民用建筑火災煙氣的控制課件

第10章民用建筑火災煙氣的控制第10章民用建筑火災煙氣的控制

火災：是失去控制的燃燒造成的危害?；鹩鹆鳎夯馂娜紵?，火源上方的火焰及燃燒的煙氣的流動稱為火羽流。室內火災中，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。固體可燃物可由多種外部火源點燃，如掉在沙發(fā)或棉被上的煙頭。

2000年我國共發(fā)生火災18.9萬起，火災直接財產損失15.2億元（出處：公安部數(shù)據(jù)）。

2000年我國死于火災的有3210人，平均每周61人。（出處：同上）

2003年我國共發(fā)生火災25萬多起，死亡2497人，受傷3098人,平均每周死傷107人火災：是失去控制的燃燒造成的危害。

絕大部分致人死亡的火災發(fā)生在晚上，晚上10點到早上6點，大部分（51.6%）受害者是在他們睡覺的時候。每30秒鐘，火災面積蔓延一倍。平均只有不到5分鐘的時間，人們能安全離開火場.

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

煙氣毒性

有毒氣體主要是CO，因為對死者血液的研究中，經常發(fā)現(xiàn)羰(tang)基血紅蛋白，這是暴露在CO中的結果。煙氣對人員構成的威脅最大。煙氣的化學成分有毒外，對眼睛的刺激作用相當明顯。

煙氣遮光

由于煙氣減光作用，人的能見度降低，對安全逃離火場造成嚴重影響。

熱

對于燃燒系內及鄰接區(qū)域乏人員皆具危險性、通常在

66C以上之火焰所產生的熱空氣及氣體，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發(fā)生在晚上，晚上10點到早上6點，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，當氧濃度低至

17%，肌肉功能會減退，此為缺氧癥現(xiàn)象。

在

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

在

6~8%氧氣濃度時，呼吸停止，將在

6~8分鐘內發(fā)生窒息死亡。

由火災引致之亢奮及活動量往往增加人體對氧氣之需求，所以實際上在氧氣濃度尚高時，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%，然而能否到達這些程度及多快到達，則依每次火災及燃燒系內不同位置而異，因為此濃度受可燃物濃度、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煙氣的控制課件建筑火災的煙霧流動規(guī)律

1.建筑物內通風、空調系統(tǒng)對建筑物內壓力的影響，取決于供風和排風的平衡狀況。如果各處的供風和排風是相同的，那么該系統(tǒng)對建筑物內的壓力不會產生影響，如果某部位的供氣超過排氣，那里便出現(xiàn)增壓，空氣就從那里流向其他部分。反之，在排氣超過供氣的部位，則出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。因此，建筑物內通風、空調系統(tǒng)可以按照某種預定而有益的方式設計，以控制建筑物內的煙霧流動。

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

建筑火災的煙霧流動規(guī)律1.建筑物內通風、建筑火災的煙霧流動規(guī)律

3.煙囪效應。當室內空氣溫度高于室外時，由于室內外空氣容重的不同而產生浮力。建筑物內上部的壓力大于室外壓力，下部的壓力小于室外壓力。當外墻上有開口時，通過建筑物上部的開口，室內空氣流向室外；通過下部的開口，室外空氣流向室內。這種現(xiàn)象，就是建筑物的煙囪效應。它是由高層建筑物內外空氣的密度差造成的，高層建筑的外部溫度低于內部溫度而形成的壓力差將空氣從低處壓入，穿過建筑物向上流動，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部壓力，在高處則相反，在中間某一高度，內外壓力相同，即存在一個中性壓力面。煙囪效應隨建筑物的內外溫度差以及建筑物高度的增加而增加，在火災發(fā)生于較低層時，煙囪效應對豎井和較高層的煙污染的影響尤為顯著，因為此時煙從低層上升至高層內的潛力更大。由煙囪效應造成的壓力差和氣流分布，以及中性壓力面的位置，取決于建筑物內分隔物的開口對氣體流動的限制程度?；馂臅r，由于燃燒放出大量熱量，室內溫度快速升高，建筑物的煙囪效應更加顯著，使火災的蔓延更加迅速。因此煙囪效應對建筑物的空氣的流動起著重要作用

建筑火災的煙霧流動規(guī)律3.煙囪效應。當室內建筑火災的煙霧流動規(guī)律4.室內風向、風力、風速對高層煙霧流動有顯著影響，且這種影響隨建筑物的形狀與規(guī)模而變化。簡單地講，風力作用使得迎風面的墻壁經受向內的壓力，而背風面和兩側的墻壁有朝外的壓力，平頂層上有向上的壓力。這兩種壓力，使空氣從迎風面流入建筑物內，從背風面流出建筑物外，建筑物頂上的負壓力對頂層上開口的垂直通風管道有一種吸力的作用。同時正的水平風壓力促使中性面上升，負的水平風壓力促使中性面下降

