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摘要：地下建筑的安全问题一直是开发利用过程中存在的主要矛盾，研究表明安全问题成为了地下建筑开发利用过程中存在的主要矛盾。本文首先阐述了地下建筑防排烟的相关概念，其次分析了地下建筑防排烟控制的原则，最后对地下建筑防排烟策略进行了研究。
关键词：地下建筑；防排烟；策略
前言
随着我国经济建设的迅速发展，人们生活水平不断提高，但城市用地日益紧张，因而促进了地下建筑的发展。国内外许多地下建筑火灾的经验教训告诉我们，如果在地下建筑设计中，对防火设计缺乏考虑或考虑不周密，一旦发生火灾，会造成严重的伤亡事故和经济损失，大多是由于管理和设计等方面的原因，因此加强对地下建筑防排烟策略研究具有重要的现实意义。
1.地下建筑防排烟概述
1.1地下建筑防排烟的概念
为使地下建筑达到安全目的所采用的措施很多，从防火的观点来看，要求思想上重视，在物业管理中，加强火灾的防范措施。在地下建筑设计中应考虑建筑物、空间设计，建筑用材料等的非燃化和疏散性。对可燃物加以妥善处置也是保障安全措施之一。此外，地下建筑设计时考虑疏散通路的设计也是十分重要的一环。建筑物防火排烟的概念如图1所示。
1.2地下建筑火灾烟气的危害
概括起来看，烟气主要危害如下：
（1）烟气的毒性。烟气中含有大量有毒气体，研究表明，火灾中死亡人员约有一半是由于CO中毒引起的，尽管现有火灾数据还无法提供其他有毒气体对人员死亡的可能影响，但大多数研究机构已达成共识，即火灾燃烧的副产物能对人产生极大危害，且多种气体的共同存在可能加强毒性[1]。
（2）烟气的高温危害。火灾烟气的高温对人、对物可产生不良影响。人暴露在高温烟气中，65℃时人可短时忍受，在100℃左右时，一般人只能忍受几分钟，则会使口腔及喉头肿胀而发生窒息。
（3）烟气的遮光性。在着火区域的房间及疏散通道内，充满了含有大量一氧化碳及各种燃烧成分的热烟，甚至远离火区的部位及其上部也可能烟雾弥漫。这对人员的疏散带来了极大的困难。烟气中的某些成分会对眼睛和鼻、喉产生强烈刺激，使人们视力下降且呼吸困难。浓烟能造成极为紧张的恐怖心理状态，使人们失去行动能力甚至采取异常行动。
（4）增加了扑救的难度。弥漫的烟雾影响视线，使消防队员很难找到起火点，也不易辨别火势发展的方向，灭火工作难以有效地开展。同时，烟气中某些燃烧产物还有造成新的火源和促使火势发展的危险；不完全燃烧产物可能继续燃烧，有的还能与空气形成爆炸性混合物；带有高温的烟气会因气体的热对流和热辐射而引燃其他可燃物。上述情况导致了火场的扩大，给扑救工作加大了难度。
2.地下建筑火灾烟气控制原则
2.1隔断或阻挡
为了防止火势蔓延和烟气传播，规定建筑中必须划分防火分和防烟分区。墙、楼板、门等都可以隔断或阻挡烟气的传播。防火分区是指用防火墙、楼板、防火门或防火卷帘等分隔的区域，可以将火灾限制在一定局部区域内（在一定时间内），不使火势蔓延，同样也对烟气起了隔断作用[2]。
防烟分区是指在设置排烟措施的过道、房间中，采用挡烟垂壁（一般用有机玻璃制作）、隔墙（采用非燃烧材料的隔墙）或从顶棚下突出不小于0.5m的挡烟梁等措施来划分区域的防烟空间。防烟分区在防火分区中分隔。
2.2疏导排烟
最常用的方法是机械排烟，在这一过程中，为了保证排烟口的有效开口面积，机械排烟口要求尽量装设在较高的位置上。对于顶棚高度不超过3m的建筑物.排烟口应设在防烟分区的顶棚上或靠近顶棚的墙面上，即可设在距顶棚800mm以内的高度上；对于顶棚高度在3～4m的建筑物，排烟口可设在距地面2.1m的高度以上；对于顶棚高度超过4m的建筑物，排烟口可设在地面与顶棚之间1/2以上高度的墙面上；水平布置：排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位.且距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。
3.地下建筑防排烟策略研究
3.1地下建筑防烟策略
