民用建筑火災(zāi)煙氣的控制課件

第10章民用建筑火災(zāi)煙氣的控制第10章民用建筑火災(zāi)煙氣的控制

火災(zāi)：是失去控制的燃燒造成的危害?；鹩鹆鳎夯馂?zāi)燃燒中，火源上方的火焰及燃燒的煙氣的流動(dòng)稱為火羽流。室內(nèi)火災(zāi)中，初始火源大多數(shù)是固體可燃物起火，液體和氣體起火較為少見(jiàn)。固體可燃物可由多種外部火源點(diǎn)燃，如掉在沙發(fā)或棉被上的煙頭。

2000年我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)18.9萬(wàn)起，火災(zāi)直接財(cái)產(chǎn)損失15.2億元（出處：公安部數(shù)據(jù)）。

2000年我國(guó)死于火災(zāi)的有3210人，平均每周61人。（出處：同上）

2003年我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)25萬(wàn)多起，死亡2497人，受傷3098人,平均每周死傷107人火災(zāi)：是失去控制的燃燒造成的危害。

絕大部分致人死亡的火災(zāi)發(fā)生在晚上，晚上10點(diǎn)到早上6點(diǎn)，大部分（51.6%）受害者是在他們睡覺(jué)的時(shí)候。每30秒鐘，火災(zāi)面積蔓延一倍。平均只有不到5分鐘的時(shí)間，人們能安全離開(kāi)火場(chǎng).

火災(zāi)中死亡人數(shù)，由于煙氣熏死的約占50%-70%（相當(dāng)多是先煙氣中毒，窒息昏倒后被火燒死。)

煙氣毒性

有毒氣體主要是CO，因?yàn)閷?duì)死者血液的研究中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)羰(tang)基血紅蛋白，這是暴露在CO中的結(jié)果。煙氣對(duì)人員構(gòu)成的威脅最大。煙氣的化學(xué)成分有毒外，對(duì)眼睛的刺激作用相當(dāng)明顯。

煙氣遮光

由于煙氣減光作用，人的能見(jiàn)度降低，對(duì)安全逃離火場(chǎng)造成嚴(yán)重影響。

熱

對(duì)于燃燒系內(nèi)及鄰接區(qū)域乏人員皆具危險(xiǎn)性、通常在

66C以上之火焰所產(chǎn)生的熱空氣及氣體，即能引致燒傷、熱虛脫、脫水及呼吸道閉塞的癥狀。絕大部分致人死亡的火災(zāi)發(fā)生在晚上，晚上10點(diǎn)到早上6點(diǎn)，大

火焰

燒傷可能因火焰之直接接觸及熱輻射引起，皮膚若維持在溫度

66度C(150度F)以上或受到輻射熱

3W/cm2以上，僅須

1秒即可造成燒傷，故火焰溫度及其輻射熱可能導(dǎo)致立即或事后致命。

氧氣耗盡

一般人類慣于在大氣之21%氧氣濃度下自在活動(dòng)，當(dāng)氧濃度低至

17%，肌肉功能會(huì)減退，此為缺氧癥現(xiàn)象。

在

10~14%氧氣濃度時(shí)，人仍有意識(shí)，但顯現(xiàn)錯(cuò)誤判斷力，且本身不察覺(jué)。

在

6~8%氧氣濃度時(shí)，呼吸停止，將在

6~8分鐘內(nèi)發(fā)生窒息死亡。

由火災(zāi)引致之亢奮及活動(dòng)量往往增加人體對(duì)氧氣之需求，所以實(shí)際上在氧氣濃度尚高時(shí)，即可能已出現(xiàn)氧氣不足癥狀。

一般人存活的氧氣濃度低限為10%，然而能否到達(dá)這些程度及多快到達(dá)，則依每次火災(zāi)及燃燒系內(nèi)不同位置而異，因?yàn)榇藵舛仁芸扇嘉餄舛?、燃燒速度、燃燒系體積及透氣速率所影響?；鹧?/p>

燒傷可能因火焰之直接接觸及熱輻射引起，皮膚若維持在民用建筑火災(zāi)煙氣的控制課件建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律

