防排煙的重要性及其技術(shù)措施隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，高層建筑在許多城市像雨后春筍般地蓬勃發(fā)展起來，地下建筑工程也日益興起。為了確保國家和人民的財產(chǎn)與生命安全，建筑防火設(shè)計已成為建筑設(shè)計中不可分割的有機(jī)組成部分，而其中有關(guān)防排煙的問題又是十分重要的一環(huán)，下面本文就防排煙的重要性及其技術(shù)進(jìn)行一下探討。防排煙的重要性現(xiàn)代化的高層民用建筑內(nèi)，可燃裝修、陳設(shè)較多，還有相當(dāng)多的高層建筑使用了大量塑料裝修、化纖地毯和用泡沫塑料填充的家具。各種塑料以及其他化工建材等易燃材料作為建筑裝飾材料應(yīng)用，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些可燃物在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的有毒煙氣和熱，同時還要消耗大量的氧氣，易使人窒息、中毒致死。據(jù)日本、英國對火災(zāi)中造成人員傷亡的原因的統(tǒng)計資料表明，火災(zāi)中引起人員傷亡的重要原因之一是熱和燃燒產(chǎn)物的毒性作用，由于一氧化碳中毒致死或被有毒煙氣熏死者一般占火災(zāi)總死亡人數(shù)的40%巧0%，最高達(dá)65%以上；被火燒死的人當(dāng)中，也多數(shù)是先中毒窒息暈倒后被燒死的。因煙氣致死人數(shù)比例呈顯著增【加的趁勢，英國對此做過比較：1956年英國火災(zāi)死亡人數(shù)中僅有20%死于煙氣的窒息，計110人，1966年上升為40%左右，到1976年則高達(dá)50%以上，計480人，20年間增加了四倍。因煙氣受傷人數(shù)更加突出，猛增了10倍。我國也有數(shù)起由于煙氣造成群死群傷的典型案例：1994年11月27日，遼寧省阜新市藝苑歌舞廳的大火燒死燒傷253人；1994年12月8日，新疆克拉瑪依市友誼館燒死燒傷455人；2000年12月25日晚，河南省洛陽市東都商廈燒死燒傷316人---其中死亡的309人全部是被煙氣熏死的。這些火災(zāi)造成大量人員傷亡的嚴(yán)重后果，無不是由于室內(nèi)有大量可燃物，燃燒時產(chǎn)生大量濃煙和有毒氣體并迅速蔓延，加上沒有采取有效的通風(fēng)排煙技術(shù)措施而造成的。由此可見，火災(zāi)中煙氣已成為人的生命安全最大的威脅因素，我們要提高認(rèn)識。煙氣在建筑物內(nèi)蔓延的規(guī)律想在建筑物內(nèi)實(shí)施有效的防排煙技術(shù)措施，必須先掌握煙氣在建筑物內(nèi)的蔓延規(guī)律：2.1煙氣在著火房間的流動著火房間產(chǎn)生的煙氣，從起火點(diǎn)向上升騰，當(dāng)遇到頂棚后向四周水平擴(kuò)散，，由于受到四周墻壁的阻擋和冷卻，將沿墻向下流動。煙氣不斷產(chǎn)生，煙氣層將不斷加厚，當(dāng)煙氣層的厚度達(dá)到門窗開口部位時，煙氣會通過開啟的門窗洞口向室外和走廊滿意擴(kuò)散。如果此時門窗緊閉，煙氣層將會繼續(xù)加厚，隨著室溫的升高（一般到200~300。0,門窗上的玻璃由于受到熱應(yīng)力的作用而破碎，煙氣將從門窗的開口處噴射擴(kuò)散到室外和走廊。2.2煙氣在走廊內(nèi)的流動從房間流向走廊的煙氣，開始即貼附在天棚下流動，由于受到冷卻和跟周圍空氣的混合，，煙氣層則逐漸家厚，靠近天棚和墻面的煙氣易冷卻，先沿墻面下降。隨著流動路線的增長和周圍空氣混合作用的加劇，煙氣由于溫度逐漸下降而失去浮力，最后只在走廊中心剩下一個球形空間。2.3煙氣沿樓梯間、電梯井及各種豎向井道的流動當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時，由于室內(nèi)外空氣容重的不同產(chǎn)生浮力，建筑物內(nèi)上部的壓力大于室外壓力，下部的壓力小于室外壓力。