大型商業綜合體火場移動防排煙戰術探究

徐升智

(廣西消防救援總隊柳州市支隊魚峰區大隊,廣西 柳州 545005)

0 引言

隨著我國經濟的快速發展，大型商業綜合體越來越多，經營規模和體量也越來越大，建筑形式上表現為向高層、大跨度空間、地下綜合發展的趨勢，隨之而來的是對滅火救援技戰術提出了新要求，因此因勢而為的開展好相關課題的研究，是落實好專業化消防救援隊伍建設的必然趨勢。下面筆者就以建筑高度50 m以下且每層層高不大于6 m以下的大型商業綜合體為對象，進行重點論述大型商業綜合體滅火戰斗中的移動防排煙技戰術要點。

1 火災煙氣的特點及嚴重危害

1)煙火蔓延途徑多,蔓延速度快，容易形成立體火災。建筑的各類豎向管井,發生火災時可能成為火勢蔓延的主要途徑,從而形成煙囪效應,大大加快煙火的蔓延速度。試驗證明,在火災初起階段,因空氣對流而產生的煙氣,在水平方向擴散速度為0.3 m/s,在火災燃燒猛烈階段,由于高溫作用,熱對流而產生的煙氣擴散速度為0.5 m/s～0.8 m/s；煙氣沿樓梯間、中庭等豎向管井的正直擴散速度為3 m/s～4 m/s。

2)人員疏散較困難,易造成驚慌，極易造成人員傷亡。主要概括為：一是發生火災時煙氣和火勢蔓延快,如不能有效防止煙火侵入,高溫煙氣將快速灌滿建筑空間及疏散通道,使建筑內能見度降低,造成被困人員恐慌,從而阻礙人員疏散；二是安全疏散耗時長，火災時安全疏散主要依靠樓梯,據測定,建筑物總層數為15層及每層240人時，人員通過1.1 m寬樓梯疏散到地面的時間大概要38 min；三是煙氣、毒氣等燃燒產物極易造成人員室息,中毒死亡,火災實例分析表明,被煙氣熏死(包括熏暈后被火燒死的)占火災死亡人數一半以上,有的高達70%。

2 火場排煙的意義及基本方法

煙氣是滅火、救人的主要障礙,因此及時排出高溫濃煙,可以有效的提高火場能見度、降低火場溫度和煙氣毒氣濃度、控制火勢蔓延，促進火源發現、縮短滅火戰斗時間、提高滅火救援效率等有著重要的意義。一般火場移動裝備排煙方法有：運用移動式排煙機、排煙車進行機械排煙，噴霧水排煙，高倍泡沫排煙，化學劑消煙。本文重點以移動機械防排煙展開探究。

3 移動防排煙技戰術運用認識

研究重點為在建筑最不利設施條件下，運用移動裝備開展火場防排煙技術和戰法研究，以達到科學合理的滅火作戰和火場救生。

3.1 正壓送風戰術要點探究

3.1.1戰術定位及運用區域思考

建筑內有大量人員被困和需要消防員深入內部長時間強攻近戰的環境，通過移動裝備正壓送風防止煙氣進入前室、樓梯間等安全疏散空間，為被困人員創造一定的安全疏散區域，為深入建筑內部強攻近戰的消防員創造安全進攻環境或安全撤離環境，避免內攻人員傷亡。其戰術運用區域主要為樓梯間、前室、避難走道、防火隔間等區域部位。

3.1.2建筑結構參數及對應戰術要點

一是加壓送風口，在建筑設計中設置加壓送風防煙的位置通常在樓梯間、前室，前室的加壓送風口通常采用常閉防火閥，樓梯間加壓送風口通常設置成常開；二是對應建筑結構防煙量要求，防煙風量按同時開啟3個2 m×1.6 m的雙扇門即著火層及其上下層，共三層的風量計算確定或根據相關技術標準計算確定；三是戰術要點研究，由于本課題研究方向為移動防排煙裝備的運用，參數取值為建筑高度不大于50 m的商業綜合體建筑，為方便記憶和火場運用，主要考慮采取以下三種情況下的風量數據及戰術戰法：

