浅谈大型地下商场火灾烟气特性及排烟(标准版)
Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place.
( 安全管理 )
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编号：AQ-SN-0389
浅谈大型地下商场火灾烟气特性及排烟
(标准版)
地下建筑包括的范围很广，主要有地下商场（商业街）、地下娱乐场所、地下旅馆等人员密集场所，以及地下仓库、地下设备机房、地下停车场等易燃易炸场所，和海底隧道、公（铁）路隧道等交通设施。大型地下商场火灾的危险性主要表现在发生火灾时起火点隐蔽，烟雾浓，久聚不散。由于位于地下，这些建筑一旦发生火灾，疏散十分困难，容易造成重大人员伤亡。据火灾统计资料表明，烟气是建筑火灾中致人员死亡的罪魁祸首，被烟熏死的占比例较大，最高达80%，在被火烧死的人数中，多数也是先中毒窒息晕倒后被火烧死的。在火灾丧生的人数中，大多数是浓烟熏呛产生窒息反应而导致死亡。显而易见，在大型地下商场发生火灾时，如何有效地进行火场排烟，是阻止火势蔓延和抢救被困人员及灭火的重要环节。
因而，大型地下商场火场排烟成了现代消防领域里亟待研究解决的新课题。一、大型地下商场火灾烟气的特性及其危险因素
(一)烟雾密度大，中性平面低。大型地下商场火灾烟雾密度大的原因主要有两个方面：一是烟雾扩散渠道有限，生成的烟雾多数积存在有限的空间内，因此，大型地下商场火灾在单位立体空间内，烟的密度大于其它建筑物火灾的密度。二是由于在大型地下商场内空气补充缓慢，物质受热气化后得不到充分燃烧，致使大量不完全燃烧物生成，从而又增加了烟在空气中的含量。由于大型地下商场火灾形成了大量烟雾，出现的另一个特点是，烟雾向外流动时，在其流动通道横截面上烟雾占有面积大，造成烟雾同空气接触的水平面低，烟雾流动通道几乎变成了一个大烟囱，使战斗人员深入内部进行火情侦察和灭火战斗十分困难。
(二)烟雾温度高，易引发新的燃烧。火灾中烟雾温度取决于易燃烧物质燃烧所放出的热量。目前，大部分大型地下商场可燃物质数量大，单位火灾荷载大大高于地面建筑，一旦发生火灾，火源点附近的温度往往接近于1000°C左右，由此造成烟雾的温度很高。
另外存在的两个因素是，由于生成的大量烟雾难以扩散，造成内部压力较大，受大型地下商场特点的影响，冷空气的补充量又受到一定制约，致使内部温度下降缓慢，由此造成带有一定温度的烟雾，在扩张过程中可加热周围的可燃物质，使起达到燃点形成新的燃烧。
(三)阴燃面积大，隐蔽火点多。大型地下商场在火灾中由于冷空气补充缓慢，物质在燃烧过程中得不到充分的燃烧，故绝大多数物质都处于阴燃状态，特别是大型地下商场中成垛的棉毛纤维织物最容易形成阴燃，且这些部位又最易被其产生的烟雾笼罩，短时间内很难被扑救人员发现，这对迅速消灭火灾产生一定的困难。
(四)气体与不完全燃烧产物含量大。在大型地下商场中，由于储存大量的棉、毛、麻、化学纤维、橡胶、塑料、有色金属、木材、油漆、高分子化合物等原料制作的商品，这些物质燃烧时在得不到充分氧气助燃的情况下，将产生大量有毒气体和其它不完全燃烧产物，特别是化纤地毯中的主要原料聚丙烯和泡沫，海绵中的主要原料聚氨脂，这些物质在燃烧时会产生一些剧毒气体，极微量气体的吸入就会造成人员伤亡，这是大型地下商场火灾中人员伤亡的主要
原因。
二、地下商场火场排烟的意义
（一）为救人创造有利条件。在灭火行动中，首要的任务就是抢救被困人员。而有效的火场排烟能使地下商场火灾中烟雾的中性面上升，提高火场的可见度，使被困人员得以顺利逃生。
而且排烟也能减少高温烟气对人员的危害，为抢救被困人员赢得宝贵的时间。
（二）可以提高疏散物资和灭火的效率。大量烟气的排出，可以降低燃烧空间的温度，有利于消防人员进入商场内部对贵重物资进行疏散和进行灭火战斗。同时，可见度的提升，可以使消防战斗员能及时发现火点，有效地提高灭火的效率。
（三）可以减缓火势蔓延速度。伴随着高温烟气的排出，冷空气得以补充进入地下商场内，火场温度不断下降，使火势蔓延速度得到减缓，减少了火灾的损失。
三、大型地下商场火灾排烟的方法
地下商场火灾，由于空气流动性差，加之发烟物质多，火场中
势必浓烟弥漫，所以在水枪进攻的同时，一定要进行火场排烟，排烟的方式主要有：利用排烟口、出入口自然排烟，机械排烟，喷雾水排烟，高倍数泡沫排烟和凿洞强行排烟等，考虑到目前的商场都是大跨度，大空间设计，且商场本身火灾荷载大，发烟物质多，应多采用机械排烟和正压送风排烟的方式，而且排烟阵地宜设在逃生顾客流量最大的出口以及水枪阵地设置点。
（一）机械排烟和正压送风排烟
1、机械排烟。机械排烟就是使用排风机进行强制排烟。它由挡烟垂壁、排烟口（或带有排烟阀的排烟口）、防火排烟阀门、排烟管道、排烟风机和排烟出口组成。据有关资料介绍，一个优良设计的机械排烟系统在火灾时能排出80%的烟和热量，使火灾温度大大降低，因此对人员安全疏散和扑救起着重要的作用。
2、正压送风排烟。正压送风排烟利用轴流式燃油排烟风机进行正压送风的原理就是改变一贯用的抽气为非常用的送风。空气经风机送入地下建筑后，以入口处为起点，经起火场所内部，最终流向该建筑的专用排烟口或另一出入口而排至室外。正压送风排烟与机
械排烟相比较，具有许多优越性：一是能从根本上提高排烟效率。正压送风使得风机远离了起火场所的出入口，能够有效地避免排烟风机因吸入稀氧空气而自行熄火或难以启动的现象，从而保证了排烟风机的不间断运转，确保送风量不减少，最终从地下建筑中排出不少于送风量的烟雾。二是降低了地下建筑内部空间的整体温度，有利于切断火势蔓延的途径。室外送入的空气温度较低，在从入口进入地下建筑到从另一风口排到室外的过程中，与室内高温烟雾不断地进行热交换，从而形成一个与以着火部位为中心、向四周辐射的热力场方向相逆的温度函数梯度，使得热交换速率逐步下降，并最终趋于平衡。由外部送进的空气在热交换的过程中，随着自身温度的升高，使得着火空间的烟雾温度也有所下降，同时也改变了整个地下建筑着火空间内的热力场分布。三是降低了高温烟雾对消防人员的危害。正压送风不需深入烟雾充斥区域，能有效地避免高温高热烟雾对人体的辐射和有毒气体对呼吸系统的伤害。四是节省了排烟占用的人力，有利于战斗力量的部署。正压送风使得风力在沿叶轮轴线正方向上相对集中，不易于扩散，因而排烟风机的架设位
