建筑防排烟技术措施

1、建筑防排烟技术措施摘 要 本文主要对建筑消防中防排烟的技术措施进行了总结，主要包括防一般建筑消防中排烟的措施，以及特殊建筑：超高层建筑，大型影剧院，歌舞娱乐场所，地下建筑，隧道的相关措施以及注意事项。关键词 建筑消防 特殊建筑 防排烟技术措施 Abstract In this paper, building fire in the smoke on the technical measures are summarized, including general building fire prevention measures in the smoke, and special constru

2、ction: high-rise buildings, large-scale theater, dance, entertainment, underground construction, tunnels related measures and technologies.Keywords structural fire protection Special Construction Smoke technical measures一、前言随着我国现代化建设的飞速发展，高层建筑在许多城市像雨后春笋般地蓬勃发展起来，地下建筑工程也日益兴起。为了确保国家和人民的财产与生命安全，建筑防火设计已成

3、为建筑设计中不可分割的有机组成部分，而其中有关防排烟的问题又是十分重要的一环. 2000年12月25日晚，河南省洛阳市东都商厦烧死烧伤316人，其中死亡的309人全部是被烟气熏死的。这些火灾造成大量人员伤亡的严重后果，无不是由于室内有大量可燃物，燃烧时产生大量浓烟和有毒气体并迅速蔓延，加上没有采取有效的通风排烟技术措施而造成的。由此可见，火灾中烟气已成为人的生命安全最大的威胁因素，我们要提高认识(李保国等，2005)二、防排烟的重要性 大量使用塑料装修、化纤地毯和用泡沫塑料填充的家具，这些可燃物在燃烧中会产生大量的有毒烟气和热量，同时消耗大量的氧气.燃烧物中的烟气，包括水蒸汽，还载有大量的热，

4、人在这种高温、湿热环境中极易被烫伤。燃烧产物还有很高的热能，会引起热对流或热辐射，引起新的点，或将许多可燃物加温到着火点以上，分解出大量可燃性气体，当有大量空气补进时，会使可燃物迅速着火而形成轰燃，使火势扩大蔓延。火灾高温烟气会造成严重的人员伤亡，主要是因为其毒害性、减光性和恐怖性，前两者对人的生理造成伤害，后者对人的心理造成伤害。第三是高温气体的热损伤作用，因为人们对高温环境的忍耐性是有限的。不仅火场中的人在浓烟中会分辨不清方向，造成心理恐慌，妨碍从现场撤离，对被困人员的生命构成危害；而且给灭火人员展开侦察，进行火灾扑救工作带来很大的困难。同时，烟气中还有一些对人的眼睛有强刺激作用，从而使人

5、们在疏散过程中的行进速度大大降低。发生火灾时，特别是轰燃出现以后，火焰和烟气冲出门窗孔洞，浓烟滚滚，烈火熊熊，使人感到十分恐怖。因此，在火场上人们往往惊慌失措，乱作一团，影响人们迅速疏散（刘加恩，2008）。防排烟系统在消防工作的中的作用防排烟的主要任务:一是在火灾时能及时排除烟气,保证人员在较好的能见度下进行安全疏散,使消防人员获得更有效的安全工作环境,把人员,建筑物及设备的损失降到最低限度;二是及时排除烟气,防止烟气层化,减少非着火层人员对火灾的恐惧感,防止由于恐慌而造成不必要的损失.搞好建筑防烟排烟设计,对减少人员伤亡,进行灭火抢救和防止烟火垂直蔓延都是非常重要的.三、一般建筑消防采取的

