基于火災案例分析的火災應急中控制煙氣蔓延探討

毛翔

摘要：多起火災事故表明，火災煙氣是導致大量人員傷亡的最主要原因。因此，對煙氣致人傷亡的影響因素進行了分析，并根據火災應急中的實際情況，對控制煙氣蔓延的意義、可操作性、相關支持措施進行了闡述，旨在實現減少火災傷亡的目標。

關鍵詞：火災應急；煙氣蔓延控制；建筑；消防

1 火災中煙氣導致人員傷亡的案例簡述

在多數火災中，相對于熱量和燃燒造成的傷害，煙氣所造成的傷害比例最大。據統計火災中85%以上的死亡是由于煙氣的影響，其中大部分人是吸入了煙塵及有毒氣體昏迷而致死的[1]。近年來，已經發生多起因煙氣蔓延導致傷亡的典型火災案例，如：

2022年11月21日16時許，河南省安陽市文峰區一商貿有限公司發生特別重大火災事故，造成42人死亡、2人受傷。該起火災中，由于二樓某公司通往室外的內部樓梯上方與一樓倉庫連接處僅用紙箱板封堵，導致倉庫著火后大量高溫有毒濃煙迅速沖破紙箱板，涌入充滿該內部樓梯，堵住了逃生通道，導致該公司員工死亡[2]。

2023年4月17日，浙江省武義縣一廠房發生火災，造成11人死亡，火災發生在一層，由于一、二層間的連通中庭及廠房兩部敞開樓梯導致火災煙氣的快速蔓延擴散，三層廠房內人員無法逃生致死[3]。

2023年4月18日，北京某醫院發生火災，火災產生的煙氣通過未關閉防火門的樓梯間和電纜井向上蔓延，雖然該醫院住院部七、八層未過明火，但仍然導致29人死亡，42人受傷[4]。

2024年1月24日15時許，新余市渝水區一臨街店鋪發生火災，導致39人死亡，9人受傷。火災發生在地下一層，大量煙氣涌出后進入地上二層的賓館和培訓機構，導致傷亡慘重[5]。

2024年2月23日4時39分，南京市雨花臺區一小區6號樓發生火災，15人遇難，44人受傷。此起火災發生在高層住宅樓的一樓架空層處，煙氣通過采光井向上蔓延，并燒入數十戶居民家中，導致大量傷亡[6]。

類似的火災事故很多，以上只是部分典型的傷亡人員較多的案例。火災中因煙氣擴散蔓延到有人區域，導致人員傷亡是火災中一種常見現象。

2 煙氣致人傷亡的主要原因分析

2.1? 煙氣具有高溫、毒性、刺激性等特性

煙氣是可燃物與氧氣發生化學反應的產物，由于燃燒物質的分子結構不同，燃燒時現場供氧情況不同，煙氣的成分會有不同。通常來說，煙氣產物中最多的是CO、CO2，同時會有HCL、H2S、HCN、SO2、NH3、HF等幾十種無機物，還有光氣、醛類氣體等有機物[7]。煙氣的毒性主要體現在這些化學成分會導致人員窒息，包括單純窒息和化學窒息。有研究人員對17種煙氣中常見成分進行了濃度范圍和危險含量的分析[8]，當達到危險含量值時，身處煙氣中的人員即會失去行動能力或死亡。同時，煙氣的高溫特性會導致人員燒傷，特別是呼吸道損傷。煙氣還存在遮光性，當人員進入煙氣中時視線受阻，行動遲緩，會使高溫、毒性傷害作用的時間延長。

2.2? 煙氣不受控制地向有人區域快速蔓延

2.2.1? 建筑中防火分隔缺失

如江西新余火災中，地下一層發生火災后，煙氣沿地下一層的樓梯間出口向外涌出，因其地下樓梯間是與地上樓梯間共用的，沒有錯位設置，也沒有防火分隔，樓梯間煙氣在煙囪效應作用下，不受控制地蔓延到二樓有人區域。

類似的情形在多個火災中存在，比如河南安陽廠房火災中，倉庫與樓梯間的防火分隔是紙箱板，相當于未設置符合要求的防火分隔，從而導致煙氣蔓延。

建筑中的防火分隔包括墻、樓板、門、防火卷簾、防火窗、防火封堵材料、防火閥等，在建設工程的消防設計中如未按規范設計，或設計時規范未作出相關規定，或在建設、驗收中失誤失察，都有可能導致防火分隔缺失或不符合標準要求。

2.2.2? 防火分隔未起作用

因防火分隔未起作用而導致煙氣蔓延，進而導致人員死傷的案例很多，如2018年8月25日發生的哈爾濱某湯泉酒店火災，也是由于酒店領班使用滅火器箱擋住E區三層常閉式防火門，使其始終處于敞開狀態。火災發生后，大量煙氣沿著這個防火門進入E區三層，導致20人死亡，23人受傷[9]。

