防排煙工程基礎(chǔ)知識

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一.煙氣的基礎(chǔ)知識

煙氣是物質(zhì)燃燒和熱解的產(chǎn)物。火災(zāi)過程所產(chǎn)生的氣體，剩余空氣和懸浮在氣體中的微粒的總和稱為煙氣。

影響煙氣的成分和性質(zhì)的因素。

煙氣的成分和性質(zhì)首先取決于發(fā)生熱解和燃燒的物質(zhì)本身的化學(xué)組成，其次還與燃燒條件有關(guān)。

對于正常的燃燒工況，燃燒條件得到良好的保證，燃燒進(jìn)行得比較完全，所生成的氣體都不能再燃燒，這種燃燒稱為完全燃燒，其燃燒產(chǎn)物稱為完全燃燒產(chǎn)物。

對于非正常的燃燒工況，沒有良好的燃燒條件，燃燒進(jìn)行的很不完全，稱為不完全燃燒，相應(yīng)的燃燒產(chǎn)物稱為不完全燃燒產(chǎn)物。建筑物發(fā)生火災(zāi)時就屬于這種情況。由于火災(zāi)時參與燃燒的物質(zhì)比較復(fù)雜，尤其是發(fā)生火災(zāi)的環(huán)境千差萬別，所以火災(zāi)煙氣的組成相當(dāng)復(fù)雜。

火災(zāi)煙氣的危害性

火災(zāi)煙氣會造成嚴(yán)重危害，其危害性主要有毒害性，減光性和恐怖性?；馂?zāi)煙氣的危害性可概括為對人們生理上的危害和心理上的危害兩方面，煙氣的毒害性和減光性是生理上的危害，而恐怖性則是心理上的危害。

(一)火災(zāi)煙氣的毒害性

首先，煙氣中含氧量往往底于人們生理正常所需要的數(shù)值，當(dāng)空氣中含氧量降低到15%時，人的肌肉活動能力下降；降到10-14%時，人就四肢無力，智力混亂，辨不清方向；降到6-10%時，人就會暈倒。所以對處在著火房間內(nèi)的人們來說，氧的短時致死濃度為6%。而實際的著火房間中氧的最低濃度可達(dá)到3%左右，可見在發(fā)生火災(zāi)時人們要是不及時逃離火場是很危險的。

其次，煙氣中含有各種有毒氣體，而且這些氣體的含量已超過人們生理正常所允許的最高濃度，造成人們中毒死亡。

第三，煙氣中懸浮微粒也是有害的。危害最大的顆粒直徑小于10微米的飄塵，它們?nèi)庋劭床灰?，能長期漂浮在大氣中，少則數(shù)小時，長則數(shù)年微粒小于5微米的瓢塵，由于氣體擴(kuò)散作用，能進(jìn)入人體肺部粘附并聚集在肺泡壁上，引起呼吸道病和增大心臟病死亡率，對人造成直接危害。

第四，火災(zāi)煙氣具有較高的溫度，這對人們也是一個很大的危害，在著火房間內(nèi)，煙氣溫度可高達(dá)數(shù)百度，在地下建筑中，火災(zāi)煙氣溫度可高達(dá)一千度以上。人們對高度煙氣的忍耐性是有限的。在65攝氏度時，可短時忍受；在120攝氏度時15分鐘內(nèi)將產(chǎn)生不可恢復(fù)的損傷。

總之，火災(zāi)生成煙氣的毒害性可歸納為八個字，即缺氧、毒害、塵害、高溫。

(二)火災(zāi)的減光性

可見光波的波長為0.4-0.7微米，一般火災(zāi)煙氣中煙粒子粒徑為幾微米到幾十微米，即煙粒子的粒徑大于可見光的波長，這些煙粒子對可見光是不透明的，即對可見光有完全的遮蔽作用，當(dāng)彌蔓時，可見光因受到煙粒子的遮蔽而大大減弱，能見度大大降低，這就是煙氣的減光性。

(三)火災(zāi)煙氣的恐怖性

發(fā)生火災(zāi)時，特別是發(fā)生爆燃時，火焰和煙氣沖出門窗空洞，濃煙滾滾，烈火熊熊，使人產(chǎn)生了恐怖感，常常給疏散造成混亂局面，使有的人失去活動能力，有的甚至失去理智，驚慌失措。所以，恐怖性的危害也是很大的。

防排煙的方式

一、防煙方式

防煙方式歸納起來有非燃化防煙、密閉防煙、阻礙防煙和加壓送風(fēng)防煙幾種方式。

(一)非燃化防煙

防煙的基本作法首先是非燃化。非燃化防煙是從根本上杜絕煙源的一種防煙方式。關(guān)于非燃化的問題，各國都制定了專門的法規(guī)或規(guī)范，對包括建筑材料，室內(nèi)家具材料以及各種管道及其保溫絕熱材料在內(nèi)的各種材料的燃化都作了明確的規(guī)定，特別是對那些特殊建筑、大型建筑、地下建筑等許多場所，要求是非常嚴(yán)格的。非燃燒材料的特點是不容易發(fā)煙，即不燃燒且發(fā)煙量很少，所以非燃材料可使火災(zāi)時產(chǎn)生的煙氣量化大大減少，煙氣光學(xué)濃度大大降低。