6、防排烟技术措施3.1要降低烟气对人的危害，应该从减少烟气的产生、控制烟气的蔓延、及时地消除烟气等方面来考虑。主要技术措施有以下四项：3.1.1控制火灾烟气的产生量降低高温火灾烟气的危害性根本的方法就是控制火灾烟气的产生量。从内部装修材料上把关，对建筑材料和家具进行阻燃处理，减少烟气的产生。尽可能采用不燃和难燃材料，降低火灾荷载，从而降低发生火灾时火场温度，这样就可以减缓火灾烟气流动，减少了火灾烟气的产生量；其次是尽可能不使用会产生有毒气体的材料，因为有毒气体是致人死亡的最主要的因素；第三是慎用阻火材料。第四根据建议(张俐,2009)，采用高度较低的窗户。着火房间的燃烧速度与窗孔的宽度成正比，而

7、与窗孔的高度成1.5次方关系，可见窗孔的高度比宽度对燃烧速度的影响较大。所以开口面积相同的窗孔，采用高度较低的窗孔可降低燃烧速度，减少烟气在单位时间内的适量生成量。3.1.2控制火灾烟气的水平、垂直方向蔓延速度，延长烟气危害扩散时间火灾烟气的控制就是将火灾产生的烟气，在着火房间或着火房间所在的防烟分区内就地进行控制并加以排出，防止烟气扩散到疏散通道或其它防烟分区，确保防烟楼梯间和消防电梯内无烟。因此控制烟气的流动首先要进行合理地防烟分区，把烟气控制在较小的范围内，从而防止火势的扩大。根据消防技术规范要求，在建筑物的水平方向应设置防烟分区，防烟分区不得跨越防火分区，面积不超过500平方米，采用梁

8、、防烟垂壁(高度不小于500毫米)、隔墙等围护设施将烟气临时控制在一定区域内，阻挡烟气在水平方向迅速蔓延；在每层对管道井、电缆井、玻璃幕墙与外墙之间的空隙应采用防火堵料进行封堵，使烟气不能自下而上自然流动；对电梯井、楼梯间，应采用设置前室、封闭楼梯间，入口设置向疏散方向开启的防火门，阻隔空气流动路径，以减小烟囱效应，防止烟气迅速进入。为人们疏散和火灾扑救创造有利条件。3.1.3设置通风、排烟设施，及时消除烟气在房间、内走道、楼梯间的外墙上设置可开启窗户，窗户面积不应小于房间面积的5、走道的2，靠外墙的楼梯间每五层内可开启外窗面积不应小于2平方米，如果能保持室内空气流动，烟气就能够自然排出。不具

9、备自然排烟条件或建筑高度超过50米的一类公共建筑和建筑高度超过100米的居住建筑的楼梯间及前室应设机械送风防烟设施，增大楼梯间(4060Pa)及前室(2030Pa)内气压，与走道形成一个气压差，以阻止烟气从内走道渗入，使人们能够从无烟的楼梯间到达室外地面。发展化学消烟技术理论上火灾烟气中有毒成分为一些酸性物质或可溶于水的物质，烟气的本质是一种气溶胶，因此向烟气喷洒能中和酸性物质的化学药剂和水，可消除烟气中的大量有毒物质，或使气溶胶凝聚消除烟气的减光性，从而使人们能从烟气中安全逃生。为此，我们应加强对此项技术的研究和开发利用（方俊锋，2007）。3.2几种典型的防排烟系统(l)通风与排烟系统分开

10、设置。在通风、空调系统的送、回风管路上设置防火阀，平时呈开启状态，当火灾一旦发生，管道内气体温度达到70时即自行关闭。在排烟系统管道上或排烟风机的排风口处设置排烟阀，平时呈关闭状态，当火灾发生时，通过火灾报替信号手动或自动开启阀门，根据系统功能配合排烟，当管道内烟气温度达到280时自动关闭。(2)通风与排烟共用一套系统。在系统管道上或排风兼排烟风机的排风口处设置排烟阀，平时呈开启状态，排风兼排烟风机低速运行。一旦火灾发生时，排风兼排烟风机高速运行。该系统类型比较常见。(3)通风与排烟共用一套风管，分别设置通风机和排烟风机。在系统管道上设置排烟阀，在系统管道末端设置“T风管将通风机和排烟风机与系