當(dāng)外墻上有開口時，通過建筑物上部的開口，室內(nèi)空氣流向室外；通過建筑物下部的開口，室外空氣流向室內(nèi)。當(dāng)室內(nèi)空氣溫度低于室外空氣溫度（如夏季，且有空調(diào)的建筑物）時，將產(chǎn)生相反的效果。這種現(xiàn)象被稱為“煙囪效應(yīng)”。室內(nèi)外溫差越大，火災(zāi)蔓延就更加迅速。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，室內(nèi)溫度上升很快，室內(nèi)外的溫差加大，由于“煙囪效應(yīng)”，煙氣垂直向上的速度可達(dá)3~4米/秒，100米的建筑物，大約只要半分鐘煙氣就可以從底部蔓延到頂部。防排煙技術(shù)措施要降低煙氣對人的危害，應(yīng)該從減少煙氣的產(chǎn)生、控制煙氣的蔓延、及時地消除煙氣等方面來考慮。3.1減少煙氣的產(chǎn)生煙氣是可燃（B2級）材料燃燒的產(chǎn)物。建筑物的耐火等級應(yīng)為一、二級，其承重構(gòu)件應(yīng)采用不燃材料，非承重構(gòu)件也應(yīng)采用不燃材料，僅條件非常困難時可采用少量可燃材料。在室內(nèi)裝修時，須盡量采用不燃（A級）或難燃（B1級）材料，特別是頂棚應(yīng)采用不燃裝修材料，頂棚材料燃燒性能應(yīng)高于墻面，墻面應(yīng)高于地面；一般規(guī)定樓梯間的裝修材料應(yīng)采用A級；門廳和走道的頂棚應(yīng)采用A級材料，其墻面和地面的裝修材料應(yīng)采用不低于B1級。對可燃材料（如木質(zhì)材料、紡織物）應(yīng)作阻燃處理；使用的電氣線路應(yīng)選用低鹵類絕緣線纜；對有機(jī)物（如塑料）材料應(yīng)進(jìn)行抑煙劑技術(shù)處理，以減少煙氣的生成量和毒性。3.2控制煙氣的蔓延根據(jù)消防技術(shù)規(guī)范要求，在建筑物的水平方向應(yīng)設(shè)置防煙分區(qū)，防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)，面積不超過500平方米，采用梁、防煙垂壁（高度不小于500毫米）、隔墻等圍護(hù)設(shè)施將煙氣臨時控制在一定區(qū)域內(nèi)，阻擋煙氣在水平迅速蔓延；在每層對管道井、電纜井、玻璃幕墻與外墻之間的空隙應(yīng)采用防火堵料進(jìn)行封堵，使煙氣不能自下而上自然流動；對電梯井、樓梯間，應(yīng)采用設(shè)置前室、封閉樓梯間，入口設(shè)置向疏散方向開啟的防火門，阻隔空氣流動路徑，以減少“煙囪效應(yīng)”，防止煙氣迅速進(jìn)入。3.3及時消除煙氣在房間、內(nèi)走道、樓梯間的外墻上設(shè)置可開啟窗戶，窗戶面積不應(yīng)小于房間面積的5%、走道的2%，靠外墻的樓梯間每五層內(nèi)可開啟外窗面積不應(yīng)小于2平方米，如果能保持室內(nèi)空氣流動，煙氣就能自然排出。如房間、內(nèi)走道沒有自然通風(fēng)排煙條件，則應(yīng)增設(shè)機(jī)械排煙設(shè)施，排煙量應(yīng)按防煙區(qū)面積每平方米不小于60立方（當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)負(fù)擔(dān)兩個以上防煙分區(qū)時，應(yīng)按最大防煙區(qū)面積每平方米不小于120立方）計算；排煙口應(yīng)設(shè)置在頂棚下或墻上側(cè)，不應(yīng)緊靠出口，以及時排除煙氣，自然或強(qiáng)制排煙系統(tǒng)經(jīng)常被用于控制煙氣使之保持在一定高度，因而使在煙氣下面逃生成為可能。