安全工程师辅导：浅谈建筑烟控技术

　　在黑龙江省哈尔滨市天潭酒店“2.2”特大火灾中丧生的33人中，大多数是浓烟熏呛产生窒息反应而导致死亡。前两年发生的在全国上下引起强烈反响的焦作天堂录像厅特大火灾、洛阳东都商厦特大火灾和北京蓝极速网吧特大火灾中丧生的人，大多数是火场的烟熏呛致死的。火灾统计资料表明，烟是建筑火灾中致人员死亡的罪魁祸首，由于被烟熏死的占比例较大，最高达80%，在被火烧死的人数中， 多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的，因此搞好建筑中的烟控措施十分重要，在建筑设计中必须给予充分的重视。
　　烟是由物质燃烧产生的云状产物，它的主要成份是过热的无色气体（如空气、CO、CO2、HCN、NO2、H2S等），还有大量凝聚成不透明的云状的弥散蒸气细滴和弥散的固体微粒。烟对人的危害主要表现为三方面：一是不透明的固体微粒和蒸汽细滴降低了能见度，刺激人的眼睛，从而妨碍人们从火中逃出和施救工作的开展；二是高浓度的有毒气体使人中毒昏迷以至死亡，如火灾中CO、CO2、HCN、NO2、H2S的含量远远大于正常值，高浓度毒气是火场中使人致命的主要原因，其中由于CO致死的人数占死亡人数的40%； 三是大量烟的存在造成空间局部缺氧，使人窒息而导致人体机能显著衰退，在火场中的能动性大大降低。
　　建筑物中烟的控制，是在建筑设计中，通过采用一定的手段或措施，控制建筑物内烟气的流动，为处于建筑物中的人的疏散逃生创造条件。因此在建筑设计中必须考虑到当万一发生火灾时，一定要有两种可供建筑物中的人撤到安全地方的通道，一种是当起火时可供建筑物内的人横穿过房间的室内通道，另一种是供人们从火灾区安全撤离的由结构间隔进行防护的走廊通道。
　　第一种通道分布在整个建筑物内，即在最接近火处的地方，它将不可避免地存在大量浓烟，这时对烟控制的结果仅仅是把烟维持在有限的侧面或一个高水平面上，目的是在于使建筑物内的人能够从烟的下方洁净处安全撤出。这种通道的设置，现行的做法主要有两种，一是设置防烟分区和防火分区，把烟控制在一定的区域内，保持其他区域的洁净无烟；二是设置通风孔及其他排烟设施，及时排出高温烟气，使烟气维持在一个较高的水平面以上，从而使地面上形成一个可供人疏散逃出的安全洁净通道。 把安全工程师站点加入收藏夹
　　防火分区与防烟分区的设置：防火分区的大小根据建筑类别和耐火等级确定，它的用途是将火控制在一定的范围内，从而达到减少火灾损失的目的。同时，它也是一种很有效的控制措施，可以很好地把烟控制在一定的区域内。防烟分区的大小,规范中要求不宜超过500M2，且不应跨越防火分区，构成防烟分区的挡烟垂壁的要求尽可能深（不小于0.50M），不燃、不透气，比屋顶材料具有更好的耐火性， 挡烟垂壁的设置阻止了烟气沿建筑物顶棚快速向其他部位水平蔓延，从而为人员从建筑物中撤离提供了宝贵的时间。
　　及时排烟的通风孔的设置：一般通风孔设计采用若干个小通风孔，每个防烟分区内均应设置若干个通风孔，这是因为：a.如果通风孔是大的，高温气体流出时将扰动烟层的底部，空气将被夹带入上升的烟中，降低了排烟效率；b.处于火正上方的通风孔效率最高，而且距离火越近，效率越高，由于火的精确位置不能预知，所以最好用分散的小孔；c.如果火在扩展阶段，火焰能从孔中冒出，那时一个小孔冒出火焰的高度将比大孔的高度低，减少了火灾通过通风孔向其他部位蔓延的可能性。早期通风也是十分必要的，这是因为：a.建筑物被烟浸透要比一旦建筑物充满了烟以后再排烟要容易得多；b.当一个建筑物里燃烧起火或当火已燃烧了一段时间后通风孔还没有打开的时候，可能造成轰燃；c.如果火侵害仅限于一个单独屋顶分隔部分时，可以避免那个部分被烟充满和烟与高温气体溢到毗邻的防烟分区中；d.通风孔在起火初期打开可能导致早期发生在一个没有人住的建筑物内的火灾，而且能把火的蔓延减小到最低限度。
　　第二种通道是人撤离建筑物的重要通道，其行进距离由于建筑体量及其内部结构的复杂性而难以限制，因而建筑物内的人在通过这些空间撤离时可能要用较长时间，由于这个原因，烟控系统则必须要确保这些地方在较长的时间内洁净无烟。采取的措施是在建筑物内设置避难通道，其设置原理为通过一定的手段将该通道与建筑其他部分完全隔离开，确保火灾时通道内洁净无烟，同时建筑内的人能通过一个防火门进入通道，并通过这条通道逃离火灾现场。现行的做法主要是设置封闭楼梯间、防火楼梯间和避难层。
　　封闭楼梯间与防烟楼梯间的设置：封闭楼梯间只是在普通楼梯间的入口处加一道乙级防火门与建筑物其他部位隔开，所以其防烟效果不佳，只适用于高层民用建筑裙房、32M 以下的二类高层民用建筑以及高层工业建筑。而防烟楼梯间则在封闭楼梯间的基础上再加了一个防烟前室，进入该楼梯间需通过两道防火门，而且该楼梯间宜靠建筑外墙设置，所以，防烟效果较佳，它是高层民用建筑中供人疏散逃生的主要通道。楼梯间内还应设置排烟通风设施，以保证泄漏进入楼梯间的烟气能及时排出，从而保证通道洁净无烟。采用自然通风及时排出进入楼梯间的烟气，这就要求楼梯间靠外墙的窗户有一定的开启面积，最好是利用敞开的阳台、凹廊作为防烟前室。对不具备自然通风排烟的楼梯间，应设置机械排烟或（和）加压防烟系统，通过加压系统将新鲜空气加压引入楼梯间或穿堂中，然后空气经过门缝，从这些地方泄漏出去，再穿过火区和避难通道，由窗户的缝隙或由一个专门设置的开口从建筑物中流出去，这一做法将完全避免烟进入避难通道，而且能够确保产生一个充足的新鲜空气流，以驱使烟和高温气体从避难通道中排出。
　　对于高度在100M以上的建筑物，一旦发生火灾，要将建筑物内的人员完全疏散到室外比较困难，所以在建筑物一定的部位设置避难层(间)作为避难通道是十分必要的。避难层(间)在火灾时要容纳平时数层内的人，人员密度大，所以防烟标准较其他部位更高。为了提高其防烟的可靠性，规范要求封闭式避难层(间)的防烟设施应独立设置，送风量也较大，要求每平方米不小于30M3/h，加压设施要求在除去压头损失后余压值为25-30Pa。
　　建筑烟控设计是建筑消防设计的重要内容，按照规范进行烟控设计，为建筑物中的人员疏散提供安全可靠的避难通道，对于减少建筑火灾中人员伤亡具有十分积极的作用。