11、统风管连通。通风机的送风口处设置防火阀，平时呈开启状态，当火灾一旦发生，电动关闭，风机关闭;排烟风机的排风口处排烟阀，平时呈关闭状态，当火灾一旦发生，电动开启，风机启动。该系统类型造价成本较低。四、特殊建筑消防排烟技术措施4.1超高层建筑火灾烟气的防排烟措施超高层建筑火灾中人员疏散所需时间大致与建筑物高度成正比,一般人员疏散的时间较长,而在楼梯间和楼内远离着火区的其他地方形成难以忍受的烟雾状况所需时间则较短。因此,在发生火灾时全部撤出建筑物内的人员是很困难的。如果让人员留在建筑内,全面的消防系统必须包括对烟和火焰的控制,使某些特定区域内的烟浓度始终能维持在建筑内人员可以忍受的水平。这些特定的区

12、域包括防烟前室、疏散楼梯间、避难层等。目前采取的烟雾控制措施主要包括以下内容(朱杰等，2007；宋大军,2008；甄珍,2010):控制烟雾的产生量最好的防烟办法在于消除发烟的源头。因此,在高层建筑中应设计火灾报警系统及自动灭火系统,以便尽早发现火灾,在大量浓烟产生前扑灭火灾或控制火灾发展。同时,在选用建筑材料及装饰材料、家具时,应尽可能采用发烟量小的材料。这样即使发生火灾,发烟量小,发烟速度慢,相对有较充裕的逃生时间,减少火灾对生命的威胁。4.1.2 充分利用建筑物的构造自然排烟自然排烟是在自然力的作用下,使室内外空气对流进行排烟,一般采用可开启的外窗和窗外阳台进行自然排烟。自然排烟方式不需

13、要动力,结构简单,运行可靠,造价低、投资少,但也存在一定的问题。(1)发生火灾时,火势有向上蔓延的危险。由外部开口进行排烟时,着火房间温度很高,如果烟气中含有大量未燃气体,则烟气排除后即会形成火焰,这将导致火势沿着建筑物外壁面向上层蔓延。(2)自然排烟容易受室外风的影响。室外的风向、风速对自然排烟效果有显著的影响。当着火房间在上风侧时,排烟口受正压作用,烟气流出困难。此时,若下风侧的房间有开口时,烟气将流向下风侧,因而,建筑物内会充满烟气。当着火房间在下风侧时,由于排烟口处于负压状态,烟气容易向外部排出,排烟效果显著。可见,随着外部风向和风力强度的不同,排烟口的排烟效果有很大的差异。(3)自然

14、排烟受烟囱效应的影响。高层建筑内的烟囱效应是十分显著的。如果在中性面以下的外墙上开口,冬季发生火灾时,火灾初期不仅不能从开口部向室外排烟,相反会由开口吸入室外空气。此时,若防烟分区没有合理设置,则会通过各种管井、电梯、楼梯等竖井助长烟气的传播。同样,在夏季空调开启时,建筑物内产生下降气流,将会导致烟气向下层传播。综上所述,自然排烟的排烟效果有许多不稳定因素,为使火灾时烟气及时通畅地排除,高层建筑居室的排烟最好采用机械排烟方式。 利用竖井进行排烟即利用烟囱效应的原理,采用开放竖井进行排烟。但据日本有关资料介绍,竖井排烟的排烟井与送风井需要占用很大的有效空间,给设计带来了一定的困难,在一般情况下,

15、很难被设计人员采用。利用通风空调系统进行排烟利用通风空调系统加压送风可以利用原有的设备,节约投资。对于空调系统排烟可分为向非着火区送风排烟和对着火区排烟。向非着火区送风排烟,即利用风机、风道、送风口向非着火区送风,使非着火区形成正压,从而防止着火区烟气向非着火区蔓延。对着火区排烟,即将原送风口作为排烟口,还应增设排烟管道,防止烟气经过空调设备。利用空调系统进行排烟应在送风口或排烟口设置自动关闭装置,当烟气温度较高时应能够自动关闭,风道的厚度要增加,且应采用非燃材料并加以绝热。在火灾初期,由于烟气较少,温度较低,还构不成对非着火区较大的威胁,通风空调系统宜作为排烟使用,以排除着火区烟气,有助于隔