1.建筑物內(nèi)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)對(duì)建筑物內(nèi)壓力的影響，取決于供風(fēng)和排風(fēng)的平衡狀況。如果各處的供風(fēng)和排風(fēng)是相同的，那么該系統(tǒng)對(duì)建筑物內(nèi)的壓力不會(huì)產(chǎn)生影響，如果某部位的供氣超過(guò)排氣，那里便出現(xiàn)增壓，空氣就從那里流向其他部分。反之，在排氣超過(guò)供氣的部位，則出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。因此，建筑物內(nèi)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)可以按照某種預(yù)定而有益的方式設(shè)計(jì)，以控制建筑物內(nèi)的煙霧流動(dòng)。

2.氣體膨脹。溫度升高而引起的氣體膨脹是影響煙霧流動(dòng)較為重要的因素。根據(jù)氣體膨脹定律，可推算出著火期間著火區(qū)域內(nèi)的氣體體積將擴(kuò)大3倍，其中2/3氣體將轉(zhuǎn)移到建筑物的其他部分。而且膨脹過(guò)程發(fā)生相當(dāng)迅速，并造成相當(dāng)大的壓力，這些壓力如果不采取措施減弱，就會(huì)迫使煙從著火層往上和往下向建筑物其他部分流動(dòng)

建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律1.建筑物內(nèi)通風(fēng)、建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律

3.煙囪效應(yīng)。當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外時(shí)，由于室內(nèi)外空氣容重的不同而產(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(kāi)口時(shí)，通過(guò)建筑物上部的開(kāi)口，室內(nèi)空氣流向室外；通過(guò)下部的開(kāi)口，室外空氣流向室內(nèi)。這種現(xiàn)象，就是建筑物的煙囪效應(yīng)。它是由高層建筑物內(nèi)外空氣的密度差造成的，高層建筑的外部溫度低于內(nèi)部溫度而形成的壓力差將空氣從低處壓入，穿過(guò)建筑物向上流動(dòng)，然后從高處流出建筑物，這種現(xiàn)象被稱為正熱壓作用。在低處外部壓力大于內(nèi)部壓力，在高處則相反，在中間某一高度，內(nèi)外壓力相同，即存在一個(gè)中性壓力面。煙囪效應(yīng)隨建筑物的內(nèi)外溫度差以及建筑物高度的增加而增加，在火災(zāi)發(fā)生于較低層時(shí)，煙囪效應(yīng)對(duì)豎井和較高層的煙污染的影響尤為顯著，因?yàn)榇藭r(shí)煙從低層上升至高層內(nèi)的潛力更大。由煙囪效應(yīng)造成的壓力差和氣流分布，以及中性壓力面的位置，取決于建筑物內(nèi)分隔物的開(kāi)口對(duì)氣體流動(dòng)的限制程度。火災(zāi)時(shí)，由于燃燒放出大量熱量，室內(nèi)溫度快速升高，建筑物的煙囪效應(yīng)更加顯著，使火災(zāi)的蔓延更加迅速。因此煙囪效應(yīng)對(duì)建筑物的空氣的流動(dòng)起著重要作用

建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律3.煙囪效應(yīng)。當(dāng)室內(nèi)建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律4.室內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)力、風(fēng)速對(duì)高層煙霧流動(dòng)有顯著影響，且這種影響隨建筑物的形狀與規(guī)模而變化。簡(jiǎn)單地講，風(fēng)力作用使得迎風(fēng)面的墻壁經(jīng)受向內(nèi)的壓力，而背風(fēng)面和兩側(cè)的墻壁有朝外的壓力，平頂層上有向上的壓力。這兩種壓力，使空氣從迎風(fēng)面流入建筑物內(nèi)，從背風(fēng)面流出建筑物外，建筑物頂上的負(fù)壓力對(duì)頂層上開(kāi)口的垂直通風(fēng)管道有一種吸力的作用。同時(shí)正的水平風(fēng)壓力促使中性面上升，負(fù)的水平風(fēng)壓力促使中性面下降

5.通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)引起的煙氣流動(dòng)建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律4.室內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)力、風(fēng)速對(duì)高層煙霧流動(dòng)煙霧的控制

