防火門在火災初期的防煙作用探討

唐楊

摘要：火災初期是火災救援的關鍵階段，應當選擇適宜的防火設施，提升建筑物整體的防火防煙水平，從根本上保障人民的核心利益。就目前來看，防火門是建筑工程防火設計的重要設施，能夠輔助火災初期防煙工作的高效開展。基于此，以防火防煙設計的具體內容為切入點，分析火災初期的煙氣特征以及防火設計的重要性，進而探討防火門在火災初期中的防煙作用，以供參考。

關鍵詞：防火門；火災初期；防煙作用

經過實際調查研究發現，煙氣是導致火災傷亡事故的重要因素之一。而防火門是現階段重要的防火設備，能夠在火災初期起到良好的煙氣阻擋作用，實際應用時需要結合工程具體防火設計要求、火災初期煙氣特征，靈活選擇防火門材料與防火門形式。

1 防火防煙設計的具體內容

防火防煙設計工作是保障建筑整體防護水平的重要方式，通過對防火防煙設計水平進行專項管控，能夠有效降低火災發生概率，減少火災問題對人們生命財產安全造成的威脅。

現階段的防火防煙設計主要分為預防性防火防煙設計以及防火防煙應急設計兩種[1]。其中，預防性防火防煙設計主要是在工程設計期間選擇具有更為顯著耐火性的施工材料，從根本上提升工程整體耐火等級，保障工程整體的耐火構造建設水平。當前國家及有關部門針對防火防煙設計工作頒布了明文規定，確立了各類施工材料防火等級劃分標準。借助防火分區設計工作，可以有效阻止外部火源入侵與內部火源的蔓延。防火分區內部包括防火墻與煙霧報警裝置，其中防火墻主要肩負著防止火勢蔓延的重要職責，借助煙霧報警裝置，可以及時發現存在于建筑物中的火災問題，并及時提醒建筑內的人員進行撤離。防火防煙應急設計是通過在建筑結構內部設置疏散通道、排煙設施及滅火設施，使火災問題造成的不利影響能夠被控制在最小范圍之內[2]。防火疏散通道應當結合工程整體規劃情況進行設置，并合理設計安全逃生路線，切實保障火災發生時人們的生命安全。防煙裝置、滅火裝置的安裝位置與配置數量需要遵循地區消防規定，使火災能夠得到第一時間控制。

2 開展防火防煙設計工作的重要意義

2.1? 火災初期煙氣特點

通過分析火災事故案例發現，火災初期增長階段的火災熱釋放速率、火焰溫度、煙氣溫度均不高。但由于燃燒現場周邊空氣不流通，部分火災初期已經形成了較為明顯的煙氣，此時的煙氣內蘊含著大量的有毒物質，如進入到人體中，會對人體造成不可逆轉的影響。火災經歷增長階段后會進入到充分發展階段，在此階段中的火災燃燒物可充分燃燒，火災熱釋放速率達到峰值，溫度也達到峰值[3]。此階段的煙氣大量蔓延，煙氣中的有害物質濃度提升，使人員疏散及救援難度進一步增大。通過使用防火門，能夠最大限度起到防火防煙效果，并將有毒高溫氣體與應急疏散通道隔絕。

火災屬于劇烈的物理化學變化，在變化期間會產生向上熱氣流。煙氣會隨熱氣流形成垂直自由的熱輻射流，并為煙氣傳送提供條件。同時，火災中的熱氣流還能夠吸收其他空氣逐步增大，朝更遠距離擴散，擴散期間的溫度也會明顯下降。在熱輻射的溫度下降到與周圍空氣溫度一致時，煙氣將失去向上動力。因此在火災發生時，火災中的煙氣在隨火焰上升到天花板后，會在卷吸作用下向下方擴散，并快速彌漫到整個樓層。由于燃燒速度及輻射流的誘導作用不同，煙氣上升至下降時的時間間隔被縮短，煙氣將在建筑物中快速蔓延，使后續火災救援難度進一步增大。

由此可見，在火災生長初期階段，火災及煙氣的蔓延速度極快，如沒有加強此階段防火防煙設計，后續防火救援工作將會受到嚴重的不利影響。

2.2? 防火防煙設計工作開展的重要性

開展防火防煙設計工作的重要意義主要體現在以下幾個方面：第一，現階段各工程風格及設計標準復雜，不同工程防火等級要求不同，需要結合工程實際應用功能，優化防火設計方案，加大防火設計各環節的管控力度，確保建筑物內的防火防煙設施能夠切實滿足火災初期救援工作要求。第二，建筑物內部人群密度大，火災發生時容易造成更為嚴重的損失[4]。因此在建筑設計環節，需要著重關注建筑內疏散通道以及防火門的設計工作，從根本上提升人員疏散速度。由于現階段工程逐漸趨向于高層化發展，在建筑防火設計期間還應當保障建筑整體防火防煙設施布局的合理性，最大限度控制建筑火災影響范圍。第三，現階段的工程設計不僅需要滿足功能性、觀賞性等基礎要求，還需要做好建筑防火防煙設計工作，完善建筑各程序防護要求，避免工程經常出現火災問題。由于當前工程多數使用了外保溫材料，這些材料均具有防火性能較差等問題，還需要進一步完善防火防煙設計要求，積極使用防火門等有效的防火設施，制定出專項可行的防火設計方案。