16、绝空气灭火。随着火势的发展,烟气较多,温度升高,可转向非着火区加压送风,保证疏散设施免受高温烟气侵扰。当火势凶猛时,即温度达到一定程度,着火区通风空调系统送风口或排烟口处阀门自行关闭,利用通风空调系统排烟立即停止。 设置机械加压送风防烟系统其目的是为了在高层建筑发生火灾时,提供不受烟气干扰的疏散路线和避难场所。设置这种系统的部位应视建筑物的具体情况而定,一般有不具备自然排烟条件的防烟楼梯间及其前室,可开窗自然排烟的楼梯间但不具备自然排烟条件的前室,不具备自然排烟条件的消防电梯前室,受楼梯井和消防电梯井烟囱效应影响的合用前室、封闭室避难间等。对非火灾区域及疏散通道等应迅速采用机械加压送风的防烟措

17、施,使该区域的空气压力高于火灾区域的空气压力,防止烟气的侵入,以控制火灾的蔓延。利用排风机进行机械排烟所谓机械排烟,是凭借机械力强制性地将室内烟气排出,即依靠排烟风机产生一定的吸力,将烟气吸入排烟口,经过排烟风道排出室外。排烟效果的好坏,取决于排烟口设置的位置及排烟口的形式。这种排烟方式一般是利用排风机进行强制排烟。利用这种方式进行排烟在设计和使用上应划分防烟分区,合理有效地利用隔墙、挡烟垂壁等进行排烟。此外,加强防烟知识宣传,根据火灾时人们在异常心理状态下的行动特点,制定相应的避难疏散计划,配备足够的避难器材也是十分重要的。4.2大型影剧院防排烟技术影剧院由于其特殊的建筑结构,在发生火灾时,

18、火势迅猛、蔓延快,在空气的稀释下,烟气的温度和浓度都大大降低,导致烟气的浮力越来越小。烟气上升到一定程度后,烟气的浮力和重力达到某种平衡,导致烟气不能上升。相当多的烟气不能升到顶棚便开始缓慢沉降,烟气将会在短时间迅速弥漫整个室内。据有关统计资料表明,火灾中因窒息和烟气中毒造成的人员伤亡可占火灾总伤亡人数的50%-80%。其原因是,影剧院、歌舞厅等一些人员密集场所在内部装修时,采用含有大量纤维物质的材料(如:木材、竹等)和高分子材料(如:各种塑料、人造丝等)。这些物质在火灾形成的高温条件下,会分解出大量的有害气体,使人昏迷。其主要防排烟措施主要有（尉茂河等，2007）：自然排烟自然排烟是利用火灾

19、产生的烟气流的浮力和外部风力作用通过建筑物的对外开口把烟气排至室外的排烟方式。实质是热烟气和冷空气的对流运动。自然排烟的优点是不需要专门的排烟设备,不需要外加的动力,结构简单经济,易操作,投资少,运行维修费用也少,且平时可兼作换气用。但也存在不少问题,主要有排烟的效果不稳定,对建筑物的结构有特殊要求,以及存在着火灾通过排烟口向邻近建筑蔓延的危险性。对于影剧院来说,观众厅、前厅及其舞台应当充分利用顶棚天窗或较高的侧窗进行自然排烟,但是排烟口的总面积必须足够大,否则无法有效进行排烟,即使排烟口的面积不少于室内总平面的2%,也满足不了要求。对于处于南方地区的影剧院等大空间建筑,在太阳光的照射下,其屋