高層建筑物由于火災(zāi)中人員撤離所需時(shí)間大致與建筑物高度成正比，所以一般撤離的時(shí)間較長(zhǎng)，而在樓梯間和樓內(nèi)遠(yuǎn)離著火區(qū)的其他地方形成難以忍受的煙霧狀況所需時(shí)間則較短。在加拿大進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，每層240人的條件下，通過(guò)一座1.1米寬的樓梯向外疏散，一幢11層的樓房疏散時(shí)間需要6.5分鐘，一幢50層的樓房疏散的時(shí)間需要2小時(shí)11分，而一幢高100米的建筑在無(wú)阻攔的情況下，煙霧能在半分鐘內(nèi)達(dá)到頂層。因此在發(fā)生火災(zāi)期間全部撤出建筑物內(nèi)的人員是很困難的，如讓住戶留在高層建筑內(nèi)，全面的消防安全系統(tǒng)必須包括對(duì)煙和火焰的控制，使某些特定區(qū)域內(nèi)的煙濃度始終能維持在建筑使用者可以忍受的水平內(nèi)。這些特定的區(qū)域包括樓梯間以及所有使用者都易到達(dá)并足以容納他們的樓層空間等。

煙霧的控制高層建筑物由于火災(zāi)中人員撤離所需時(shí)間大致與建煙霧的控制1.限制煙霧的產(chǎn)生量。防煙最好的辦法在于消除發(fā)煙的源頭。因此，在高層建筑中，應(yīng)設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)及自動(dòng)滅火系統(tǒng)，以便盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，在大量濃煙產(chǎn)生之前撲滅火災(zāi)或控制火災(zāi)發(fā)展。同時(shí)，在選用房屋建材及裝飾材料、家具時(shí)，應(yīng)盡可能采用發(fā)煙性小的材料，以便不幸發(fā)生火災(zāi)時(shí)，發(fā)生煙量小，發(fā)煙速度慢，相對(duì)地有較充裕的逃生時(shí)間，減少對(duì)生命的威脅。目前，日本、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家都規(guī)定在一些重要公共建筑物內(nèi)，吊頂、地板、墻壁的裝飾不許采用可燃物，經(jīng)常派消防官員到各大飯店檢查那里的家具、窗簾、地毯是不是阻燃的，核算火災(zāi)荷載。

煙霧的控制1.限制煙霧的產(chǎn)生量。防煙最好的辦法在于消除發(fā)煙的煙霧的控制2.隔斷或阻擋

在建筑物內(nèi)設(shè)置防火防煙分區(qū)是控制煙氣蔓延的主要方法.

當(dāng)用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區(qū)時(shí)，每個(gè)防煙分區(qū)應(yīng)分別設(shè)置排煙口，排煙口應(yīng)盡量設(shè)在防煙分區(qū)的中心部位，至該防煙分區(qū)最遠(yuǎn)點(diǎn)的水平距離不應(yīng)超過(guò)３０米。同一分區(qū)內(nèi)設(shè)置數(shù)個(gè)排煙口時(shí)，要求所有排煙口能同時(shí)開(kāi)啟，排煙量等于各排煙口煙量的總和。每個(gè)排煙系統(tǒng)設(shè)有排煙口的數(shù)量不宜超過(guò)３０個(gè)，以減少漏風(fēng)量對(duì)排煙效果的影響。排煙口應(yīng)均設(shè)有手動(dòng)開(kāi)啟裝置或與感煙器連鎖的自動(dòng)開(kāi)啟裝置煙霧的控制2.隔斷或阻擋防火分區(qū)的劃分

遼寧工業(yè)展覽館廳內(nèi)采用了兩排(每排7根)鋼管混凝土柱承重，承重柱東西跨距為74m，南北跨距為24m。在建筑主展廳的中心部位設(shè)置跨度為9m的通道，在具體布置展位時(shí)避開(kāi)這個(gè)通道，保證通道上沒(méi)有可燃物，利用這個(gè)通道作為無(wú)形的空間把主展廳分割成四個(gè)區(qū)域，防止一個(gè)區(qū)域的煙火通過(guò)該通道向其他區(qū)域的擴(kuò)散蔓延，從而起到防火分隔的作用。在這個(gè)通道上設(shè)置區(qū)別于其他地面的明顯標(biāo)志及疏散指示等設(shè)施；在防火帶的垂直上方的屋面上加強(qiáng)設(shè)置機(jī)械排煙設(shè)施，及時(shí)排出上升到頂棚的煙氣，防止高溫?zé)煔獾乃綌U(kuò)散和對(duì)建筑構(gòu)件的影響。防火分區(qū)的劃分遼寧工業(yè)展覽館在建筑主展廳的中心部位設(shè)置跨度煙霧的控制3.充分利用建筑物的構(gòu)造進(jìn)行自然排煙。自然排煙是在自然力的作用下，使室內(nèi)外空氣對(duì)流進(jìn)行排煙。

(1)靠建筑物外墻建造的全敞開(kāi)的室外防煙樓梯.