不具備自然排煙條件或建筑高度超過50米的一類公共建筑和建筑高度超過100米的居住建筑的樓梯間及前室應(yīng)設(shè)置機(jī)械送風(fēng)防煙設(shè)施，增大樓梯間及前室內(nèi)氣壓，與走道形成一個氣壓差，以阻止煙氣從內(nèi)走道滲入，使人們能夠從無煙的樓梯間到達(dá)室外地面。3.防排煙的設(shè)計3.1什么情況下應(yīng)設(shè)全面排煙送風(fēng)設(shè)施《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》第8.4.1條規(guī)定：設(shè)置機(jī)械排煙的地下室，應(yīng)同時設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)；《人民防空工程設(shè)計防火規(guī)范》第6.1.1條、第6.1.2條規(guī)定：某些人防工程的某些部位應(yīng)設(shè)防煙、排煙設(shè)施；《建筑設(shè)計防火規(guī)范》第5.1.1A條規(guī)定：除設(shè)在首層、二層、三層以外的歌舞娛樂放映游藝場所均應(yīng)設(shè)置防煙排煙設(shè)施。綜合三部規(guī)范可得出：只有設(shè)在四樓及四樓以上的歌舞娛樂放映游藝場所和地下建筑才考慮設(shè)置全面排煙送風(fēng)設(shè)施。根據(jù)空氣流動的原理，要排除某一區(qū)域的空氣，就需要同時有另一部分空氣來補(bǔ)充。要排除地下建筑的火災(zāi)煙氣，就需要送風(fēng)系統(tǒng)送入新鮮空氣進(jìn)行補(bǔ)充。所以，地下建筑設(shè)有排煙系統(tǒng)時，應(yīng)同時設(shè)置送風(fēng)系統(tǒng)。那么其他場所應(yīng)不應(yīng)該設(shè)置全面排煙送風(fēng)設(shè)施呢？目前無窗和固定窗場所大量存在，由于歌舞廳、迪廳、卡拉OK廳、夜總會、錄像廳、桑拿浴室等場所為了防止噪音擴(kuò)散、保持空調(diào)和燈光效果，在裝修時有的故意將窗戶封堵，有的設(shè)固定窗扇，這些場所有的規(guī)模較大，面積上千平方米，有的還占有幾層。大型賓館、飯店、商場、寫字樓等一般都設(shè)有空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，大多裝固定的落地式玻璃窗，即使設(shè)的不是固定窗，通常情況下也將窗戶緊閉，有的外墻設(shè)有玻璃幕墻，甚至還有巨幅固定廣告。通過對它們進(jìn)行的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，所有此類場所的火災(zāi)緊急預(yù)案中沒有一個提到當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時要把窗戶打開通風(fēng)，以補(bǔ)充排煙系統(tǒng)排出的空氣。許多案例也表明：火災(zāi)條件下人們通常會直接逃生，很少有人去打開窗戶。這類無窗和固定窗場所存在較突出的火災(zāi)危險性，其中火災(zāi)煙氣控制能力薄弱是很突出的一個方面。例如：1995年12月8日，廣州市廣濤閣芬蘭浴發(fā)生特大火災(zāi)，造成18人死亡，她們死后衣著整齊，身上幾乎看不到燒灼的痕跡，都是火災(zāi)煙氣中毒而死的。據(jù)查，廣濤閣芬蘭浴建筑面積2000平方米，該建筑從上到下，未設(shè)一扇窗戶。1995年4月24日，新疆烏魯木齊鳳凰時裝城錄像廳發(fā)生特大火災(zāi)，造成52人死亡，其中燒死4人，中毒死亡48人。據(jù)查，該建筑共五層，失火的錄像廳位于第二層，無窗。還有一些其它類似的例子在此就不冗述了。既然無窗和固定窗場所火災(zāi)初起時空氣流動特點(diǎn)與地下建筑相同，那么無窗和固定窗的歌舞娛樂放映游藝場所、賓館、飯店、商場、寫字樓也應(yīng)考慮設(shè)全面排煙送風(fēng)系統(tǒng)。