20、顶温度较高,以致使建筑物上部会形成一定厚度的热空气层,尤其是夏天,这种热空气层的温度可达到5 0以上。就是说其温度比烟气的温度还高,这足以阻止火灾烟气上升到建筑物顶棚,这就是所谓热障现象。热障现象可对排烟系统的工作产生严重影响,导致自然排烟的失效。对于可能出现热障现象的影剧院必须充分估计热障现象的影响程度。如果按照普通建筑的要求来设计防排烟系统,不但达不到预期的目的,还会造成巨大的浪费。4.22机械排烟机械排烟方式是利用排烟机把着火区域中所产生的高温烟气通过排烟口排至室外的排烟方式,其利用排烟机强行将烟气抽走,从而降低被保护区的烟气浓度。它由挡烟垂壁(活动或固定式挡烟垂壁)、排烟口(或带有排烟

21、阀的排烟口)、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。这种排烟方式可以弥补自然排烟方式的不足,对于排出疏散走道、起火房间的烟气有着显著的效果,因此,相对于影剧院等场所极其适用。机械排烟方式分为局部排烟和集中排烟两种方式:局部排烟是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟,当影剧院某个防火防烟分区着火时,就启动该防烟分区的排烟机运转,实现负压机械排烟,这种方式投资高,排烟机分散,维护管理比较麻烦,费用也高,而最重要的是对于影剧院这类大空间建筑来说,一旦发生火灾,火灾烟气将向各个方向蔓延,不会只集中在一个防烟分区,因此这种排烟方式只适用于旧式影剧院建筑的防排烟改造中。集中排烟是将建

22、筑物划分为若干个系统,在每个系统设置一台大型排烟机,烟气通过排烟风道排烟。这种排烟方式已成为目前普遍采用的机械排烟方式。但建筑物系统的划分形式直接影响到设备投资和排烟效果的好坏。根据其特殊的建筑结构,可以设置为三个大的防烟分区,由此可以设置三个大的排烟系统,但是由于观众厅面积较大,可将其分设为几个系统或者将其设置为由几个排烟机组成的一个大系统。而舞台由于的装饰材料较多,或载荷较大,因此可适当增大排烟机排烟量。而对于走廊、楼梯等疏散通道应当单独作为一个排烟系统,从而有助于人员安全逃生。但是由于使用条件的限制,风机的功率不能无限增大,而影剧院建筑火灾烟气量很大,完全地依赖自然排烟或是机械排烟都不是

23、十分现实的,在实际设计中,适宜将两种方式有机结合起来使用。一方面应当坚持设计面积足够大的自然排烟口;另一方面在那些不易采用自然排烟的局部区域,或是排烟口面积无法加大的局部区域,安装排烟机。也可以为了减少风机运行时对室内空气的搅动,采取多台风机合理分布安装。在建筑物顶部设计适当的蓄烟池也有助于增强排烟效果,并可以限制烟气蔓延,在类似于影剧院等的大面积与大空间建筑中,这种措施更为适用。在进行排烟的同时还必须进行补风,因为排烟过程是烟气与空气的对流置换过程。补风口的面积必须足够大,且应分布合理,否则还容易造成烟气与空气的掺混,达不到预定的排烟速率。另外,如果补风口过于靠近火源,还有可能造成燃烧强度的

24、增大。防排烟系统与通风空调系统兼用防排烟系统与通风空调系统兼用,不仅可以减少占用空间,节省建设费用,更可以提高防排烟系统的可靠性,这已成为暖通界的共识。同时人们也普遍认识到,兼用系统的一些技术问题,还需要深入地分析研究,进而制订出切实可行的兼用技术措施。影剧院设置机械排烟设施时,如果把消防排烟系统结合通风系统统一考虑,将通风排风风管和消防排烟风管合二为一,就必须确保风管的防火性能既符合排烟风道要求,又要具有承担排烟量的能力,同时,按着排风和排烟规定,计算出实际通风排风量和排烟量,然后以排烟量为单位,确定排烟风机功率。从系统构成来看,兼用可分为部分兼用和全兼用两种形式。部分兼用形式的风道或主干风