3 防火門種類

依照GB/T5823—2008《建筑門窗術語》規定，防火門主要是指火災發生后能夠隔斷火焰的門，也是一種可以抵御火焰沖擊，防止煙氣泄漏的重要設施[5]。現有防火門必須符合規定耐火等級，防火門向疏散方向開啟，在火災出現后能夠快速關閉。現階段應用在建筑工程中的防火門種類與規格較多，但均需具備開啟靈活、堅固耐用、安全可靠等特征。

從耐火等級角度分析，防火門可分為甲級防火門、乙級防火門、丙級防火門三個等級。其中，甲級防火門的耐火極限為1.2h，多數為全鋼板結構，能夠有效控制火災蔓延。乙級防火門的耐火極限為0.9h，在防火門處一般都設置有小玻璃窗，玻璃窗應當采用5mm厚的夾絲玻璃或耐火玻璃，防止開口處蔓延火災。丙級防火門的耐火極限為0.6h，大部分木質防火門均為丙級。

從材質角度分析，防火門可分為木質防火門、鋼質防火門。木質防火門需要在木質門表面涂抹防火涂料、裝飾防火膠板，防火等級較低，耐火時間短。但由于木質消防門的自重輕，開啟靈活、實際裝飾效果好，多數被應用在中高檔次民用建筑物中[6]。鋼質防火門可采用普通鋼板制作，在門扇夾層處填入巖棉等耐火材料，以切實滿足實際防火防煙要求。由于鋼質防火門自重更大、開啟不夠便捷，因此被主要應用在工業建筑或民用建筑中。

從開啟角度分析，防火門可分為開式防火門、閉式防火門。其中，開式防火門主要是指防火門平時處于開啟狀態，在發生火災后能夠自動關閉。開式防火門內部由門扇、閉門器、順序器、防火鎖、防火合頁以及中心控制系統組成。在實際應用過程中，火災自動報警器在發現火災后可立即通知火災聯動系統以及遠程控制模塊，打開防火門電磁釋放閘，將常開的防火門關閉。閉式防火門主要是指防火門平常處于關閉狀態，人員需要通過推動開啟門。閉式防火門內部結構較為簡單，主要由閉門器、順序器、防火鎖以及防火合頁組成[7]。閉式防火門結構簡單，實際安裝與運維成本低，現階段被廣泛應用在建筑工程防火設計中。但由于閉式防火門具有操作復雜、隔煙效果不佳等缺陷，應避免將其使用在人員流動性較大、火災易發生場地中。

在防火門安裝過程中，需要嚴格遵照建筑工程整體設計方案中的尺寸、標高以及方向安裝。在門扇與附件安裝過程中，應當使用水泥砂漿或高強度細石混凝土嵌塞，與墻面形成統一整體，最大限度發揮出防火門的防火防煙作用，使火災能夠與消防救援通道分隔。

4 防火膨脹密封件

防火門的防煙性能會受其自身質量、安裝工藝、防火膨脹件密封性影響。依據防護門規定要求，防火門框、防火門扇、防火門扇與門扇之間的縫隙處必須嵌裝有防火密封件，且防火密封件的性能需要與建筑物整體防火設計要求相符。

防火膨脹密封條需要在實際使用前開展膨脹性試驗。防火膨脹密封條樣品需要在60℃左右的干燥箱中配置，因此膨脹密封條的膨脹實驗需要在700±10℃中的電阻箱中開展，確保其能夠充分膨脹。

5 防火門在火災初期的防煙作用

通過具體分析發現，在火災初期階段，火焰溫度還未達到700℃，防火門中的防火膨脹密封條沒有完全膨脹，防火門扇及門框會留有一定縫隙，難以起到充分的防煙效果，導致救援難度進一步提升。

結合現有防火門特征，發現防火門隨時需處于開啟或關閉狀態。為避免防火門常閉而難以立即使用等弊端，現有工程內主要使用常開型防火門。通過在防火門處安裝聯動控制系統，使其可以在火災發生后快速關閉，充分發揮出應有的隔煙與防火作用。

在防火門兩處還需要安裝感煙探測裝置探測煙霧信號，并將探測到的信號由火災自動報警聯動控制系統傳輸給主機。主機向聯動控制系統發送關閉防火門信號。防火門關閉或開啟狀態均應有信號反饋給報警主機或者控制盒。為避免防火門受特殊因素影響出現無法自動復位的問題，還可以在重要防護建筑物中使用可自動開啟、關閉的活動式防火門。

6 防火門在具體工程中的設計與應用

6.1? 防火門設計內容

本文以某地一辦公樓工程為例，該工程主要包括主樓與三個裙房。其中，主樓為地上14層、地下2層，裙房全部為兩層。經過實際調查研究發現，該建筑工程使用年限較長，內部消防設施已發生嚴重損壞，難以滿足現有國家頒布的建筑消防規定。

