1、1高层建筑中的烟火控制综述【摘 要】烟气是阻碍人们逃生和灭火行动并导致人员死亡的主要原因之一。为减少高层建筑发生火灾后造成的危害，本文从高层建筑火灾成因，烟气危害及蔓延途径等基本原理出发，综述了高层建筑的几种火烟控制方法。 【关键词】高层建筑；火烟控制；综述 高层建筑火灾中，烟气是阻碍人们逃生和灭火行动、导致人员死亡的主要原因之一。高层建筑火烟控制，对提高建筑抵御火灾的能力和保障人员安全尤为重要。 1.高层建筑防火安全问题的原因分析 1.1 设计存在先天不足 有些高层建筑的消防设计人员一味满足甲方要求，并未考虑或很少考虑消防安全，存在许多安全问题，主要有：未设置火灾自动报警系统和火灾自动喷水灭
2、火系统；内装修材料不符合防火安全标准；耐火设计不符要求；无防排烟系统或系统形同虚设。 1.2 消防审核把关难 建设单位对消防验收工作不重视、消防监督审核验收不规范，审核把关走过场。 1.2.1 “三边工程” 三边工程违背了工程建设基本程序，安全隐患突出。 21.2.2 “把手工程” “一把手”拍板，消防建设规范不能落实。 1.2.3 边施工边报审 1.3 建筑施工质量不高 有的高层建筑消防工程的施工中标单位并没有消防资质，施工质量粗劣。有些施工单位施工中偷工减料，影响建筑耐火性能，给工程带来重大火灾隐。 1.4 高层建筑消防管理难 现代高层建筑内各种消防设施种类繁多。这些系统的运行需要专业化管
3、理。但是当前一些建筑内的消防管理仍沿用老规矩、土办法。两个以上单位共租一座高层建筑的，建筑使用上各自为政，造成消防问题时，互相推诿，久拖不决。 2.高层建筑火灾烟火的危害 高层建筑楼层多、可燃物多、电器设备多、建筑功能多、楼内人员多的特点，决定了火灾产生的烟气多、需要疏散的人员多、火灾中遇难死亡人员多；火烟毒性大，火灾损失大；火烟扩散快、火势蔓延快；楼内人员疏散难、消防灭火扑救难的火灾特性。 2.1 高层建筑火灾蔓延速度快 高层建筑内井道多，火灾烟气的蔓延很容易形成竖向的“烟囱效应” ，迅速波及到较高楼层。 2.2 高层建筑火灾持续时间长 高层建筑内设备及构件多，一旦失火，火势迅猛且燃烧时间长
4、，产3生大量有毒烟气。 2.3 高层建筑安全疏散困难 高层建筑内容纳人数多，垂直距离大，加之火灾环境下人们的恐慌心理和火灾烟气的毒害作用，安全疏散比较困难。 2.4 高层建筑火灾危害面积大 现代城市规模日益扩大，人员及建筑物密集，一旦起火，极易造成“火烧连营” 。 3.高层建筑火灾烟气蔓延途径 烟气在高层建筑中流动、扩散主要有三条途径：着火房间走道楼梯间上部各楼层室外；着火房间室外；着火房间相邻上层房间室外。 3.1 内墙门 建筑物内房间起火，最后蔓延到整个建筑物，原因大多是因为墙上的门未能把火挡住。火通过内门，经走廊再通过相邻房间敞开的门进入房间，把室内可燃物烧着。 3.2 外墙窗口 室内火
5、发展到全面燃烧阶段，大量高温烟气、火焰喷出窗口，会烧坏上层窗玻璃或直接通过打开的窗口引起火势向上层蔓延，高温火焰的热辐射还对相邻建筑物及其它可燃物构成威胁。 3.3 楼板上的孔洞、建筑物内的各种管道竖井 建筑物中的竖井管道和开口贯穿若干楼层，发生火灾时会产生烟囱效应，导致火势迅速向上层蔓延。实验测得，高温烟气在竖向井道内向4上蔓延的速度可达 35m/s。 3.4 房间隔墙 房间隔墙如果是可燃材料（或者虽是非燃、难燃材料，但耐火性能差） ，在火灾高温作用下会被烧穿，使火灾蔓延到相邻房间。 3.5 穿越楼板、墙壁的管线和缝隙 室内发生火灾时，室内上半部处于正压状态，会迫使火焰和热气流通过该室管线穿