25、道是共用的,风机则分别设置。平时通风空调风机运行,火灾时自动切换到排烟风机运行。该方式机房面积大,设备费用高,且排烟机仅在非常时期运转,其故障不易发现,系统可靠性差,兼用的优越性并没有充分体现出来。全兼用形式不仅风道兼用,风机也兼用,但首先需要解决风量不一致的问题,同时排风系统不应跨越防火分区。影剧院空调与通风系统还应注意以下安全措施:空调送、回风管在穿越防火分区时,在总管上应设防火阀门。在火灾发生时,防火阀的易熔环或其他感温,感烟控制系统使防火阀能自动关闭,阻断烟火的蔓延。送、回风管道、风道的保温材料、消声材料及其粘接剂均应采用非燃烧材料或难燃烧材料。4.3歌舞娱乐场所防排烟措施随着我国经济

26、建设的快速发展和人民生活水平的不断提高。人们的物质文化生活日益丰富,歌舞厅、卡拉ok厅、酒吧、夜总会、音乐茶座、网吧等公共娱乐场所日益增多,给人们带来舒心愉悦的同时,也带来了一定的火灾危险。这些场所人员集中,一旦发生火灾,火势迅速蔓延,人员疏散困难,产生大量的有毒气体,而大家都知道,火灾造成的人员伤亡,大部分不是由于火的直接作用而是火灾中产生的浓烟和有毒气体造成的。防排烟方式的选择主要如下（林超,2005;王凯，2008; 栾兴荣,2003;陈军，2007）：4.3.1自然排烟自然排烟是在自然力的作用下,使室内外空气对流进行排烟,主要利用可开启的外窗或利用阳台、凹廊进行排烟的方式。这种方式经济

27、、简单、易操作,不使用动力以及专用设备,平时兼作换气使用,火灾时不受断电影响。在规范非强制性要求某种排烟方式下可以优先考虑,如以下情况:设在地下建筑疏散走道或四层及四层以上多层民用建筑建筑内歌舞场所疏散长度在40m以内的走道或其他需要排烟的房间。2.1.2设在一类建筑和建筑高度超过32m的二类建筑内的歌舞场所疏散长度在60m以内的走道或其他需要排烟的房间。2.1.3建筑高度32m以下的二类建筑内歌舞场所疏散走道或其他需要排烟的房间。2.1.4人防工程中面积小于50m2的房间;总长度小于20m的疏散走道。但是,在设计时必须充分考虑有效开口部位面积,保证多层和高层建筑内歌舞场所走道、房间有可开启外

28、窗面积不小于该房间、走道地面面积的2%,人防工程内歌舞场所自然排烟口的总面积大于该防烟分区面积的2%。2.2机械加压送风防烟:机械防烟是通过风机加压送风,使楼梯间和前室或合用前室保持正压,从而阻止烟气的侵入,保证人员安全疏散与避难。主要用于高层民用建筑的封闭避难层、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和两者合用前室等部位,虽然防烟效果显著,可靠性和稳定性高。但具有设计计算比较复杂。设备复杂、投资高等缺点。而设在高层民用建筑内的歌舞场所经常与建筑内其他场所共同使用楼梯间,没有单独的疏散楼梯,甚至有的高层建筑具备完整的机械加压送风防烟系统,因此,没有必要考虑在高层建筑歌舞场所内设计机械加压送风防烟方式

29、。否则,会增加了系统的复杂性,提高了工程投资,维护管理也不方便。机械排烟机械排烟是利用排烟风机强行将烟气抽走,从而降低被保护区的烟气浓度,它由挡烟壁(活动或固定式挡烟壁)、排烟口(或带有排烟阀的排烟口)、防火排烟阀门、排烟道、排烟风机和排烟出口组成。这种排烟方式可以弥补自然排烟方式的不足,对于排出疏散走道、起火房间的烟气有着显著的效果。因此,相对于歌舞场所极其适用,同时,机械排烟方式分为局部排烟和集中两种方式,局部排烟是在每个需要排烟的部位设置独立的排烟风机直接进行排烟;集中排烟是将建筑物划分为若干个区,在每个区内设置排烟机,通过排烟风道排烟。而在歌舞场所设置机械排烟方式时就必须考虑高层和多层

