地下建筑火災中的煙氣危害與火場排煙技術

梁方軍

摘要：文章簡述了地下建筑的火情危險性，分析了其現場的排煙科技相關的內容。

關鍵詞：地下建筑；火災撲救；排煙

當火情發生的時候，物質燃燒就會出現煙霧，同時其中還有毒素，都會危及到人的生命。在火情之中，煙霧是最為嚴重的要素，在眾多的實際案例中，我們發現，導致人死亡的要素中，以煙霧居多。如某國從1979～1990年對火災死亡人數有著較詳細的分類統計，詳見表1。

通過分析我們發現，在所有的死亡中，由于煙霧導致的大約占到十分之七，同時這個比例還在不斷的上升。我們都知道地下的區域不同于地表，它存在于巖體中，首先不論是其構造亦或是空間等都不如地上的條件好，其次，其受到建筑布局的影響，進出口的開口很麻煩。第三，不具有優秀的自然通風特征，一般是借助設備來進行。最后，無法實現自然采光，一般是借助人工形式的。所以，當其出現火情之后，其煙霧的影響要較地表更為嚴重。

1 此類建筑中煙氣的嚴重性特征

1.1 這類區域非常的窄小，而且是密閉的，使得火情出現的時候，其煙霧量非常大，而且煙霧會在短時間中充斥在整個區域之中。在這種情況中，材料燃燒出現的熱量以及煙霧會因為空間是閉合的，而使得煙霧留在建筑中，不能夠擴散掉。而且，也因為其空間是密閉的，當災情出現的時候，外在的氣體無法進入其中，此時燃燒不充分，就更加的容易導致煙霧現象。因為空間封閉，同時面積不大，煙霧在短時間中就會充滿整個房屋，較之于地上的空間來講，危害性更加的嚴重。

1.2 由于其相對閉合，而且規模不大，使得其自身的溫度會在短時間中上升

煙霧無法釋放出來，容易導致熱量積累，氣溫增加的非常迅速，會非常容易的就開始大規模的燃燒。當災情出現之后，其室溫會快速的增加。而火災后，產生的火風壓隨著煙氣溫度的升高而加大，反過來火風壓又會推動煙氣流動，造成火災危害區域的擴大，導致火勢加劇。分析發現，這種建筑比地表的更加的容易發生轟燃反應。公安部四川消防科研所承擔的“九五”國家科技公關課題“地下商業街煙氣流動特性研究”，在進行等值500kg火災荷載的實體火災實驗中均出現了“轟然”現象；其中一次實驗在點火后不至7分鐘就出現了“轟然”，造成火災房間空氣體積積聚膨脹，CO、CO2等有害氣體的濃度迅速增加，火災溫度上升很快。

1.3 其煙霧釋放影響到群眾的撤退

當災情發生的時候，其進出口就會是人們撤退的關鍵區域，一些地方還是煙霧的釋放區域。此時，煙霧的擴散和人們的撤退是朝著一個方向進行的，煙霧的流速要高于人的速率，導致撤退工作無法順利的進行。除此之外，其中的采光不是很好，所以當災情出現的時候，加之煙氣的籠罩，人們根本的分不清方向，無法撤退。如阿塞拜疆巴庫地鐵火災就是煙氣對人員疏散造成極大傷亡的典型案例，發生火情的列車是位于隧道中的，人們的撤離距離非常的長，在煙霧中無法辨別方向，使得很多人都喪失了生命。

2 其煙霧的流動趨勢和發展特征

當發生火情的時候，煙霧和附近的墻體接觸變冷，同時因為冷氣流的存在，導致其氣溫變低，濃度下降，而且會向著橫向發展。當其溫度非常高的時候，其流速就很快，和附近的氣體的反映就不是很強烈。相反的，當氣溫非常低的時候，和附近的其他的融匯就會更加的強烈。火災實驗表明，煙氣從洞室進入通道后，是以層流狀態沿拱頂流動的，煙氣下降后，受通道內的空氣流影響。而形成紊流狀態。從煙氣在通道內的流動狀態可知，在發煙地點附近排煙最好，其次是在煙氣的層流區排出。如過煙霧流到進出口中的話，許多煙霧就會順著這些區域而擴撒。