6、过楼板和墙壁的任何缝隙孔洞，把火灾蔓延出去。此外，穿过房间的金属管线在火灾高温作用下，有时也会因热传导将热量传到相邻房间一侧，引起相邻房间起火。 3.6 闷顶或中庭 烟火向上升腾时，可窜入吊顶天棚上人孔、通风口进入闷顶或中庭。闷顶内往往没有防火分隔，空间很大，火势易水平蔓延，并通过闷顶内的孔洞向四周、下面的房间蔓延。 4.高层建筑火烟控制方法 高层建筑的火烟控制十分复杂，一方面要消除建筑物在设计、施工、验收和使用管理上的缺陷，另一方面要消除与建筑相联系的人和人与建筑物构成系统的缺陷。 4.1 建筑防火安全技术对策 首先要立足于防止初期火灾发生，其次是火灾控制。可采用的安全技术对策有：设置火灾自
7、动报警系统、火灾自动喷水灭火系统、内装修不燃化、耐火设计、设计防排烟系统、设计消防楼梯间、设计阻隔火设施、设置消防电梯和避难层。 54.2 建筑防火安全管理对策 要从设计源头把关，实行建筑设计资格证书。强化审核，落实防火安全责任制。严抓施工管理，实行施工人员资质证和消防工程施工监理制，加强施工检查。后期管理阶段，实施建筑消防设施检测，签订建筑工程消防验收移交书，加强管理人员的培训工作和建筑消防设施维护管理工作。 5.设置防排烟系统 防排烟系统设置的目的是，通过一定措施控制建筑物内烟气流动，将烟气在着火房间和着火房间所在的防烟区就地排出，防止烟气扩散到疏散通道和其他防烟区，确保疏散和扑救用的防烟
8、楼梯间和消防电梯内无烟。 5.1 防排烟的方式 5.1.1 防烟方式 不燃化防烟、密闭防烟、阻碍防烟、加压防烟。 5.1.2 排烟方式 自然排烟、机械排烟，包括全面通风排烟和负压机械排烟方式。 5.2 自然防排烟 在自然力的作用下，使烟气不能侵入到防烟楼梯间和消防电梯内。该方式没有机械通风设备，不受电源中断的影响，简单易行，造价较低。常用的自然防排烟方式有：靠建筑物外墙建造的全敞开的室外防烟楼梯、利用阳台或凹廊作为敞开前室的防烟楼梯间、利用前室开窗排烟的防烟楼梯间、不靠外墙的防烟楼梯间或虽靠外墙但不能开窗的前室的自然排烟，一般是设排烟竖井和过风竖井。 65.3 机械防排烟 利用通风机进行强制防
9、排烟。它不受室外气象条件影响，排烟效果稳定，但要有专门的通风设备、电源，自动控制装置，并需专人维护管理。由于烟风道所占有效空间小，特别是当楼梯间前室不靠外墙或虽靠外墙却不能开启时，这种方式易被采纳。 5.3.1 机械排烟 人员进行疏散时带入前室的烟应及时排出。当前室同时设有排烟系统和送风系统时，前室里的正压要由二者的风量比来保证，并要调整好前室内的气流。 5.3.2 机械加压防烟 在保持防烟楼梯间及其前室有足够压力，使烟气不能进入楼梯间及前室。火灾期间，送入楼梯间及前室一定量的空气，就会将烟气排斥在楼梯间及前室之外。 5.4 防烟楼梯间及其前室保持正压的方法 5.4.1 保持正压的部位 从安全
10、角度考虑，楼梯间及其前室都需要保持正压。但对靠外墙且有窗的楼梯间，当火灾发生后，因个别窗子开着或玻璃损坏，难以保持所需要的正压值；当首层楼梯达不到封闭要求时也难以采用加压防烟的方法，这两种情况不宜采取保持正压方法。 5.4.2 保持的正压值 为了防止烟气侵入和在火灾发生时妇女能够推拉开门，楼梯间应保持 50pa 的压力；前室和消防电梯前室及合用前室保持 25pa 左右正压较7为合适。 5.4.3 门开启时通过门洞处的风速值 按我国高层民用建筑设计防火规范中推荐选取，该值为0.71.2m/s。 5.4.4 总风量的确定 正压方式的送风量应分别按照门关闭时，保持给定的正压值（包括通过门窗缝隙和孔洞的漏风量）和门开启时，保持门洞处给定的风速值计算所需要的风量，取两者之中较大值。 5.4.5 送风系统和送风方式 楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室，正压送风系统应单独分开设置。为使楼梯间的压力分布均匀，从顶层开始每隔 35 层设一个送风口，一般多采用一台风机通过竖井，在竖井上开送风口或用分支管的集中送风方法。
