■ 黃沙 云南省消防救援總隊(duì)

■ 張強(qiáng) 應(yīng)急管理部消防救援局昆明訓(xùn)練總隊(duì)

高層公寓建筑自身的固定防排煙設(shè)施具有響應(yīng)及時(shí)、覆蓋全面、排煙效率高等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)戰(zhàn)中僅依靠固定設(shè)施也暴露出許多不穩(wěn)定因素。比如利用破拆樓梯間天窗或起火部位外窗進(jìn)行自然防排煙，其效果受外界環(huán)境及樓層高度的影響較大；電氣火災(zāi)致使控制線路、管道等易受損壞無法啟用；280℃排煙防火閥連鎖關(guān)停風(fēng)機(jī)后，只能進(jìn)行移動(dòng)式排煙；自然通風(fēng)和自然排煙不靈活，固定式機(jī)械防排煙系統(tǒng)存在維保成本大、故障率高、可靠性低等缺點(diǎn)。因此，僅利用內(nèi)部防排煙設(shè)施并不能對煙氣全面控制，移動(dòng)式排煙方式具有靈活、機(jī)動(dòng)、持久等優(yōu)點(diǎn)，綜合運(yùn)用可大幅提升控?zé)熌芰Α?/p>

一、正壓送風(fēng)排煙的基本原理

固定式和移動(dòng)式排煙方式都是運(yùn)用正壓送風(fēng)排煙原理。正壓送風(fēng)排煙是利用流體力學(xué)原理向建筑物安全疏散部位送風(fēng)加壓，或在起火濃煙部位開設(shè)排煙口泄壓，通過重構(gòu)建筑內(nèi)部氣壓差，控制煙氣擴(kuò)散方向與人員逃生疏散方向總體相反，實(shí)現(xiàn)將高溫濃煙封鎖在著火點(diǎn)附近或排到建筑物外的一種防排煙方式。

二、移動(dòng)式排煙在起火公寓房間的應(yīng)用

公寓房間內(nèi)可燃物數(shù)量多，可燃物耐火極限較短，是高層公寓建筑火災(zāi)隱患最大部位。該部位起火后浮力羽流發(fā)展迅速，高溫?zé)煔庠陧斉镄纬缮淞骱蠼禍胤容^小，室內(nèi)形成煙氣層沉降，在火風(fēng)壓的作用下向四周門窗空洞擴(kuò)散，處置不當(dāng)容易造成轟燃和回燃等危險(xiǎn)。

（一）水驅(qū)動(dòng)正壓排煙風(fēng)機(jī)的位置布置

正壓送風(fēng)口宜遠(yuǎn)離并低于排煙口位置，直線距離≥5m，以防所排煙氣重新被吹入房間。送風(fēng)風(fēng)向應(yīng)盡量保證從未起火區(qū)域吹向火勢蔓延安全區(qū)域，以防火勢擴(kuò)大蔓延。

選定了送風(fēng)口后，布置風(fēng)機(jī)位置時(shí)，應(yīng)在進(jìn)攻入口或疏散出口后撤，覆蓋整個(gè)洞口均勻加壓（如圖1 所示）。送風(fēng)機(jī)在門洞口位置后撤，會減少向建筑內(nèi)送風(fēng)的比例。后撤2m 時(shí)，送風(fēng)量減少20—50%，內(nèi)部壓力上升幅度減少10%。但是，如果風(fēng)機(jī)直接放置在門洞口位置，在門洞口局部送風(fēng)，內(nèi)部高溫?zé)煔馔牧骷觿。诨饎莅l(fā)展，容易造成高溫?zé)煔庠诙纯谖恢没鼐恚{消防救援人員安全。后撤至氣流完全覆蓋洞口加壓，有利于在房間內(nèi)形成較為均勻的氣流。如果起火房間位于袋形走道的兩側(cè)或盡端，在封閉其余門窗洞口后，可將風(fēng)機(jī)設(shè)在疏散走道內(nèi)。

圖1 氣流完全覆蓋洞口均勻加壓

（二）排煙口的選擇

根據(jù)外界風(fēng)的風(fēng)壓、風(fēng)向以及中性面的位置合理選擇排煙口。一般情況下，利用外窗做排煙口使排煙口處于下風(fēng)向。當(dāng)排煙口選擇在上風(fēng)向時(shí)，要實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)力大小和中性面位置，當(dāng)風(fēng)速變大或中性面位置下移時(shí)，要及時(shí)調(diào)整位置。如果利用疏散走道外窗或上部樓層外窗排煙時(shí)，要布置開花或噴霧水槍陣地現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，當(dāng)采用自保水槍時(shí)，應(yīng)提前打開噴霧水流。