在消防安全整改設計工作開展時，設計人員對該建筑工程中的防火分區進行了重新規劃，在防火分區的防火墻開口處增加了甲級防火門；在消防電梯、機房處增加了甲級防火門；在地下消防泵房與噴淋泵房處設置了甲級防火門。在主樓房間樓梯與前室處增加了乙級防火門；裙房、密封樓梯間處增加了乙級防火門。

由于該建筑工程中的內部人員流動較大，為從根本上發揮出防火門的防火防煙作用，還需要使用常開式防火門結構。

6.2? 防火門設計注意事項

防火門的設計需要注意：第一，注重分析門扇對疏散寬度的影響。防火門一般都被設置在建筑空間中的疏散路徑處，如樓梯間、前室、走廊等處[8]。如果沒有細致分析建筑平面設計要求，則極容易出現防火門扇開啟后阻擋疏散路徑等問題，致使人員緊急疏散受到不利影響。因此在防火門設計工作開展期間，應首先分析門扇對疏散寬度的影響，選擇適宜的防火門規格。第二，通向相鄰分區疏散口。通向相鄰防火分區的防火門應當為甲級。但在防火門只能夠單向開啟，且兩個分區均只有一個安全出口的情況下，需要在防火墻上設置兩樘防火門，并使防火門能夠分別開啟，以滿足兩個分區間的疏散要求。第三，選擇適宜啟閉方式。當前防火門多為常閉型，門扇處于始終閉合狀態，需要手動打開。但在實際應用過程中，常閉防火門極容易影響室內通風采光效果，通行時花費的時間較長。消防門中的閉門器與啟閉連接件經常損壞，難以從根本上發揮出防火門的防煙作用。因此在條件允許的情況下，可以使用常開式防火門。通過在防火門處增加定門器與自動啟閉裝置、自動預警裝置，能夠及時在火災初期階段發揮其應有的防煙作用，快速隔離火災發生區與應急通道，保障防火防煙效果。

6.3? 防火門在封閉樓梯間、防煙樓梯間的應用

建筑物封閉樓梯間主要由墻體、防火門、疏散指示標志、應急照明設施組成。封閉樓梯間的任何設備故障均會直接影響到建筑物整體的防火防煙效果。防火門是封閉樓梯間的重要部件，現有樓梯間中多為常閉式防火門。

建筑物的防煙樓梯間主要是在樓梯間入口處設置防煙前室或者專門用于排煙的陽臺，通過前室及樓梯間的門應當為乙級防火門。如防火門出現損壞或應用效果不佳，會直接影響到防煙樓梯間的防煙效果，導致建筑物內人員逃生難度進一步提升。

在封閉樓梯間、防煙樓梯間設置防火門主要是為阻止煙氣及熱氣進入樓梯間，為室內人員提供更加安全的逃生通道。為充分發揮出防火門的應用作用，可以在封閉樓梯間、防煙樓梯間采用防火卷簾與常閉式防火門相結合的方式，在原有安裝防火門的部位增設具有較高耐火性能的防火卷簾。正常情況下，建筑內部成員可以從防火卷簾門位置處自由出入。在火災發生后，卷簾門放下，人員可以通過卷簾門旁邊的防火門快速逃生。

如建筑物為廠房、酒店等人員出入較為頻繁的場所，僅使用常閉式防火門極易出現門扇破損、閉門器損壞等問題。因此在封閉式樓梯間、防煙樓梯間應盡量使用常開式防火門，以確保防火門能夠起到更為良好的阻隔煙氣、熱氣作用，并提升防火門自身的美觀性。

7 結語

總而言之，通過分析火災初期煙氣蔓延特征發現，要從根本上提升建筑物整體的防火防煙水平，需要著重使用防火門設施。防火門中的防火膨脹密封件需要在較高溫度下才可充分膨脹，發揮出隔煙作用，因此還應當主動關注防火門在火災初期增長階段的防煙性能評估工作，選擇適宜的防火門材料及防火門形式，確保防火門能夠充分發揮出應有的防火防煙作用。

參考文獻：

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[8]陳鵬.地下商場性能化防火設計及研究[D].西安：西安建筑科技大學，2014.

Discussion on the smoke protection effect of fire doors in the early stage of fire

Tang Yang

（Changsha Rail Transit Fire and Rescue Section， Hunan Changsha 410007）

Abstract：The early stage of fire is a critical stage of fire and rescue. Appropriate fire facilities should be selected to improve the overall fire and smoke prevention level of the building， and fundamentally protect the core interests of the people. From the current point of view， fire doors are important facilities for fire protection design in construction projects， which can assist the efficient development of smoke prevention work in the early stage of fire. Based on this， taking the specific content of fire and smoke prevention design as the starting point， the smoke characteristics in the early stage of fire and the importance of fire prevention design are analyzed， and then the smoke prevention effect of fire doors in the early stage of fire is discussed for reference.

Keywords：fire door; early stage of fire; smoke prevention effect