1)當著火建筑樓梯間能滿足自然通風時，戰術運用上可采用對前室進行加壓送風，防止煙氣通過前室進入疏散樓梯間，以形成一定有利的安全空間，其單邊縱向前室防煙系統加壓送風風量經測算要求為42 400 m3/h～44 700 m3/h，由于前室每層分隔成獨立空間，采用直灌式加壓送風基本無法實現，在戰術選擇上應主要以排煙車通過利用固定防煙設施的防煙管道(井)，向管道井內加壓送風。

采用植物DNA提取試劑盒(天根：Cat.DP305-2)提取基因組DNA。從已公布的100條ISSR常用引物中選取退火溫度在50～55℃的引物(由上海生物工程有限公司合成)進行多態性引物篩選，共篩選出條帶清晰、重復性好、穩定性好的13對引物。

2)當著火建筑公共區域開向前室的門只有一趟門時，戰術運用上可不考慮前室加壓風，采用只對樓梯間進行加壓送風，結合建筑結構特點，于樓梯間、前室、內走道之間形成壓差，阻止煙氣進入前室和樓梯間。在戰術選擇上當采用排煙車通過固定防煙設施的防煙管道(井)加壓送風時，其測算樓梯間的風量要求為36 100 m3/h～39 200 m3/h，當采用排煙車向樓梯口直灌式加壓送風時其風量經測算一般為43 320 m3/h～53 640 m3/h。

3)當著火建筑樓梯間和前室都分別進行加壓送風時，其風量分別是樓梯間25 300 m3/h～27 500 m3/h、前室24 800 m3/h～25 800 m3/h，采用直灌式時樓梯間30 360 m3/h～33 000 m3/h。

3.1.3技戰術運用的關心點及思考

一是樓梯間無風管而采用排煙車直灌式加壓送風戰術時，當建筑內有人員被困，由于巨大風量和響聲，一定程度上造成被困人員心理恐慌，導致被困人員不敢從樓梯間自行疏散，因此不建議用于被困人員自行疏散，建議在加壓送風同時消防員深入建筑內引導被困人員疏散；二是在實際戰術運用中同時要注意接入位置對疏散空間的影響，戰術運用中要注意選定好接入位置，例如陜西銀河曼底型排煙車外接正壓風管直徑可達1 m，但大型商業綜合體的疏散樓梯間通常設計寬度一般在1.2 m～1.4 m，為防止風管占用樓梯間有限的寬度影響疏散，可考慮在前室隔壁墻開口后再接入管井；三是地下空間與地上空間的前室、樓梯間防煙管井是否分開設置需注意掌握；四是前室的常閉防煙口如無法聯動控制開啟，則需手動開啟后方可進行加壓送風。

3.2 負壓排煙戰術要點探究

3.2.1戰術定位及運用區域思考

發生火災后建筑內部空間充斥濃煙，通過排煙降低空間內煙氣濃度、溫度，控制火勢蔓延，為被困人員逃往安全疏散區域創造條件，為消防員提高內攻進戰效率創造條件。其戰術運用區域主要為除樓梯間、前室、避難走道、防火隔間外的其他空間區域，在建筑實用性設計中這類區域每層空間凈高一般不超過6 m(中庭除外)，以下排煙量計算取值以此為基礎。

3.2.2建筑結構參數及對應戰術要點

一是排煙口，在建筑設計中設置一般以防煙分區為單位設置機械排煙口、自然排煙口，機械排煙口和補風口通常采用常閉式，另排煙主管內的排煙防火閥是常開的，當風管內排煙防火閥溫度達到280 ℃時則自動關閉排煙管道、補風管道；二是對應建筑結構機械排煙量要求如下：