5.通風空調系統(tǒng)引起的煙氣流動建筑火災的煙霧流動規(guī)律4.室內風向、風力、風速對高層煙霧流動煙霧的控制

高層建筑物由于火災中人員撤離所需時間大致與建筑物高度成正比，所以一般撤離的時間較長，而在樓梯間和樓內遠離著火區(qū)的其他地方形成難以忍受的煙霧狀況所需時間則較短。在加拿大進行的實驗表明，每層240人的條件下，通過一座1.1米寬的樓梯向外疏散，一幢11層的樓房疏散時間需要6.5分鐘，一幢50層的樓房疏散的時間需要2小時11分，而一幢高100米的建筑在無阻攔的情況下，煙霧能在半分鐘內達到頂層。因此在發(fā)生火災期間全部撤出建筑物內的人員是很困難的，如讓住戶留在高層建筑內，全面的消防安全系統(tǒng)必須包括對煙和火焰的控制，使某些特定區(qū)域內的煙濃度始終能維持在建筑使用者可以忍受的水平內。這些特定的區(qū)域包括樓梯間以及所有使用者都易到達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中人員撤離所需時間大致與建煙霧的控制1.限制煙霧的產生量。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，應設計火災報警系統(tǒng)及自動滅火系統(tǒng)，以便盡早發(fā)現(xiàn)火災，在大量濃煙產生之前撲滅火災或控制火災發(fā)展。同時，在選用房屋建材及裝飾材料、家具時，應盡可能采用發(fā)煙性小的材料，以便不幸發(fā)生火災時，發(fā)生煙量小，發(fā)煙速度慢，相對地有較充裕的逃生時間，減少對生命的威脅。目前，日本、美國、法國等國家都規(guī)定在一些重要公共建筑物內，吊頂、地板、墻壁的裝飾不許采用可燃物，經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，核算火災荷載。

煙霧的控制1.限制煙霧的產生量。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

在建筑物內設置防火防煙分區(qū)是控制煙氣蔓延的主要方法.

當用隔墻或擋煙垂壁劃分防煙分區(qū)時，每個防煙分區(qū)應分別設置排煙口，排煙口應盡量設在防煙分區(qū)的中心部位，至該防煙分區(qū)最遠點的水平距離不應超過３０米。同一分區(qū)內設置數(shù)個排煙口時，要求所有排煙口能同時開啟，排煙量等于各排煙口煙量的總和。每個排煙系統(tǒng)設有排煙口的數(shù)量不宜超過３０個，以減少漏風量對排煙效果的影響。排煙口應均設有手動開啟裝置或與感煙器連鎖的自動開啟裝置煙霧的控制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置跨度為9m的通道，在具體布置展位時避開這個通道，保證通道上沒有可燃物，利用這個通道作為無形的空間把主展廳分割成四個區(qū)域，防止一個區(qū)域的煙火通過該通道向其他區(qū)域的擴散蔓延，從而起到防火分隔的作用。在這個通道上設置區(qū)別于其他地面的明顯標志及疏散指示等設施；在防火帶的垂直上方的屋面上加強設置機械排煙設施，及時排出上升到頂棚的煙氣，防止高溫煙氣的水平擴散和對建筑構件的影響。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置跨度煙霧的控制3.充分利用建筑物的構造進行自然排煙。自然排煙是在自然力的作用下，使室內外空氣對流進行排煙。

(1)靠建筑物外墻建造的全敞開的室外防煙樓梯.

(2)利用陽臺或凹廊作為敞開前室的防煙樓梯間.

(3)利用前室開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窗的前室的自然排煙，一般是設排煙豎井和過風豎井.

但第四種方式中的自然排煙豎井與進風豎井需要占有很大的有效空間，布置起來也不方便，又降低了建筑的使用面積，所以，不易被設計人員所接受.

煙霧的控制3.充分利用建筑物的構造進行自然排煙。自然排煙是在煙霧的控制4.利用機械裝置進行機械排煙。這種排煙方式一般都是利用排風機進行強制排煙。據(jù)有關資料介紹，一個設計優(yōu)良的機械排煙系統(tǒng)在火災中能排出80％的熱量，使火災溫度大大降低，因此對人員安全疏散和滅火起到重要作用。利用這種方式進行排煙在設計和使用上應劃分防煙分區(qū)，合理有效地利用隔墻、擋煙垂壁等進行排煙。

煙霧的控制4.利用機械裝置進行機械排煙。這種排煙方式一般都是機械排煙設計要點煙氣控制區(qū)域的排風量>6次/小時系統(tǒng)的總風量和管路風量:只需考慮最不利情況風口及風閥:280度時必須關閉風道風機需要經常保養(yǎng)機械排煙設計要點煙氣控制區(qū)域的排風量>6次/小時煙霧的控制5.設置機械加壓送風防煙系統(tǒng)。其目的是為了在高層建筑物發(fā)生火災時提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場所。設置這種系統(tǒng)的部位應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影響的合用前室；封閉室避難間等。對非火災區(qū)域及疏散通道等應迅速采用機械加壓送風的防煙措施，使該區(qū)域的空氣壓力高于火災區(qū)域的空氣壓力、防止煙氣的侵入，控制火災的蔓延。

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

通過國內外情況介紹和對其進行分析，認為為了防止煙氣侵入和在火災發(fā)生時婦女能夠推拉開門，樓梯間應保持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.門開啟時通過門洞處的風速值

對于門開啟時通過門洞處的風速值，按我國《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中推薦選取，該值為0.7～1.2m/s.總風量的確定

正壓方式的送風量應分別按照門關閉時，保持給定的正