在建筑已有防火分隔設施的情況下，防火分隔未起作用，主要是管理或設計問題。比如很多單位，特別是醫院、綜合樓、高層住宅樓，其樓梯間的常閉式防火門大都處于開啟狀態。針對高層建筑樓梯間防火門的開閉情況，有研究者在論文課題中組織的線上問卷調研共收到452份有效問卷，有87.39%的人回答樓梯間防火門處于常開狀態，12.61%回答處于常閉狀態；有88.72%的人回答前室防火門處于常開狀態，11.28%回答處于常閉狀態[10]。可見，樓梯間常閉式防火門不能保持關閉是一種常態。另外的原因可能是在設計中未能充分考慮應用場所的人流、通行需求、防火門產品質量等因素，導致設計的常閉式防火門未能保持關閉，在關鍵時刻未能發揮作用。

2.2.3? 現場發生了快速火災或快速蔓延

有些火災的燃燒速度是非常快速的，因而也會在短時間內產生大量的煙氣，比如聚氨酯泡沫的燃燒，可能會在2min左右就會生成超級快速的火災，產生巨量的煙氣，在煙氣蔓延范圍內，所有在場人員都將受到嚴重威脅。例如，2023年3月27日14時30分許，河北省滄州市滄縣崔爾莊鎮一廢棄冷庫在拆除過程中發生火災，由于燃燒速度極快，煙氣瞬間充滿了冷庫內部，當時在現場作業的12人中，11人遇難，僅有1人逃生[11]。

另有一種情況就是特殊的建筑結構導致的快速蔓延，火災可能并不是快速的，但建筑結構內存在井道（采光井、通風井、電纜井、垃圾道等），從而產生煙囪效應，導致煙氣快速蔓延。例如2024年2月23日的南京高層住宅樓火災，一樓架空層電瓶車燃燒之后，因為未與建筑的采光井進行防火分隔，煙氣進入采光井形成煙囪效應，短時間內火和煙就從1層蔓延到34層，因為有些住戶在采光窗外設置了鐵籠存放雜物，燒破玻璃后進入了室內，導致數十住戶室內起火，室內產生大量的煙氣，同時在戶外走廊、樓梯間也有煙氣，最終導致大量人員傷亡。

2.3? 人員盲目沖入煙中逃生

在發生火災時，人員盲目沖入有煙的樓梯間逃生，最終導致傷亡的案例很多。例如2015年6月25日，河南省鄭州市西關虎屯一個多層居民樓一層發生火災，燃燒面積4m2，但導致了15人死亡、2人重傷的嚴重后果。這是因為當時居住在七樓的17人聽說起火后，盲目沿樓梯向下逃生，死于煙氣產生的劇毒和高溫，而其他13戶人家均未開門逃生，因而也未有人員傷亡[12]。長期以來，消防宣傳過于強調發生火災后立即逃生，在消防演練中大量示范用濕毛巾捂口鼻作為防煙措施沿樓梯向下逃生，給社會公眾的印象就是可以穿越有煙區域逃生。

3 火災應急中控制煙氣蔓延的措施探討

3.1? 加強建筑的防煙設計，加強煙氣控制設施（設計）的消防審驗

加強建筑防煙的設計是非常核心的工作。在這方面，包括各類防火分隔、防煙門窗、正壓送風系統、排煙系統等，均應在消防設計上給予重視。同時，建設工作消防設計審核和驗收部門要認真履行職責，把建筑控制煙氣蔓延的設計作為重點進行審核，把控制煙氣蔓延的施工內容作為重點來進行驗收，確保建成投入使用的建筑是具備控制煙氣蔓延條件的。

要吸取火災案例教訓，在建筑設計中，要充分研究火災蔓延擴大的原理，比如常閉式防火門不能保持關閉，或可考慮設計為常開式防火門。在建筑內部設計天井時，是否可以考慮采光窗等的防火性能，比如采用防火窗或固定窗，并考慮窗戶之間的距離，對窗間墻、窗檻墻、防火挑檐等進行設計，從而增強建筑本身的防火災蔓延功能。

針對易發煙和能夠快速燃燒的材料，在設計中要明確其使用場所和燃燒性能，比如保溫材料中的聚氨酯泡沫，無論用于外墻還是冷庫（室內冰雪場所），要在設計中要求使用不燃或難燃材料，在驗收時要進行現場測試，不能僅看產品檢測報告。

3.2? 加強對火災煙氣蔓延控制設施的管理

管理部門和人員要熟悉建筑中的煙氣蔓延控制設施，比如防火門、防火卷簾、防火閥、防火封堵材料以及防排煙系統，在日常要作為重點進行檢查，對應關閉的防火門要進行關閉，并制訂規章制度加以確保。當發現防火分隔設施、防排煙設施損壞、失效時，要立即進行整改。要特別注意建筑底層的防火分隔設施，如地下車庫與地上樓梯間的防火門，防止地下車庫著火后，煙氣蔓延進入整個大樓。