30、建筑的实际情况;就设在多层建筑和人防工程内的歌舞场所,为了确保场所内良好空气环境,平时都设有通风系统,设有排风管道设施,最好采用局部机械排烟方式,并与通风系统相结合,选择合理的排烟风机、增加了一些常开式电动排烟风口,并保证通风系统符合一定的防火要求,同时,把排烟自动装置与歌舞场所的自动报警设备联动,不必设置单独的消防电源等设备,降低了整体自动系统的工程造价。平时排烟风机和排烟风口运转,作为空调系统的排风使用,有效地保证了消防设备的正常状态,火灾时,通过联动的消防控制中心切换为消防排烟状态。就设在高层建筑内的歌舞场所,在防排烟设施审核时,可以将歌舞场所划分为独立区域,采用集中排烟方式,通过高层建

31、筑设置的排烟风道排烟。通风系统与排烟系统的兼用当多层建筑或人防工程内歌舞场所设置机械排烟设施时,如果把消防排烟系统结合通风系统统一考虑,将通风排风风管和消防排烟风管合二为一,就必须确保风管的防火性能既符合排烟风道要求,又要具有承担排烟量的能力,同时,按着排风和排烟规定,计算出实际通风排风量和排烟量,然后以排烟量为单位,确定排烟风机数量,这时,风机上必须选择排风和排烟兼用,进而设计出排烟(风)竖井数量,通过风管接入排烟(风)竖井。这个风管作为通风和排烟共同使用,平时排烟风机和排烟风口运转,作为通风系统的排风使用,火灾时,通过消防控制中心切换为消防排烟状态,及时将烟气排除。4.4地下建筑的防排烟措

32、施地下建筑火灾的防止和扑救与地面建筑火灾有着许多不同的特点。地下建筑是在地下通过挖掘的方法而获得的建筑空间,外部由岩石或土壤包围,它只有内部空间,不存在外部空间,不象地面建筑有窗与大气相通, 而地下建筑则不同,绝大多数无窗,与建筑外部相连的孔洞少且面积小,发生火灾后,热烟排不出去,热量集聚,散热缓慢,空间温度提高快,可能较早地出现“轰燃点”,火灾房间温度可由400很快上升到800900,房间的可燃物会统统燃着,空气体积急剧膨胀,一氧化碳、二氧化碳等有害气体的浓度迅速增高,这种高温度烟冲到哪里可燃物就会燃烧。地下建筑发生火灾时,可燃物燃烧所需氧气,是通过与地面相联的出入口及其它孔洞供给的。当地下

33、建筑有两个以上出入口时,一般排烟口与空气进入口是分开的,火灾燃烧速度比较快。总之,火实初期与地面建筑基本相同,但到中期后燃烧状况,要根据出入口所能供给空气量的多少而定。地下建筑出现火灾时,人员疏散困难。地下建筑防、排烟三种方式（孙培良, 2006;史波波.2009）：密闭防烟用密闭性高的墙、门窗和阀,使火灾房间封闭起来,控制烟气扩散和新鲜空气流入。在地下建筑中,密闭防烟是一个好办法,但也不是所有的建筑都适用。从密闭防烟作用说,防火单元划分得比较小,经常停留人员较少的房间,是可以考虑的。在人民防空工程设计防火规范中规定了“丙、丁、戊类物品库房宜采用密闭防烟措施”。自然排烟利用火灾产生的热气流(热