（三）公寓房間移動(dòng)式排煙戰(zhàn)術(shù)的應(yīng)用

高層公寓建筑屬于多重分隔的建筑，如果高溫?zé)煔庖褦U(kuò)散至其他房間，則利用順序逐一排煙法，即除正壓送風(fēng)的房間外，其他門洞口應(yīng)關(guān)閉，在該房間內(nèi)煙氣被排除后，關(guān)閉所有門洞口，開啟下一個(gè)房門并確定排煙口，循環(huán)往復(fù)，直至高層公寓建筑內(nèi)部的煙徹底控制。

排煙前要做好準(zhǔn)備。第一，偵察。當(dāng)有被困人員在窗口處，即排煙口方向有被困人員時(shí)，為阻止煙氣威脅不宜送風(fēng)，必須加壓時(shí)，需另找排煙口，保證被困者安全。第二，拆除排煙障礙物（如擋板、隔墻、幕布等），提高排煙效率。第三，正壓送風(fēng)會注入氧氣，燃燒反應(yīng)加速。送風(fēng)前，要對著火部位及其上部位置射水降溫。

三、移動(dòng)式排煙在疏散樓梯間的應(yīng)用

高層公寓建筑的樓梯間及其前室內(nèi)的火災(zāi)荷載小，但受煙囪效應(yīng)影響，很容易成為煙氣縱向蔓延的通道。作為安全疏散的重要設(shè)施，維持前室和樓梯間的正壓狀態(tài)尤為重要。

（一）控制排煙口數(shù)量

高層公寓建筑的前室和樓梯間多數(shù)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行防煙，沿外墻設(shè)有可開啟外窗，內(nèi)墻設(shè)有排氣孔，頂部設(shè)有固定窗（火災(zāi)時(shí)供消防救援人員破拆）。這些洞口可以配合機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)維持樓梯間正壓，當(dāng)煙氣侵入時(shí)也可作為排煙口，“固移結(jié)合”利用機(jī)械排煙系統(tǒng)和正壓排煙風(fēng)機(jī)向前室樓梯間吹送大量新鮮空氣而稀釋煙氣。此方法需在著火層以上開設(shè)足夠多的排煙口，以防止將高溫?zé)煔怛?qū)至其他安全區(qū)域。

（二）疏散樓梯間直灌式加壓送風(fēng)

正壓送風(fēng)實(shí)現(xiàn)著火樓層前室樓梯間相對走道起火房間的正壓差效果明顯，如果消防救援人員需沿樓梯上升接近著火點(diǎn)實(shí)施滅火救援，正壓送風(fēng)可以打通樓梯間的內(nèi)攻通道。可將移動(dòng)式正壓送風(fēng)機(jī)布置在首層大門入口處對著樓梯間送風(fēng)，并且打開著火層或上一樓層樓梯平臺處下風(fēng)向的風(fēng)口，就能在著火層以下梯段看到明顯防排煙效果。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種方式會促使煙氣沿樓梯間向上擴(kuò)散，使煙氣旋轉(zhuǎn)上升，一定程度加速火災(zāi)局部向上蔓延。

（三）疏散樓梯間“兩點(diǎn)式”加壓送風(fēng)

利用移動(dòng)式正壓送風(fēng)機(jī)可以使加壓空氣流向需送風(fēng)的樓梯間各層，控制煙氣由適當(dāng)?shù)呐艢饪着懦觥５?，移?dòng)式送風(fēng)機(jī)的功率和風(fēng)量有限（送風(fēng)口正壓送風(fēng)氣流速度分布如圖2 所示），當(dāng)高層公寓建筑高度H ＞32m 時(shí)，單臺風(fēng)機(jī)不可能對整個(gè)建筑的樓梯間進(jìn)行有效的加壓送風(fēng)排煙?？稍跇翘蓍g選定兩個(gè)及以上位置，將送風(fēng)機(jī)梯次布置為“兩點(diǎn)式”加壓送風(fēng)，布置間距大于等于建筑高度的1/2，送風(fēng)量增加20%，可輔助破拆樓梯間頂部天窗玻璃，在首層串并聯(lián)多臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行加壓送風(fēng)，快速將煙氣從整個(gè)樓梯間中排出。