3.3? 加強對煙氣蔓延中其他影響因素的管理

建筑物投入使用后，由于使用人員的改造、使用等行為，可能會導致火災時煙火蔓延。比如居民住宅樓中，在陽臺、樓梯間堆物，在采光窗戶外（采光井內）安裝鐵籠堆物，在窗戶處設置遮陽棚，在陽臺設置晾衣竿，在外墻新增保溫材料、廣告牌、電子屏或其他能夠燃燒的裝修（造型），用于采光通風的天井凹槽底部堆放可燃物，這些都有可能在發生火災時導致煙氣蔓延擴大，特別是形成豎向快速蔓延，影響到全樓，造成嚴重火災。針對上述影響因素，要明確管理責任方，并賦予管理權力（執法權力），最大限度地消除煙氣蔓延的隱患。

3.4? 將控制煙氣蔓延納入全民消防培訓以及火災應急行動之中

要加強全民消防基本知識學習，特別要重點學習火災特性，學習火災中煙氣的危險以及煙氣如何蔓延擴大的知識，提升人們對控制煙氣蔓延重要性的認識。將控制煙氣蔓延擴大納入滅火和應急疏散預案之中，所有單位在火災應急預案中，均要制訂控制煙氣蔓延的措施，并明確責任人，并對責任人進行專門培訓。在預案制訂過程中，要假設火災位置并分析煙氣蔓延路徑，熟悉在此路徑中控制煙氣蔓延的設施，熟悉這些設施的操作方法，并考慮現場有哪些人員可以用于控制煙氣蔓延應急行動。在火災發生時，現場人員要立即展開滅火行動，同時采取關門、放下防火卷簾、打開或關閉有關窗戶、啟動排煙機、防煙風機等多種方式，控制煙氣蔓延。要注意煙氣蔓延的控制設施中，有些門窗未必是防火門窗，但這些門窗的開關仍能夠產生較大影響。比如2005年遼源中心醫院火災中，有37人死亡、95人受傷，而離起火點最近的是婦產科，當一名護士發現起火后，立即關閉了走廊的門（非防火門），使煙火蔓延改變了方向，最終婦產科無一人傷亡[13]。因此，當我們遭遇火災時，如果滅火不能成功，要立即關閉著火房間的門，避免煙火通過門向建筑內部蔓延擴大。在時間允許的情況下，要關閉相鄰房間的門，防止被煙火波及。當居民住宅家中起火時，在逃出戶門時要隨手關閉戶門，防止煙氣進入樓梯間影響他人疏散。在火災應急中，增強煙氣蔓延的控制措施是減少人員傷亡的重要舉措，對提升消防安全水平有重大意義。

參考文獻

[1]郭海東，李宏霞.火災煙氣的危害及其應急救治策略研究進展[J].西部醫學，2019，31（1）：161-164.

[2]北京日報.河南安陽“11·21”特別重大火災事故調查報告全文公布[DB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1775556197681026052&wfr=spider&for=pc

[3]澎湃新聞.浙江武義重大火災事故調查報告發布[DB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1772845155977225495&wfr=spider&for=pc

[4]西藏自治區應急管理廳.北京豐臺長峰醫院“4·18”重大火災事故調查報告[DB/OL].http：//yjt.xizang.gov.cn/sylmzhbd/92357.jhtml

[5]新余市人民政府網站.我市通報“1·24”重大火災事故情況[DB/OL].http：//www.xinyu.gov.cn/xinyu/xyyw/2024-01/26/content_e6c7490012f040b5b8cda53f56ccac40.shtml

[6]南京市人民政府網站.南京市召開新聞發布會通報雨花臺區“2·23”火災事故有關情況[DB/OL].https：//www.nanjing.gov.cn/njxx/202402/t20240224_4173092.html

[7]郭海東，李宏霞.火災煙氣的危害及其應急救治策略研究進展[J].西部醫學，2019，31（1）：161-164.

[8]黎強，劉清輝，張慧，等.火災煙氣中有毒氣體的體積分數分布與危害[J].自然災害學報，2003，12（3）：69-74

[9]黑龍江省應急管理廳.哈爾濱北龍湯泉休閑酒店有限公司“8.25”重大火災事故調查報告[DB/OL].http：//yjgl.hlj.gov.cn/yjgl/202403051/201810/c00_30101763.shtml

[10]鄒濤.高層建筑樓梯間火災時煙氣控制模擬研究[D].成都：西華大學，2022.

[11]上海新聞.河北滄縣廢棄冷庫火災致11人遇難[DB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1761686157325651274&wfr=spider&for=pc

[12]河南省應急管理廳.鄭州市金水區西關虎屯新區“6·25”重大火災事故調查報告[DB/OL].https：//yjglt.henan.gov.cn/2016/10-28/987216.html

[13]陳家強.吉林省遼源市中心醫院“12·15”特大火災迅速蔓延、群死群傷的主要原因及啟示[J].消防科學與技術，2006，25（1）：1-4.