1)每層公共營業區域的排煙量：60 m3/(h·m2)×防煙分區面積×防煙分區數量=單層總排煙量，當單層總排煙量計算值小于15 000 m3/h時，則排煙車排煙量取值也不得小于15 000 m3/h；同時考慮排煙過程的耗損，因此計算出的排煙量需乘以1.2倍，方可滿足火場排煙的實際要求。

2)每層公共建筑內走道或回廊的排煙量：60 m3/(h·m2)×走道面積或回廊面積=總排煙量，當每層排煙量計算值小于13 000 m3/h時，則排煙車排煙量取值也不得小于13 000 m3/h；同時考慮排煙過程的耗損，因此計算出的排煙量需乘以1.2倍，方可滿足火場排煙的實際要求。

3)中庭的排煙量：中庭周圍場所設有排煙系統，中庭采用機械排煙系統時，其排煙量按周圍場所防煙分區中最大排煙量的2倍數值計算，且不應小于107 000 m3/h；當中庭周圍場所不設有排煙系統，僅回廊設置排煙系統，中庭的排煙量不應小于40 000 m3/h；與中庭相鄰的回廊排煙量按2)進行計算。

4)補風量計算：為提高排煙車、機動排煙機的排煙效果，對采取機械排煙的區域進行補風，補風量按不小于排煙量的50%確定。另外對于地上部分的初期火災當煙氣未擴散出一個防煙分區，在開展排煙時可先不考慮補風。

3.2.3戰術運用的相關要求及思考

1)補風陣地與機械排煙陣地設置選擇。一是補風方法可采用排煙車、機動排煙機機械補風，也可采用自然門窗補風、拆破出風口補風；二是補風陣地宜設置于機械排煙陣地的下方且間距不應小于6 m，當兩者采用水平于地面設置陣地時兩者相距不應小于20 m；三是要在火場的次要方面設排煙陣地實施負壓排煙，降低進攻面的煙熱強度和對主要方面人員疏散的影響；四是燃燒猛烈階段時的排煙，需考慮高溫煙氣對排煙陣地設備影響，高溫煙氣流經部位是否引起新的燃點的戰術預防。

2)移動排煙戰術選擇。大型商業綜合體地下部分排煙：一是合理規劃進攻和排煙口數量，按照排煙口多于送風口的原則設置；二是調集大型排煙設備組織排煙，采取在上風方向正壓送風補風，下風方向負壓排煙的方式，排煙口位于上部，補風口位于下部，形成對流；三是合理規劃排煙路徑，避免排煙與進攻路徑方向沖突，排煙與疏散路徑方向沖突；四是火災初期積極利用固定消防設施排煙，當風管內煙氣溫度超過280 ℃時，可設定固定消防設施排煙失效，轉入以移動裝備排煙防煙為主。大型商業綜合體地上部分移動排煙：一是根據被困人員情況，適當手動或電動下降相關防火分區的防火卷簾，將煙氣控制在一定的區域；二是多層區域樓層著火需排煙時，可沿樓梯鋪設排煙管，進入著火需排煙樓層進行排煙，或采用在窗口處架設拉梯，沿拉梯鋪設排煙管，伸入排煙區進行排煙；三是高層區域樓層著火，初期火災時可攜帶機動排煙機深入內部進行輔助排煙、破拆排煙、分段聯排，當火勢處于猛烈階段時排煙管道由于設計原理已處于關閉狀態，作戰中在相關商場專業人員的指導下可考慮破拆一層火場次要方向的排煙主干管道，并接入排煙車的外接排煙管，內攻隊員深入著火層在排煙干管上破拆排煙口，排煙車啟動排煙。

4 結語

大型商業綜合體火災事故處置是一種過程復雜、涉及面廣、參戰力量多、社會關注度高的聯合滅火救援行動，本文主要側重于建筑結構防火設計、建筑疏散設計、建筑機械防排煙設計、消防防排煙裝備、滅火救援技戰術、火場排煙技術、第一作戰力量部署和人員疏散技術的綜合運用性探究，具有一定的局限性，對于大型商業綜合體火災事故處置所需其他救援技術還需進一步探究，不足之處望見諒。