(2)利用陽(yáng)臺(tái)或凹廊作為敞開(kāi)前室的防煙樓梯間.

(3)利用前室開(kāi)窗排煙的防煙樓梯間.

(4)不靠外墻的防煙樓梯間或雖靠外墻但不能開(kāi)窗的前室的自然排煙，一般是設(shè)排煙豎井和過(guò)風(fēng)豎井.

但第四種方式中的自然排煙豎井與進(jìn)風(fēng)豎井需要占有很大的有效空間，布置起來(lái)也不方便，又降低了建筑的使用面積，所以，不易被設(shè)計(jì)人員所接受.

煙霧的控制3.充分利用建筑物的構(gòu)造進(jìn)行自然排煙。自然排煙是在煙霧的控制4.利用機(jī)械裝置進(jìn)行機(jī)械排煙。這種排煙方式一般都是利用排風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制排煙。據(jù)有關(guān)資料介紹，一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的機(jī)械排煙系統(tǒng)在火災(zāi)中能排出80％的熱量，使火災(zāi)溫度大大降低，因此對(duì)人員安全疏散和滅火起到重要作用。利用這種方式進(jìn)行排煙在設(shè)計(jì)和使用上應(yīng)劃分防煙分區(qū)，合理有效地利用隔墻、擋煙垂壁等進(jìn)行排煙。

煙霧的控制4.利用機(jī)械裝置進(jìn)行機(jī)械排煙。這種排煙方式一般都是機(jī)械排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn)煙氣控制區(qū)域的排風(fēng)量>6次/小時(shí)系統(tǒng)的總風(fēng)量和管路風(fēng)量:只需考慮最不利情況風(fēng)口及風(fēng)閥:280度時(shí)必須關(guān)閉風(fēng)道風(fēng)機(jī)需要經(jīng)常保養(yǎng)機(jī)械排煙設(shè)計(jì)要點(diǎn)煙氣控制區(qū)域的排風(fēng)量>6次/小時(shí)煙霧的控制5.設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)。其目的是為了在高層建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場(chǎng)所。設(shè)置這種系統(tǒng)的部位應(yīng)視建筑物的具體情況而定，一般有：不具備自然排煙條件的防煙樓梯間及其前室；可開(kāi)窗自然排煙的樓梯間但不具備自然排煙條件的前室；不具備自然排煙條件的消防電梯前室；受樓梯井和消防電梯井煙囪效應(yīng)影響的合用前室；封閉室避難間等。對(duì)非火災(zāi)區(qū)域及疏散通道等應(yīng)迅速采用機(jī)械加壓送風(fēng)的防煙措施，使該區(qū)域的空氣壓力高于火災(zāi)區(qū)域的空氣壓力、防止煙氣的侵入，控制火災(zāi)的蔓延。

煙霧的控制5.設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)。其目的是為了在高層建機(jī)械加壓送風(fēng)防煙系統(tǒng)保持的正壓值

通過(guò)國(guó)內(nèi)外情況介紹和對(duì)其進(jìn)行分析，認(rèn)為為了防止煙氣侵入和在火災(zāi)發(fā)生時(shí)婦女能夠推拉開(kāi)門，樓梯間應(yīng)保持50Pa的壓力；前室和消防電梯前室及合用前室保持25Pa左右正壓較為合適.門開(kāi)啟時(shí)通過(guò)門洞處的風(fēng)速值

對(duì)于門開(kāi)啟時(shí)通過(guò)門洞處的風(fēng)速值，按我國(guó)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中推薦選取，該值為0.7～1.2m/s.總風(fēng)量的確定

正壓方式的送風(fēng)量應(yīng)分別按照門關(guān)閉時(shí)，保持給定的正