當其發生火情之后，其空間壓會伴隨著氣溫的增大而變化，當火情很嚴重的時候，就會出現火風壓。它的發生會導致之前的通風體系受到影響，導致它的氣流方向發生變化，使得火情加劇。原本安全的區域突發性的出現火情，此時安全區域的群眾也會受到影響。此時滅火材料不能進入到其中發揮作用。

3 關于其排煙科技

通過分析地下建筑火情的危害性特征，合理的釋放煙霧，能夠顯著的提升場地的可見性，對于盡快的應對火情，減少救助失敗有著非常好的意義。

3.1 關于排煙措施

為提升可見性，降低毒氣的影響，合理的控制住火情的發展，提升救助的效率，工作者應該使用有效的排煙方法，常見的方法有如下的一些：

3.1.1 自然排煙：通過排煙口、排煙管道口及出入口，利用空氣自然對流排出煙塵。不過在現場中，其功效并不是非常好，速率不快，一般不將其當成是主要的方法。

3.1.2 機械排煙：利用強制動力形成空氣對流進行排煙。它的效果非常好，尤其是在開始階段，可以確保發生火情的區域的壓力變小，保證煙霧不會發展到別的方向，可以確保沒有著火的區域進行撤退工作。它的措施有兩大類。一種是利用配置的排煙機、排煙車實施移動式排煙，方式上既可確定一個遠離火源的通道，即未選用為進攻的通道實施排煙，也可在距火源較近的通道，即作為選用進攻的通道實施送風。這不僅可以通過其他出口驅散煙霧，為內攻人員送上新鮮空氣，更能在送風軟管的一定范圍區間內形成一個正壓無煙的安全地帶，作為搶險人員輪換休息地帶。在實施移動排煙時，輸出口要盡可能放在室外，送風時吸風口必須吸到新風，所以在縱深距離長條件下排煙，可采用排煙機、車接力，效果更好。二是利用其固定排煙設備排煙。固定式排煙系統由防煙垂壁、防火防煙門、排煙風機、排煙管道、排煙口、自動控制設備等組成。相對來說，固定式排煙系統更加及時、有效，它不僅能在發現火災的第一時間開始排煙，而且一個設計優良的機械在火災時能排出80%的熱量，使火場溫度大大降低，從而對人員安全疏散和火災撲救起到重要的作用。

3.1.3 噴霧水排煙：利用霧狀水降溫除塵，噴霧射流產生的負壓區起到驅煙作用。試驗表明，噴霧水排煙，壓力在0.7～0.8兆帕，噴霧角在60度時效果最佳。此法適用于兩個或數個出入口的地下建筑，可從進風口或兩側出入口夾攻驅趕煙霧。在火場自然排煙速度慢、效果不佳，又無機械排煙手段的情況下，可集中二、三支噴霧水槍進行排煙排熱作業，效果很好。

3.1.4 泡沫排煙：利用高位泡沫迅速充滿空間，以達到除塵排煙的目的。

3.1.5 化學排煙藥劑：利用藥劑與煙氣混合，形成無毒沉降物而達到排煙目的。

3.2 排煙作業時的注意事項

在這種建筑中，由于火情比較的特殊，所以在排煙的時候要關注如下的內容：

3.2.1 當排煙的時候，要選取合適的機會和措施以及位置，以此來避免由于排煙影響火情發展方向，干擾到滅火活動。

3.2.2 根據空氣受熱膨脹產生浮力的道理，冷空氣留在下面，熱空氣懸浮在上面的規律，最好是把排煙口設置在著火區的下風方向，排煙效果的最好位置是距離頂部下表面高度1米以內的范圍，所以排煙機盡量要高。

3.2.3 一般排煙只是適合用到開始時間段和之后的時間段，在中間過程中，其特征不是非常的明顯。

3.2.4 送風排煙不適用于地下空間氣體火災撲救，強制送風的結果可能會導致可燃氣體發生爆炸。

4 結束語

通過上面的敘述，我們得知在地下建筑的火情救助工作中，場地的狀態非常的混亂，必須結合具體情況，采取優秀的排煙方法，才可以合理的應對火情，降低不利現象。

參考文獻

[1]趙國凌.防排煙工程

[2]沈耀宗，李金文，黃揚起.特種火災撲救和搶險救援.

[3]周竹虛.國內外地下空間火災實例.