【文章內(nèi)容簡介】 冬天相反 ，建筑物內(nèi)豎并下部密度大 、 壓力高 ， 氣流由內(nèi)向外 ， 豎井內(nèi)氣流由上向下流動 ， 如圖 410(amp。)所示；在中性層以上 ， 豎井內(nèi)氣壓為負 ， 中性層以下 ，氣壓為正 ， 如圖 410(b)所示；在該氣壓作用下 ，建筑物內(nèi)氣流 ， 在中性層以上由建筑外沿樓層向內(nèi) ， 至豎井后由上向下流動；在中性層以下 ， 豎井中氣流由上向下 ， 經(jīng)各樓層向外排出 ， 如圖 410(c)所示 。 煙氣擴散原理 （ 三 ） 逆煙囪效應 (上 、 下開口 ) 當建筑物內(nèi)發(fā)生火災時 ， 逆煙囪效應對火災擴展的影響如圖 411所示 ， 亦有兩種情況 : ? (1)當著火層在中性層以下時 ， 如圖 411(a) 。 受豎井內(nèi)與建筑物外溫差所形成的負壓影響 ， 著火樓層煙氣由該樓層一側沿水平方向流向豎井 ， 再沿豎井向下；中性層以上各樓層不受煙氣侵犯 。 當煙氣經(jīng)過中性層到達中性層以下時 ， 由于豎井內(nèi)氣流變?yōu)檎龎?， 各樓層都將受到煙氣侵犯 。 煙氣擴散原理 （ 三 ） 逆煙囪效應 (上 、 下開口 ) ? (2)當著火層在中性層以上時 ， 如圖 411(b)所示 。 煙氣受豎井內(nèi)正氣壓作用 ， 限制了煙氣的流動 。 著火層煙氣只能由該樓層一側沿水平方向直接流向窗外 ，整個建筑其他各層都不受煙氣侵犯 。 ? 上述兩種情況下 ， 如果樓層之間有較大的空隙 ， 則火災層的上樓層亦將引起火災 。 (四 )中性面位置 ? 當豎井上下開口面積相同 ， 中性面位置可以由下式計算 (式中 ， 符號同前 )： 煙氣控制技術 ? 在建筑防火設計中 ， 為了減少火災對人員生命的威脅 ， 采取各種技術方法和措施控制煙氣的擴散蔓延 ， 并加以清除 ， 這是十分必要的 。 如何控制呢 ? ? 首先應將煙氣控制在一定區(qū)域內(nèi) ， 即對建筑空間進行適當劃分 ，建立防煙分區(qū) 。 ? 其次 ， 在防煙分區(qū)的邊界上采取一定的隔煙措施 ， 阻止煙氣越過邊界蔓延 。 ? 隨后 ， 在火災所在的防煙分區(qū)內(nèi)設置排煙裝置 ， 以保證人員撤離前所在空間的煙層高度 、 煙層濃度在安全允許的范圍內(nèi) 。 ? 最后 ， 在非火災分區(qū)或撤離疏散通道以及臨時避難處 ， 采用一定防煙措施 ， 防止煙氣進 入 。 煙氣控制技術 一 、 防煙分區(qū)劃分 ? 劃分防煙分區(qū)的 目的 是為了有利于控制煙氣擴散和火災的擴大 。 防煙分區(qū)大小應該適宜 。 一般來說 ， 將防煙分區(qū)劃分得小些 ， 其防排煙效果好 ， 安全性較高 ，但若過小 。 則排煙設施增多 ， 占據(jù)有效空間增多 ， 造價提高 。 如果將防煙分區(qū)劃分得大些 ， 則某一處發(fā)生火災時其高溫煙氣波及范圍就大 ， 受災面積增多 ， 且不利于疏散撲救 。 此外 ， 防煙分區(qū)劃分還應考慮建筑物不同部位的用途和樓層數(shù)等因素 。 煙氣控制技術 按照 《 民用建筑防火規(guī)范 》 ， 防煙分區(qū)應考慮以下問題 : ? ① 防煙分區(qū)面積 ， 與建筑的高低 、 部位 、 防火分區(qū)大小有關 ， 對于一般高層建筑 、 人防工程 ， 其防煙分區(qū)面積不宜超過 500m2,汽車庫不超過 2OOOm2,防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū) 。 ? ② 為防止火災垂直蔓延 ， 有利于迅速撲救以及人員疏散與臨時避難需要 ， 特殊部位應獨立設置防煙分區(qū)或在防煙分區(qū)中設立獨立防煙單元 ， 如疏散樓梯間及其前室 、 消防電梯間及其前室 、 高層建筑的避難層與避難間 、 疏散主要通道等 。 ? ③ 在防煙分區(qū)邊界上 ， 采用隔煙措施防止煙氣越界蔓延 。 煙氣控制技術 二 、 隔煙設施 ? 在防煙分區(qū)的區(qū)域邊界上設置煙氣阻隔設施形成圍擋 ， 使煙氣不能越過阻礙物繼續(xù)流動；在火災發(fā)展初期 ， 煙氣阻隔設施對阻止煙氣水平擴散十分有效；若及時啟動排煙裝置 ，煙氣可以有效地被控制在本區(qū) ， 若不能及時排煙 ， 煙氣越聚越多 ， 煙氣層厚度增大 ， 將越過阻隔裝置向外擴散 。 煙氣控制技術 二 、 隔煙設施 ? 用于阻隔煙氣水平方向擴散的裝置由擋煙垂壁和擋煙 樑 兩類 。 擋煙垂壁通常有防煙卷簾 、 活動式擋煙板 、 固定式擋煙板等 。 ? (1)防煙卷簾與防火卷簾門相同 。 ? (2)固定式擋煙板與活動式擋煙板如圖 412,圖 413所示 。 ? 建筑中常利用防煙分區(qū)外圍的橫 樑 ， 當橫的橫斷面高度 = 樑 使用 。 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 ? 從防止煙氣產(chǎn)生和防止由外進人疏散通道等兩個方面 ， 歸納成以下三種類型 : (一 )不燃化防煙方式 ? 這是一種本質安全化防煙方式 。 在建筑設計中 ， 盡可能采用不燃化的室內(nèi)裝修材料 、 家具 、 各類管道及其保溫絕熱材料 。這種本質安全化防煙方式 ， 對于綜合型大型建筑 、 特殊功能建筑 、 無窗建筑 、 地下建筑以及使用明火的場所 (如廚房等 )特別需要應用 。 在不燃化設計的建筑內(nèi) ， 即使發(fā)生火災 ， 因其材料不燃或難燃 ， 產(chǎn)生煙氣量大為減少 ， 煙氣濃度大大降低 。 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 (二 )密封防煙方式 ? 在較小的房間發(fā)生火災時 ， 如果建筑結構密封性能良好 ， 外部難以供氧 ， 則在短時間內(nèi) ， 因缺氧會自動熄滅 。 (三 )機械加壓防煙方式 ? 在建筑物發(fā)生火災時 ， 對火災區(qū)以外的有關區(qū)域進行送風加壓 ， 使其保持一定的正壓 ， 以防止煙氣侵人的防煙方式叫加壓防煙 。 有以下幾種形式 : 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 ? (1)有煙區(qū)與無煙區(qū)用防火門窗分隔 ， 用正壓限制縫隙進煙 ， 如圖 414所示 。 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 ? (2)發(fā)生火災時 ， 分隔門打開 ， 垂吊擋板擋煙 ，有兩種情況 : ? 第一種正壓空氣流速較小 [如圖 415(a)]時 ，少量煙氣發(fā)生回流 。 ? 第二種正壓空氣流速較大 [如圖 415(b)] 時 ，可以防止煙氣回流 ， 并使前方煙氣得到稀釋 。 