对于地下建筑，主要的防烟策略有：建筑材料的非燃化、增加内部房间的密闭性、设置阻烟设备和通过加压送风来防烟等。
（1）建筑材料的非燃化。由于建筑材料的非燃化是从根本上杜绝烟源的一种有效措施，所以，防烟的基本做法首先是尽量使各种建筑材料和装修材料做到非燃化，这也是各国通行的普遍做法。我国在这方面也有专门的法规和规范，对各种建筑材料、室内装修材料、室内家具材料、管道保温绝热材料的非燃化问题都有明确规定，特别是对各种地下建筑要求都非常严格。非燃材料的特点是不易燃烧且发烟量很少，可使火灾时产生的烟气量大大减少。在尽量使建筑材料非燃化的同时，还应考虑建筑物内的衣物、书籍等易燃品在收藏方式方面的非燃化。通常，可以用非燃材料或难燃材料来制作壁橱或钢橱，将室内物品收藏在这些非燃或难燃的橱柜中[3]。
（2）增加内部房间的密闭性。对火灾危险性较大的房间，采用密封性能较好的墙壁和门窗将其封闭起来，对进出房间的气流加以控制，当房间一旦起火时，外部新鲜空气无法流入，可使着火房间内的燃烧因缺氧而自行熄火，从而达到防烟和灭火的目的。
（3）设置阻烟设备。在烟气扩散流动的途径上设置各种阻碍设备，以防止烟气的流动和扩散。如在地下商场、展览馆、会议室、图书阅览室等较大房间的吊顶上设置垂距较大、一般在50cm左右的防烟垂壁；在室内过道的吊顶上设置玻璃垂壁；在防火防烟分区采用防烟卷帘、防火门等阻碍结构。
3.2地下建筑排烟措施
地下建筑内的排烟措施可分为自然排烟和机械排烟两大类：
（1）自然排烟。自然排烟是利用火灾时热气流的浮力和外部风力的作用，通过地下建筑物上部的开口部位把烟气排至室外的一种排烟方法。这种排烟方法实质上是热烟气和冷空气的一种对流。如图2所示。
自然排烟主要有两种方式：①通过排烟竖井排烟。利用人防工程改建和专门设计建造的地下商场、地下商业街、地下汽车库、地下物资仓库等，在地下建筑的顶部一般都建有若干个排烟竖井；排烟竖井开口面积的总和应不小于地下建筑总面积的2%，否则达不到排烟的目的。排烟口的位置距地下设施内最远点的距离一般不大于30m。通过排烟竖井排烟，可将烟气排出室外。②通过采光窗井进行排烟。如图2所示，对于设有采光窗井的附建式地下设施，可以通过开启采光的窗户进行排烟，利用采光窗井自然排烟，方法简单、运行可靠。但需要注意以下两点：一是受室外风力的影响；二是通过地下采光窗井排烟，火势有蔓延到上层设施的危险时，要采取必要的措施加以保护。（2）机械排烟。机械排烟是指使用各种排烟风机进行强制排烟，这种方式不受室外条件的影响，排烟比较稳定，效果较好。它主要包括：排烟风机、排烟管道、排烟口等。排烟风机要有一定的耐热性能，在280℃时能连续工作30分钟。排烟风机外壳至墙壁或其他设备的距离一般在60cm以上。排烟管道可用薄钢板、无机玻璃钢和石棉板制成的，也有的是用混凝土砌就的。但为了少占内部空间，采用金属管道的较多。排烟管道一般是与通风、空调系统分开设置的。
4.结语
总的来说，控制烟雾有“防烟’’和“排烟”两种方式。“防烟”是防止烟的进入，是被动的；相反，“排烟”是积极改变烟的流向，使之排出户外，是主动的，两者互为补充。目前防烟最好的办法在于消除发烟的源头，这就要求设计火灾报警系统及自动灭火系统，以便尽早发现火灾，在大量浓烟产生之前扑灭火灾或控制火灾发展。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很重要的。
参考文献：
[1]李杰，黄德祥.地下商业建筑通风排烟探讨[J].消防科学与技术，2013，22（1）.
[2]兰彬.地下商业建筑防火及防烟设计参数探讨[J].消防科学与技术，2013（4）.
[3]胡宜磊.关于地下建筑排烟设计的几点分析[J].消防科学与技术，2012（11）.
论文作者:熊国晓
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：排烟论文; 地下论文; 烟气论文; 建筑论文; 火灾论文; 顶棚论文; 分区论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;