3.2全面排煙送風(fēng)系統(tǒng)中如何組織空氣流動目前，設(shè)有機(jī)械送風(fēng)和排煙系統(tǒng)的建筑正在增多。在這種建筑中如何組織空氣流動？國家規(guī)范尚無規(guī)定。通常這類場所多將排煙口、送風(fēng)口布置在吊頂上，送風(fēng)系統(tǒng)與排煙系統(tǒng)多采用聯(lián)動控制的方式。如某地下市場寬8米，高2.7米，其送風(fēng)口設(shè)在建筑頂部中心，排煙口設(shè)在頂部靠墻處，該地下市場的機(jī)械排煙、送風(fēng)系統(tǒng)是聯(lián)動控制的，當(dāng)排煙、送風(fēng)系統(tǒng)啟動時，新鮮空氣從中間送風(fēng)口向下流動，和旁邊空氣摻混，排煙口周圍的空氣向排煙口流動。但這種防排煙設(shè)計方案存在較大缺陷，不能充分有效地排除火災(zāi)煙氣。如果沒有排煙送風(fēng)系統(tǒng)，發(fā)生火災(zāi)時，火災(zāi)煙氣在浮力的作用下向上升起，遇到樓板時改為水平擴(kuò)散，在冷空氣的摻混和樓板的冷卻下，溫度下降，密度升高并向下流動。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，火災(zāi)煙氣流動路線與機(jī)械排煙送風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的氣流路線相反，火災(zāi)煙氣流被人工氣流擾動、稀釋，火災(zāi)煙氣會彌漫整個空間，不利于排出。在設(shè)有全面排煙送風(fēng)設(shè)施的建筑中，如何組織空氣流動呢?本文提出一種送風(fēng)設(shè)計以供選擇。在此設(shè)計中，排煙口與送風(fēng)口都設(shè)在吊頂上，通過控制送風(fēng)支管上的閥門只向同一防火分區(qū)中未探測到火災(zāi)的防煙分區(qū)送風(fēng)，排煙口則仍在排煙防火閥的控制下工作。在全面排煙送風(fēng)系統(tǒng)中采用選擇送風(fēng)有如下優(yōu)點(diǎn):送風(fēng)口送入的風(fēng)經(jīng)過緩沖風(fēng)速降低，與普通建筑的自然補(bǔ)風(fēng)風(fēng)速相當(dāng)，氣流方向不與火災(zāi)氣流沖突，不會擾動火災(zāi)煙氣，利于火災(zāi)煙氣的排出。3.3防排煙系統(tǒng)與自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動控制防排煙工程的作用是在火災(zāi)發(fā)生時及時而有效地排除火災(zāi)初起區(qū)域和蔓延到未著火區(qū)域的煙氣，防止火災(zāi)煙氣擴(kuò)散到未著火區(qū)域和疏散通道，為受災(zāi)人員的疏散、物資財產(chǎn)的轉(zhuǎn)移、火災(zāi)的撲救創(chuàng)造時間和空間上的條件。防排煙系統(tǒng)主要是在火災(zāi)發(fā)生初期發(fā)揮作用，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)正好能及時發(fā)現(xiàn)和通報火災(zāi)。因此在設(shè)有機(jī)械防排煙系統(tǒng)和自動報警系統(tǒng)的建筑中，自動報警系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)本應(yīng)是有機(jī)統(tǒng)一的整體。但實(shí)際工程中因自動報警系統(tǒng)設(shè)計、施工、維護(hù)、使用不當(dāng)?shù)仍颍狗琅艧熛到y(tǒng)不能充分發(fā)揮作用的情況是常見的。