(二)密閉防煙方式

對發(fā)生火災(zāi)的房間實行密閉防煙也是防煙的一種基本方式，其原理是采用密封性能很好的墻壁等將房間封閉起來，并對進(jìn)出房間的氣流加以控制。當(dāng)房間一旦起火時，一般可杜絕新鮮的空氣流入，使著火房間內(nèi)的燃燒因缺氧而自行熄滅，從而達(dá)到防煙滅火的目的。

這種方式一般適用于防火分區(qū)容易分得很細(xì)的住宅、公寓、旅館等，并優(yōu)先采用容易發(fā)生火災(zāi)的房間，如灶房等。這種方式的優(yōu)點是不需要動力，而且效果很好。缺點是門窗等經(jīng)常處于關(guān)閉狀態(tài)使用不方便，而且發(fā)生火災(zāi)時，如果房間內(nèi)友人需要疏散，仍將引起漏煙。

(三)阻礙防煙方式

在煙氣擴(kuò)散流動的路線上設(shè)置各種阻礙以防止煙氣繼續(xù)擴(kuò)散的方式稱為阻礙防煙方式。這種方式常常用在煙氣控制區(qū)域的交界處，有時在同一區(qū)域內(nèi)也采用。防煙卷簾、防火門、防火閥、防煙垂壁等都是這種阻礙結(jié)構(gòu)。

(四)加壓防煙方式

在建筑物發(fā)生火災(zāi)時，對著火區(qū)以外的區(qū)域進(jìn)行加壓送風(fēng)，使其保持一定的正壓，以防止煙氣侵入的防煙方式稱為加壓防煙。因為加壓區(qū)域和非加壓區(qū)域之間有若干常規(guī)的擋煙物，如墻壁]樓板及門窗等，擋煙物兩側(cè)的壓力差可有效地防止煙氣通過門窗周圍的縫隙和圍護(hù)結(jié)構(gòu)縫隙滲漏過來，如果4-10所示。發(fā)生火災(zāi)是，由于疏散和撲救的需要，加壓區(qū)域之間的門總是要打開的，或者是在疏散期間打開，或者是在整個火災(zāi)期間打開。如果敞開門洞處的氣流速度方向與煙氣流向相反，因達(dá)到一定值時，仍能有效阻止煙氣，即阻止煙氣由非加壓的著火區(qū)流動。

加壓防煙方式的優(yōu)點是能有效地防止煙氣侵入所控制的區(qū)域，而且由于送入大量的新鮮空氣，特別適合于作為疏散通道的樓梯間，電梯間及前室的防煙。

二、排煙方式：

(一)自燃排煙方式

自然排煙是利用火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣流的浮力和外部風(fēng)力作用通過建筑物的對外開口把煙氣排至室外的排煙方式的實質(zhì)是熱煙氣和冷空氣的對流運動。在自然排煙中，必須有冷空氣的進(jìn)口和熱煙氣的排出口。煙氣排出口可以是建筑物的外窗，也可以是專門設(shè)置在側(cè)墻上部的排煙口。對高層的建筑來說，曾一度采用專用的通風(fēng)排煙豎井，在平常，由于建筑物內(nèi)空氣溫度一般比室外高，產(chǎn)生浮力，使氣流上升，便于房間排氣。發(fā)生火災(zāi)時，由于室內(nèi)溫度叫大幅度上升，室內(nèi)外溫差較大，形成煙囪效應(yīng)，成為排煙的一種動力，國外常稱為煙塔排煙方式。

這種方式由于利用了豎井的“煙囪效應(yīng)”，產(chǎn)生抽風(fēng)力，所以排煙效果好，它不受室外條件的影響，而且設(shè)備簡單，不需要動力，如果考慮了豎井的耐熱問題，可排除教高溫度的煙氣，因此得到了一定的應(yīng)用。這種方式的主要缺點是占地面積大。

(二)機(jī)械排煙方式

1.全面通風(fēng)排煙方式

在對房間利用排煙機(jī)進(jìn)行機(jī)械排煙的同時，利用送風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械送風(fēng)，這種方式稱為全面通風(fēng)排煙方式。由于這種機(jī)械排煙方式給控制區(qū)送入了大量的新鮮空氣，為避免產(chǎn)生助燃的影響，它不適用于應(yīng)用在著火區(qū)的，可用于非著火的有煙區(qū)，系統(tǒng)運行時可使系統(tǒng)的送風(fēng)量稍大于排煙量，使控制區(qū)顯微正壓。這種方式的優(yōu)點是防煙排煙效果好，而且穩(wěn)定，不受任何氣象條件的影響從而確?？刂茀^(qū)域的安全，缺點是需要送、排風(fēng)兩套機(jī)械設(shè)備。投資較高。耗電量也較大。

2.負(fù)壓機(jī)械排煙方式

利用排煙機(jī)把著火房間中產(chǎn)生的煙氣通過排煙口排到室外的排煙方式稱為負(fù)壓排煙方式。在火災(zāi)發(fā)展初期，這種排煙方式能使著火房間內(nèi)壓力下降，造成負(fù)壓，煙氣不會像其它區(qū)域擴(kuò)散。但火災(zāi)猛烈發(fā)展階段，由于煙氣大量產(chǎn)生，排煙機(jī)如來不及把其完全排除，煙氣就可能擴(kuò)散到其它區(qū)域中去。另外排煙機(jī)要求能承受高溫?zé)煔?，而且還需要設(shè)防火閥，在超溫時自動關(guān)閉停止排煙。所以，不僅初投資高，而且日常維護(hù)管理費用也高。