防火門(mén)在火災(zāi)初期的防煙作用探討

唐勝利 何世家 張澤江 何學(xué)超

摘要：通過(guò)火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段煙氣特點(diǎn)，以及防火門(mén)中起到防煙功能的防火膨脹密封件的特點(diǎn)，分析了火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段的煙氣可能通過(guò)防火門(mén)，對(duì)人員疏散產(chǎn)生危害，得出了火災(zāi)初期防火門(mén)的阻煙性能需要量化評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：防火門(mén);漏煙量;防火密封件;煙氣

眾所周知，各類(lèi)火災(zāi)中，火災(zāi)煙氣是導(dǎo)致傷亡的主要原因。近年來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步，各種新材料的廣泛應(yīng)用，火災(zāi)煙氣的毒害性也不容忽視。火災(zāi)的發(fā)生不僅對(duì)我們財(cái)產(chǎn)造成不可挽回的損失，而且嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅生命安全，及時(shí)阻止火災(zāi)的蔓延能夠減少財(cái)產(chǎn)損失，更能夠有效保障我們生命安全。保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，防火門(mén)在其中扮演著重要的角色。建筑中各種耐火構(gòu)配件對(duì)火災(zāi)煙氣都有一定的阻擋作用，那么作為建筑中最常用的防火門(mén)，在火災(zāi)中對(duì)于煙氣的阻隔作用如何呢。防火門(mén)在其中的主要作用是在消防重點(diǎn)部位起到防火隔離的作用，常常用在出入口、管道井口等地方，在短時(shí)間內(nèi)要求能隔離濃煙、大火，對(duì)減少損失起到至關(guān)重要的作用。

一、防火門(mén)

首先，我們從防火門(mén)的定義來(lái)看。在GB/T5823-1986《建筑門(mén)窗術(shù)語(yǔ)》中“防火門(mén)（fireresistingdoor）：發(fā)生火災(zāi)時(shí)能隔斷火的門(mén)。”這個(gè)定義較為簡(jiǎn)單。也就是說(shuō)防火門(mén)一般是指火災(zāi)中能夠抵抗火焰沖擊、防止煙氣泄露的平開(kāi)門(mén)。對(duì)防火門(mén)的要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一個(gè)是防火門(mén)必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耐火極限，二是防火門(mén)向疏散方向開(kāi)啟，三是防火門(mén)在火災(zāi)時(shí)能夠自動(dòng)有序并迅速嚴(yán)密的關(guān)起。目前，我們國(guó)家的GB12955-2008《防火門(mén)》對(duì)于防火門(mén)耐火性能的規(guī)定符合耐火完整性能和隔熱性能的要求。但是針對(duì)防煙性能未見(jiàn)相關(guān)規(guī)定。那么，那么防火門(mén)對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后的煙氣阻隔作用大小及效果并沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)定。實(shí)際上防火門(mén)在火災(zāi)中能否起到阻隔煙氣的效果如何呢。

二、火災(zāi)初期煙氣的特點(diǎn)

首先，我們看一下火災(zāi)的幾個(gè)階段。火災(zāi)發(fā)生后，主要要經(jīng)歷初期增長(zhǎng)階段、充分發(fā)展階段以及衰減三個(gè)階段。

我們從漫長(zhǎng)的歷史研究中得到了火災(zāi)燃燒的溫度變化曲線。從上面曲線，我們可以看出，一場(chǎng)火災(zāi)的形成，也許需要幾分鐘時(shí)間，也許需要幾個(gè)小時(shí)的試件。火災(zāi)形成的時(shí)間長(zhǎng)短取決于不同火災(zāi)荷載的燃燒物以及火場(chǎng)的開(kāi)口通風(fēng)以及不同的引火源等相關(guān)條件。火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段，燃燒的時(shí)間和熱釋放速率曲線和燃燒的時(shí)間溫度曲線很相近。火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段火災(zāi)熱釋放速率和火焰溫度以及煙氣溫度都不是很高，但由于不同燃燒產(chǎn)物，很可能已經(jīng)形成了非常明顯的煙氣，這些煙氣可能蘊(yùn)含著不同的毒性。一旦煙氣進(jìn)入人體內(nèi)，可能會(huì)造成相當(dāng)大的危害。因此，火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段產(chǎn)生的煙氣，我們必須重視。

火災(zāi)在經(jīng)歷了初期增長(zhǎng)階段后，會(huì)進(jìn)入充分發(fā)展階段。在這個(gè)階段可燃物充分燃燒，熱釋放速率達(dá)到峰值，溫度也同樣達(dá)到峰值。此時(shí)，煙氣大量產(chǎn)生并蔓延開(kāi)來(lái)，高溫高熱有毒的煙氣對(duì)人員疏散產(chǎn)生巨大的危害。我們的防火門(mén)的防火防煙性能這是能夠產(chǎn)生非常好的效果，將高位高熱的有毒煙氣阻擋在疏散通道之外。