34、压)或风压从地下建筑的对外孔洞、采光窗将烟排至室外。自然排烟在地面建筑中用得较多,地下建筑由于受到条件限制,用得较少,只适用于设有采光窗井的部份地下室。其优点很多,但不是所有设采光窗井的地下建筑都能满足自然排烟要求。首先受到建筑设计的制约,按自然排烟设计时,其对外有效排烟开口面积必须大于房间(或防烟分区)地面面积的1/50以上。另外,自然排烟有许多不稳定因素,很难保证人员疏散的安全。对地下建筑来说,只能起到机械排烟的辅助作用。机械排烟机械排烟是地下建筑的主要排烟方式。根据不同类型的地下建筑,划分合理的防烟分区,设计适用的排烟系统,是保证人员疏散和火灾扑救的主要措施。高层建筑地下室排烟系统的划分

35、:地下室可以设独立的排烟系统,与地面建筑的排烟系统分开。一般地下室的排烟系统可与地面建筑的排烟系统统一设置,地面与地下用一个排烟系统。这种排烟系统可以节省排烟设备,设计经济,管理方便。单建式地下建筑排烟系统的划分。其分为:机械送风与机械排烟系统。在火灾时进行机械排烟的同时,对楼梯间前室或走道机械送风,使这些部位的风压略高于火灾室的压力。这种排烟系统,能可靠地保证疏散通道的安全,对人员疏散和火灾扑救都是非常有利的。机械送风与自然排烟系统。单纯对楼梯间、楼梯间前室或疏散走道加压送风,使这些部位的风压高于火灾室的压力。这种排烟系统,只适用于地下建筑中经常停留人数较少,易于疏散且着重于火灾扑救的工程。

36、对于以人员疏散为重点的工程,不宜采用这种机械排烟系统。由于一个出入口正压送风,其它的出入口都会成为排烟道,影响其它疏散出入口的疏散功能。所以,这种排烟系统在地下建筑中采用的不多,也不适宜推广。自然进风与机械排烟系统。火灾室的烟,从房间上部设置的排烟口用风机将烟排至室外,靠所有的出入口自然进风。这种排烟系统是地下建筑的主要排烟方式。此系统的优点是,排烟设备少,系统运行可靠。火灾初期时,室内火灾气压低,烟不会向其它区域扩散,地下建筑一般都没有连通大气的窗,排烟的同时,向房间内补气的通道就只有楼梯间(或出入口),使出入口成为新鲜空气补给口,这就给人员安全疏散创造了有利条件。所以,这种排烟系统在地下建

37、筑中值得推广。4.5隧道防排烟措施主要防排烟措施如下(苏立勇，2008；李宏文等，2008)：4.5.1隧道防排烟方案选择隧道排烟主要包括隧道纵向排烟方案和隧道横向排烟方案两种。隧道纵向排烟方案主要应用于采用纵向通风的单向行车隧道内。火灾时,隧道通风排烟系统在隧道行车道内形成不小于临界风速的风流,使烟气顺车流方向流动。火灾点前方的车辆可以继续行驶顺利离开隧道;火灾点后方的车辆处于新风流中,可以安全撤离。纵向排烟方案的优点是与隧道通风系统合用,费用省,造价低;其缺点是,火灾时事故地点的前方交通阻塞,车辆将受到烟气威胁,甚至形成更大的灾害。隧道横向排烟方案在隧道顶部设置排烟道和电动排烟风口,发生火灾时,启动排烟风机和相应排烟风口,排除隧道内烟气,保证人员的安全疏散和救援。横向排烟方案的优点是排烟效果好;其缺点是,难以与目前采用的纵向通风系统合用,需单独设置排烟道、排烟风机等,造价高。总结以往工程的经验教训,根据该隧道所处路网、隧道内防灾救援设施的设置及交通状况、通风系统设置等实际情况,分析隧道阻塞工况下发生火灾的概率和人员疏散,对重点防灾地段采用横向重点排烟、对于一般地段采用纵向排烟的综合排烟方案。3.5隧道防排烟系统布置隧道防排烟气流控制在横向排烟地段发生火灾后,应首先降低隧道内风速,防止火源迅速扩大和烟雾的蔓延,然后打开火灾点处的排烟口,启动排烟风机,排除