圖2 送風(fēng)口正壓送風(fēng)氣流速度分布圖

四、移動(dòng)式排煙在疏散走道內(nèi)的應(yīng)用

高層公寓建筑疏散走道內(nèi)部的煙氣流動(dòng)受紊流影響較小，儲煙倉在上層擴(kuò)散，下部是新鮮空氣。排煙時(shí)要注意加強(qiáng)控制煙氣沉降，使其保持在最小清晰高度以上部分，以利于人員的疏散逃生。

（一）降低自然風(fēng)對疏散走道正壓送風(fēng)的影響

位于兩個(gè)安全出口之間位置的疏散走道受自然風(fēng)的影響較重，要根據(jù)走道的氣流方向和速度合理設(shè)置正壓送風(fēng)。如果自然風(fēng)從預(yù)設(shè)的排煙口處吹入，則正壓送風(fēng)風(fēng)速要大于自然風(fēng)。否則，自然風(fēng)風(fēng)速大導(dǎo)致排煙口成為送風(fēng)口，使煙氣蔓延和人員疏散同向。袋形走道自然風(fēng)對排煙散熱的影響較弱。在對疏散走道正壓送風(fēng)時(shí)，要注意控制送風(fēng)風(fēng)速阻止煙氣倒流，其空氣臨界速度的經(jīng)驗(yàn)公式為：

Wlj=K（gE/BρcT）1/3（m/s）

式中，E——著火房間向走道釋放的能量，E=RnrQdwy/60，kW；

ρ——空氣流上游的空氣密度，kg/m3；

T——空氣流下游混合氣體的絕對溫度，K；

c——空氣流下游混合氣體的比熱，kJ/kg·K；

k——常數(shù)，k=（2/g）1/3。

（二）關(guān)閉多余排煙口控制風(fēng)流

明確排煙口后，首先及時(shí)封閉不需要的門窗洞口。有效控制排煙路徑，避免正壓后把煙氣吹向安全區(qū)影響人員疏散逃生，同時(shí)維持疏散走道較大壓力，使煙氣從預(yù)設(shè)排煙口排出。如走道無法打通排煙口，在保證其他房間內(nèi)人員及物資安全的情況下，可從多個(gè)方向?qū)煔怛?qū)逐至預(yù)設(shè)排煙口處排出。當(dāng)走道有拐彎時(shí)，內(nèi)攻排煙應(yīng)在門口和轉(zhuǎn)角位置設(shè)置強(qiáng)光手電照明，方向豎直向上，以給予定位指示。當(dāng)走道較長時(shí)，應(yīng)每隔3m 左右，在墻面1m 高度位置或地面布置內(nèi)攻路線方向指示燈。內(nèi)攻排煙人員應(yīng)安排2 至3 人一組，沿導(dǎo)向繩低姿移動(dòng)，同進(jìn)同退，定時(shí)檢查通信裝備并向現(xiàn)場指揮員主動(dòng)匯報(bào)內(nèi)攻處置情況。

（三）破拆排煙裝備配置

高層公寓建筑走道容積大、跨度長，要滿足實(shí)戰(zhàn)需求，排煙車應(yīng)裝載不少于6 臺移動(dòng)排煙機(jī)。在建筑首層外門布置排煙車時(shí)，排煙量應(yīng)不小于60 萬m3/h，強(qiáng)臂式破拆車的臂展應(yīng)能夠滿足15m、18m、23m 的高度需求。排煙機(jī)可以根據(jù)環(huán)境條件配備電動(dòng)型、水力驅(qū)動(dòng)型或內(nèi)燃機(jī)型等，優(yōu)先采用水力驅(qū)動(dòng)型。每臺排煙機(jī)的風(fēng)量應(yīng)達(dá)到6—12 萬m3/h。當(dāng)配合開花噴霧水流排煙需大量用水時(shí)，水罐車的載水量應(yīng)不小于18t，車載泵應(yīng)為高壓泵，供水揚(yáng)程不小于300m，流量不小于160L/s。當(dāng)配合中高倍泡沫排煙時(shí)，泡沫消防車的泡沫液載量應(yīng)不小于6t，車載泵流量不小于100L/s。

五、結(jié)語

本文首先根據(jù)高層公寓建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合建筑內(nèi)部固定防排煙設(shè)施的設(shè)置，利用正壓送風(fēng)原理，依次對起火公寓房間、疏散樓梯及其前室、疏散走道等部位的移動(dòng)式排煙戰(zhàn)法進(jìn)行分析，最后歸納移動(dòng)式排煙戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用及注意事項(xiàng)，為被困人員疏散逃生及消防救援人員高效防煙、排煙、控火等提供科學(xué)支撐。