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 ? (3)走廊內(nèi)無分隔門和垂吊擋板 [如圖 416]時 ，當使用空氣量較大且均勻分布于全走廊橫斷面時 ， 亦可阻止煙氣擴散 。 煙氣控制技術 三 、 防煙方式 ? (3)電梯間 (或樓梯間 )前室采用正壓防煙 ， 如圖417所示 。 煙氣控制技術 四 、 防煙方式 ? 火災時排煙方式按動力可分為自然排煙和機械排煙兩類 。 (一 )自然排煙方式 ? 利用火災時熱煙氣的浮力與室外冷空氣的對流運動 ，通過建筑物的對外開口將煙氣排至室外 ， 如圖 418所示 ， 其中圖 418(a)側壁排煙口排煙 ， 418(b)外窗排煙 。 在自然排煙系統(tǒng)中 ， 必須有冷空氣進口 。 煙氣控制技術 四 、 防煙方式 ? 自然排煙另一種布置形式如圖 419所示 ， 它是利用自然排煙與擋煙簾配合使用 ， 擋煙簾可以在建筑物頂棚下形成小的蓄煙池 ， 有效排出其中的煙氣 。 這種方式對限制煙氣在無分隔的大型建筑內(nèi)莖延 ， 是比較有效的 。 這種布置形式也有缺點 ， 即受室外壓力影響較大 ， 當外部有風時 ， 形成外部壓力比室內(nèi)高 ， 導致外部空氣壓向室內(nèi) ， 如圖 419(b)所示 ，限制了煙氣的 排出 。 當一年中有風時期較長時 ， 就應該改換成機械排煙 。 ? 自然排煙方式 的優(yōu)點是不需要動力和復雜設備 ， 比較容易實現(xiàn)；缺點是排煙效果不穩(wěn)定 ， 受自然因素影響較大 。 煙氣控制技術 四 、 防煙方式 (一 )機械 排煙方式 煙氣的產(chǎn)生是衡量火災環(huán)境的基本因素之一。在完全燃燒時，可燃物轉化成穩(wěn)定的氣相產(chǎn)物，但在實際火災的擴散火焰中很難實現(xiàn)完全燃燒，火災煙氣是不完全燃燒的產(chǎn)物。 煙氣的產(chǎn)生 ?原因： 燃燒反應物的混合基本上是由浮力誘導產(chǎn)生的湍流流動控制，其中存在較大的組分濃度梯度。在氧氣濃度較低的區(qū)域，部分可燃揮發(fā)份將經(jīng)歷一系列熱解反應，從而導致多種組分分子的生成。 有機物煙氣形成過程 有機物 二次分解生成物 燃燒生成物 熱分解 燃燒 熱分解生成物 熱分解生成物 熱分解 二次分解生成物 燃燒生成物 燃燒 正是煙顆粒的存在才使擴散火焰發(fā)黃光。這些小顆粒的直徑約為 10100nm，它們可在火焰中進一步氧化。但是如果溫度和 O2濃度都不夠高，它們便以碳煙（ Soot）的形式離開火焰區(qū)。 ? 母體可燃物的化學性質對煙氣的產(chǎn)生有重要影響 大部分固體、液體燃燒時會明顯發(fā)煙。 少數(shù)可燃物（ CO,甲醛，乙 醚、甲醛、甲酸等） 燃燒火焰不發(fā)光，且基本上不產(chǎn)生煙。 ? 材料的化學組成是決定煙氣產(chǎn)煙量的主要因素 可燃物分子中碳氫比值不同，生成碳煙的能力也不同，碳氫比值 越大，產(chǎn)煙能力越強。 在擴散火焰燃燒中煙氣生成能力順序為：乙炔 乙烯 乙烷 ? 可燃物分子結構對碳煙生成力的影響 環(huán)狀結構的芳香族化合物的生碳能力比直鏈的脂肪族化合物高。 ? 氧氣濃度 充分，碳粒子生成少；不充分，碳粒子生成多，煙霧大。 影響煙氣產(chǎn)生的因素 煙氣危害量級實例