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)因各種不同的原因普遍存在誤報火警現(xiàn)象，有的還使機(jī)械防排煙系統(tǒng)誤啟動，因此使用單位往往停止使用聯(lián)動控制功能，使火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并聯(lián)動啟動機(jī)械防排煙系統(tǒng)的優(yōu)越性不能發(fā)揮。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計錯誤甚至?xí)斐蓛上到y(tǒng)根本無法聯(lián)動控制。如某地下市場的濕式變壓器室面積約40平方米，是一個獨(dú)立的防火分區(qū)，也是一個防煙分區(qū)，但該房間只設(shè)有一個火災(zāi)探測器，如果該房間發(fā)生火災(zāi)，自動報警系統(tǒng)只可能接到一個火災(zāi)報警信號，無法滿足聯(lián)動啟動防排煙系統(tǒng)需要兩個火災(zāi)信號的最低要求，防排煙系統(tǒng)當(dāng)然不能聯(lián)動啟動?；馂?zāi)自動報警系統(tǒng)施工時不按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，留下的各類質(zhì)量問題會使得自動報警系統(tǒng)頻頻出現(xiàn)故障，部分探測器不能報警，造成火災(zāi)自動報警系統(tǒng)收到兩個火災(zāi)信號并聯(lián)動啟動防排煙系統(tǒng)的時間被推遲了。由此可見正確設(shè)計、施工、維護(hù)、使用自動報警系統(tǒng)，使火災(zāi)自動報警系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)，對于充分發(fā)揮防排煙工程的作用是非常重要的。3.4防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室的防火門應(yīng)怎樣控制《高規(guī)》第5.4.2條規(guī)定用于樓梯間和前室的防火門應(yīng)具有自行關(guān)閉的功能。雖然很多高層建筑和地下建筑的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室的防火門都裝有彈簧式閉門器，能夠自行關(guān)閉（這符合《高規(guī)》的規(guī)定）但這樣控制防火門卻留下了嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。彈簧式閉門器一般可以使防火門關(guān)閉，但當(dāng)防火門完全打開時，彈簧式閉門器卻不能關(guān)閉防火門，只有外力使防火門稍稍轉(zhuǎn)動后，彈簧式閉門器才能關(guān)閉防火門。使用單位為了通行方便，往往使防火門長期處于完全打開狀態(tài)，甚至用繩索、鐵絲使門固定于打開狀態(tài)，或者干脆拆除閉門器，這樣防煙樓梯間實(shí)際上變成了敞開樓梯間。高層建筑和地下建筑的不具有自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室設(shè)有機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙設(shè)施，火災(zāi)發(fā)生時，防煙送風(fēng)系統(tǒng)即使能及時開啟，也無法使樓梯間及其前室、消防電梯間前室保持足夠的正壓并防止煙氣進(jìn)入。這樣防煙樓梯間不僅不是安全出口，反而因?yàn)?煙囪效應(yīng)"而成為煙火蔓延的通道。例如1996年深圳市某酒店第二層發(fā)生火災(zāi)，當(dāng)時該酒店三至九層的防火門均處于敞開狀態(tài)，大量毒煙涌入樓上各層客房，致使27人因吸入大量有毒濃煙窒息死亡（此次火災(zāi)共造成29人死亡）。因此有關(guān)人士認(rèn)為：防煙樓梯間及其前室、消防電梯間前室的防火門應(yīng)為常開的電動防火門，并和自動報警系統(tǒng)聯(lián)動。防火門平時打開，使用單位不