正壓值范圍符合規定。

2.3 地下室樓梯間加壓送風問題

首先判斷樓梯間的性質，是封閉樓梯間還是防煙樓梯間。若是防煙樓梯間必須要設加壓送風，地下室加壓送風又分為以下幾種：第一種對防煙樓梯間及前室或是合用前室進行分別送風，送風量大于或等于16000m3/h；第二種是不直接對前室或是合用前室送風，送風量大于或等于25000m3/h，還需設置余壓閥；第三種是防煙樓梯具備自然排煙條件的情況，前室或是合用前室送風量大于或等于22000m3/h。封閉樓梯間若有自然排煙條件，可直接開窗進行排煙，若不滿足條件時就需設置加壓送風。

3 消防防排煙系統在火場中的實際應用

高層建筑在火災發生時，不利于逃生及撲救。因高層建筑內部電梯井、樓梯、管道等豎井，垃圾孔、中央空調送風孔都形成了煙囪效應，極易呈現出立體型燃燒；公共場所尤其是購物、娛樂場所驟增，裝修中多使用了塑料板、聚氯乙烯及易燃物等高分子材料，娛樂場所人員密集，火災發生后不利于施救。通常情況下，多層建筑物風壓作用相對較小，能夠運用建筑物本身自然條件實現通風，起到防排煙效果，高層建筑及公共場所則需用機械防排煙系統。

火災發生時，煙氣是順著自然或是機械排煙口將煙氣排放到室外，自然排放口的設置需靠近外墻；機械排煙口需設置于煙氣吸入口的位置，平時處于關閉的狀態。若突發火災，可根據煙氣蔓延的情況利用消費聯動裝置手動或是自動開啟。排煙口開啟之后，啟動排煙風機，保證能夠將走廊、房間等空間內的煙氣排放于建筑物之外。此時還需開啟安全疏散區域內的加壓送風機，保證機械加壓送風的效果，使樓梯間空氣壓力大于防煙樓梯間前室，進而對煙氣的運動形成阻礙，為火災現場撲救及人員疏散提供保障[3]。

4 結束語

綜上所述，建筑消防防排煙系統設置具有高度合理性有利于事故發生時的控制，降低火災現場煙氣含量可達80%，建筑消防中防排煙系統的設置屬較為復雜的內容，同時也是建筑安全性能的重要保障之一。近些年，隨著科技的不斷發展進步，有些學者對消防防排煙系統進行了深入探究，設計人員除了要掌握防排煙系統設置的規范外，還要及時掌握防排煙系統技術發展情況，從設計上優化防排煙系統，對于火災發生時人員疏散及滅火救援活動都有著積極的影響。

參考文獻

[1]李孟君.談消防防排煙系統在建筑火災中的重要作用[J].山西建筑，2016，42（20）：125-126.

[2]唐磊.建筑防排煙方法在火災發生時的作用及影響[J].科技創新導報，2012（31）：51-52.

[3]蔡章偉.基于建筑防排煙設計中應注意的問題研究[J].中華民居，2014（21）：26-26.