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防排烟系统


烟气造成群死群伤的典型案例
英国: 1956年英国火灾死亡人数中仅有20%死于烟气的窒息,计110人, 1966年上升为40%左右,到1976年则高达50%以上,计480人,20年 间增加了四倍。 中国: 1994年11月27日,辽宁省阜新市艺苑歌舞厅的大火烧死烧伤253人 ; 1994年12月8日,新疆克拉玛依市友谊馆烧死烧伤455人; 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。
防烟排烟系统的分类、组成及工作原理
高层建筑发生火灾,烟雾是阻碍人们逃生和进行灭火行 动、导致人员死亡的主要原因之一。 一.火灾烟气的危害主要有三个方面: •毒害性:烟气包含高浓度的一氧化碳(CO)及其他各类 有毒气体如氢氰酸(HCN),氯化氢(HCI),对人 体产生的直接危害。 •减光性:烟气极大降低可见度,使人易于失去正确的疏散 方向,降低了人们在疏散过程中的行进速度。 •恐怖性:火灾现场往往使人感到惊慌失措,秩序混乱,形 成巨大的心理恐惧,使人失去正常的行为能力 ,严重影响 人们的迅速疏散,重则导致伤亡,轻则影响人们身心健康。
2 控制烟气的蔓延 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500m2,采 用梁、防烟垂壁(高度不小于500mm)、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,以减少 “烟囱效应”,防止烟气迅速进入。
防、排烟பைடு நூலகம்重要性
现代化的高层民用建筑内,可燃装修、陈设较多,还有 相当多的高层建筑使用了大量塑料装修、化纤地毯和用泡沫 塑料填充的家具。各种塑料以及其他化工建材等易燃材料作 为建筑装饰材料应用,一旦发生火灾,这些可燃物在燃烧过 程中会产生大量的有毒烟气和热,同时还要消耗大量的氧气 ,易使人窒息、中毒致死。 据日本、英国对火灾中造成人员伤亡的原因的统计资料 表明,火灾中引起人员伤亡的重要原因之一是热和燃烧产物 的毒性作用,由于CO中毒致死或被有毒烟气熏死者一般占火 灾总死亡人数的40%-50%,最高达65%以上;被火烧死的人当 中,也多数是先中毒窒息晕倒后被烧死的。因烟气致死人数 比例呈显著增加的趁势。
烟气从中和界以上排 出室外,空气从中和 界以下进入室内,形 成对流。
(a)烟从水平方向 喷出后再浮升力作 用下向上弯曲。 (b) 当上下窗间有大 于90厘米的窗间墙 时,喷出的烟火贴附 在墙面上。
2、 烟气在走廊内的流动
从房间流向走廊的烟气,开始即贴附在天棚下流动,由 于受到冷却和跟周围空气的混合,烟气层则逐渐加厚,靠近 天棚和墙面的烟气易冷却,先沿墙面下降。随着流动路线的 增长和周围空气混合作用的加剧,烟气由于温度逐渐下降而 失去浮力,最后只在走廊中心剩下一个回形空间。
A1<A2,中性面向上移动 A1>A2,中性面向下移动
建筑物高度越大, 烟囱效应越突出。 竖井对火灾时烟气 传播产生巨大影响 ,新鲜空气从下部 进入,烟气从上部 流出。
防排烟技术措施
1 减少烟气的产生
烟气是可燃(B2级)材料燃烧的产物。建筑物的耐火等级应为 一、二级,其承重构件应采用不燃材料,非承重构件也应采用不燃 材料,仅条件非常困难时可采用少量可燃材料。 在室内装修时,须尽量采用不燃(A级)或难燃(B1级)材料 ,特别是顶棚应采用不燃装修材料,顶棚材料燃烧性能应高于墙面 ,墙面应高于地面;一般规定楼梯间的装修材料应采用A级;门厅 和走道的顶棚应采用A级材料,其墙面和地面的装修材料应采用不 低于B1级。 对可燃材料(如木质材料、纺织物)应作阻燃处理;使用的电 气线路应选用低卤类绝缘线缆;对有机物(如塑料)材料应进行抑 烟剂技术处理,以减少烟气的生成量和毒性。
烟气在建筑物内的流动
1、烟气在火灾房间的流动
着火房间产生的烟气,从起火点向上升腾,当遇到顶棚 后向四周水平扩散,,由于受到四周墙壁的阻挡和冷却,将 沿墙向下流动。烟气不断产生,烟气层将不断加厚,当烟气 层的厚度达到门窗开口部位时,烟气会通过开启的门窗洞口 向室外和走廊扩散。如果此时门窗紧闭,烟气层将会继续加 厚,随着室温的升高(一般到200-300℃),门窗上的玻璃由 于受到热应力的作用而破碎,烟气将从门窗的开口处喷射扩 散到室外和走廊。高层建筑应防止烟气向走廊扩散,因此不 宜在门上开“亮子”安装普通玻璃。
烟气从室内流出后呈层流状态沿走廊的天棚流动,经过2030m也不变厚。
3、烟气沿楼梯间、电梯井及各种竖向井道的流动
当室内空气温度高于室外空气温度时,由于室内外空气 容重的不同产生浮力,建筑物内上部的压力大于室外压力, 下部的压力小于室外压力。当外墙上有开口时,通过建筑物 上部的开口,室内空气流向室外;通过建筑物下部的开口, 室外空气流向室内。当室内空气温度低于室外空气温度(如 夏季,且有空调的建筑物)时,将产生相反的效果。这种现 象被称为“烟囱效应”。室内外温差越大,火灾蔓延就更加 迅速。当发生火灾时,室内温度上升很快,室内外的温差加 大,由于“烟囱效应”,烟气垂直向上的速度可达3-5 m/s, 100米的建筑物,大约只要半分钟烟气就可以从底部蔓延到顶 部。
3 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2m2,如果能保持室内空气 流动,烟气就能自然排出。 排烟口应设置在顶棚下或墙上侧,不应紧靠出口,以及 时排除烟气,自然或强制排烟系统经常被用于控制烟气使之 保持在一定高度,因而使在烟气下面逃生成为可能。 不具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置机 械送风防烟设施,增大楼梯间及前室内气压,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。
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