火災(zāi)的燃燒現(xiàn)象是一種劇烈的物理化學(xué)變化，會(huì)產(chǎn)生大量的向上的熱氣流，煙氣就隨著熱氣流運(yùn)動(dòng)，形成一種垂直且并非等同的自由熱輻射流，從而形成火災(zāi)煙氣的傳送介質(zhì)，隨后不斷的從周?chē)砦迈r空氣，并再次混合到這種輻射流中。熱輻射流的體積隨著這種不斷的輻射卷吸輻射的過(guò)程想著更遠(yuǎn)的距離擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，隨之其溫度也會(huì)不斷的下降。這種熱輻射流將煙羽流的溫度下降到和周?chē)諝鉁囟认嘟囊粋€(gè)最低值時(shí)，煙氣的上升將失去動(dòng)力。因此，燃燒開(kāi)始一定的時(shí)間后，火災(zāi)煙氣會(huì)隨著火焰上升達(dá)到天花板附近，然后通過(guò)卷吸作用，會(huì)向著下方擴(kuò)散。隨著燃燒過(guò)程的繼續(xù)和時(shí)間的推移，煙氣會(huì)充滿整個(gè)房間，無(wú)論上層或者下層，并且不斷擴(kuò)散。同時(shí)，由于燃燒的速度與熱輻射流的誘導(dǎo)作用相關(guān)，可能達(dá)到相當(dāng)?shù)臄?shù)量級(jí)，并且煙氣從上升到下降到地面的時(shí)間間隔會(huì)非常短，從而可能在火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段就回充滿整個(gè)空間，對(duì)疏散和應(yīng)急救援產(chǎn)生極大的危害。

綜上所述，我們可知火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段，往往會(huì)由于人們對(duì)火災(zāi)煙氣的危害程度的認(rèn)識(shí)不足，造成人們對(duì)于火災(zāi)增長(zhǎng)階段的煙氣危害的忽視。盡管火災(zāi)初期的熱釋放速率不是很大，但產(chǎn)生的煙氣依然會(huì)具有相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散性，同樣對(duì)于人員具有相當(dāng)?shù)奈：π浴?/p>

三、防火膨脹密封件的特點(diǎn)

防火門(mén)的防煙性能，首先是防火門(mén)本身的外觀質(zhì)量決定的，其次防火門(mén)的密封性還決定于防火門(mén)的安裝工藝水平，除以上兩點(diǎn)外防火門(mén)的密封性能起主要是防火膨脹密封件。

GB12955-2008《防火門(mén)》規(guī)定的是防火門(mén)門(mén)框與門(mén)扇、門(mén)扇與門(mén)扇的縫隙處應(yīng)嵌裝防火密封件，且防火密封件的性能應(yīng)符合GB16807的規(guī)定。防火門(mén)的密封性主要決定因素由防火門(mén)的防火膨脹密封件決定。防火膨脹密封條根據(jù)GB16807-2009《防火膨脹密封件》中的7.3膨脹性能試驗(yàn)我們得知防火膨脹密封條的樣品是在60±5℃的干燥箱中制備的，而防火膨脹密封條的膨脹實(shí)驗(yàn)需要在700±10℃的電阻爐中才能夠充分膨脹。在本課題的研究中我們發(fā)現(xiàn)防火密封件膨脹溫度大致在200℃左右開(kāi)始膨脹，在700℃左右達(dá)到膨脹最大值。

四、防火門(mén)在火災(zāi)初期中的作用

由以上我們可知，火災(zāi)早期階段，由于火災(zāi)溫度尚不能達(dá)到700℃，防火門(mén)的防火膨脹密封條尚未完全膨脹，防火門(mén)門(mén)扇和門(mén)框之間的縫隙以及門(mén)扇和地面之間的縫隙會(huì)存在一段時(shí)間。如果，此時(shí)火災(zāi)煙氣到達(dá)防火門(mén)的一側(cè)，蔓延到另一側(cè)從而威脅到人員生命安全的可能性較大。因此，煙氣可能通過(guò)這些縫隙進(jìn)入到人員疏散區(qū)域?qū)θ藛T的生命安全造成一定的危害。并且，通過(guò)國(guó)外的防火門(mén)耐火試驗(yàn)現(xiàn)象中，我們也發(fā)現(xiàn)存在煙氣穿過(guò)防火門(mén)的情況。

五、結(jié)論和展望

防火門(mén)在火災(zāi)初期抵御火焰沖擊應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。由于防火門(mén)中的防火膨脹密封件需要在較高的溫度中才能夠充分膨脹，起到阻隔煙氣的作用。防火門(mén)是我們的保命門(mén)，因此，我們需要對(duì)其中火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段的防煙性能進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

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作者簡(jiǎn)介：唐勝利（1977—），男，碩士學(xué)位，應(yīng)急管理部四川消防研究所消防技術(shù)規(guī)范研究室。