隨著南通經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和工業(yè)化進程的加快
,鋼結(jié)構(gòu)大跨度大空間建筑如雨后春筍般迅猛增長,由于其具備強度高
、自重輕
、跨度大、吊裝施工方便和節(jié)約木材等優(yōu)點
,近年來建造數(shù)量越來越多
,規(guī)模也越來越大。隨之而來
,鋼結(jié)構(gòu)大跨度大空間建筑火災(zāi)也呈上升趨勢
,對消防部隊提出了更嚴峻的挑戰(zhàn)。有很多的經(jīng)驗教訓(xùn)值得分析和總結(jié):
一、煙氣的危害性
煙氣是由物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的云狀產(chǎn)物
,主要成份是過熱的無色氣體(如空氣、CO
、CO2
、HCN、NO2
、H2S等)
,還有大量凝聚成不透明的云狀的彌散蒸氣細滴和固體微粒。煙氣對人的危害主要表現(xiàn)為三方面:一是不透明的固體微粒和蒸汽細滴降低了能見度
,刺激眼睛
,妨礙人們從火場中逃生和施救工作的開展;二是高濃度的有毒氣體使人中毒昏迷以至死亡,如火災(zāi)中CO
、CO2
、HCN
、NO2、H2S的含量遠遠大于正常值
,高濃度毒氣是火場中使人致命的主要原因
,其中由CO致死的人數(shù)占死亡人數(shù)的40﹪;三是煙氣大量存在造成空間局部缺氧,使人窒息而導(dǎo)致人體機能顯著衰退
,在火場中的能動性大大降低
。
二、大跨度大空間建筑煙氣形成擴散的原因
根據(jù)大跨度大空間建筑的使用性質(zhì)和相關(guān)規(guī)范
,一般都屬于丁
、戊類建筑,此類建筑不需要設(shè)置火災(zāi)探測器(火災(zāi)探測器大都是以煙氣濃度或溫度為信號進行探測的)
。普通建筑的樓層高度多數(shù)在6m以下
,火災(zāi)煙氣能夠很快到達頂棚,因此這類探測器是適用的
。大跨度大空間建筑火災(zāi)煙氣到達十幾米或幾十米的高度時
,其溫度和濃度都大大降低,不足以啟動火災(zāi)探測器
,即使啟動
,下面的火勢也早已發(fā)展到相當大的規(guī)模,延誤了早期滅火的有利時機
。大跨度大空間建筑火災(zāi)發(fā)展的初期增長階段
,隨著放出熱量迅速增多,在可燃物上方形成溫度較高
、不斷上升的火羽流
。當羽流受到頂棚的阻擋后,便在頂棚下方向四面擴散開來
,形成了沿頂棚表面平行流動的較薄的熱煙氣層
,達到了一定厚度時又會慢慢向中部擴展。由于絕大多數(shù)大跨度大空間建筑沒有分隔物
,熱煙氣在十幾秒到幾十秒內(nèi)就會升到頂部
,并進一步形成煙氣層,會在頂棚下方形成逐漸增厚
。當火災(zāi)達到充分發(fā)展階段
,熱煙氣層的溫度與中心溫度相差無幾。
三、大跨度大空間建筑排煙的原則
(一)排煙口盡量靠近火點
,可在構(gòu)件耐火極限時間范圍內(nèi),在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗
,使燃燒范圍集中
,減少橫向蔓延的速率
,使煙氣和熱從上方迅速導(dǎo)出。
(二)送風(fēng)口盡量接近水槍陣地
,即安全系數(shù)較高處
。
(三)在整個排煙過程中要盡量使送風(fēng)氣流均勻分布,減少渦流
,避免煙熱在局部積聚
。
四、大跨度大空間建筑排煙的方法
在建筑防排煙工程中
,常用的三種方式是:自然排煙
、機械加壓送風(fēng)排煙和機械排煙。自然排煙和機械排煙是控制煙氣下降的常用方法
,大跨度大空間建筑同樣適用
。在實際應(yīng)用中多采用前者,與機械排煙相比自然排煙有其自身的優(yōu)點:一是無需大的動力設(shè)備
,運行維修費用較少
,且平時可兼作換氣用;二是在頂棚開設(shè)排煙口,自然排煙效果好
。
(一)自然排煙。合理選擇破拆口
,不可隨意破拆建筑的承重鋼構(gòu)件
,避免牽一發(fā)而動全身,以致發(fā)生大面積的倒塌傷亡事故
。在火災(zāi)撲救中不能盲目破拆建筑門窗
,要合理應(yīng)用流體力學(xué)的原理實施科學(xué)破拆,一旦破拆位置不當將會使火勢迅速擴大蔓延至整個空間
。首先 要對大跨度大空間建筑采光帶進行破拆
,在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗,使燃燒范圍集中
,減少橫向蔓延的速率
,使煙氣和積熱從上方導(dǎo)出。其次
,對于屋面為彩鋼板的大跨度大空間建筑
,由于彩鋼板接縫處多為鉚釘連接,需要利用地方彩缸板生產(chǎn)企業(yè)切割
、破拆工具裝配到基層一線中隊
,結(jié)合消防舉高車輛裝備開展破拆訓(xùn)練,從而達到最佳自然排煙的效果
。另外
,在整個排煙過程中要盡量使送風(fēng)氣流均勻分布
,避免煙熱在局部積聚。同時
,屋面人員要與地面內(nèi)攻人員保持聯(lián)系
,屋頂破拆與地面水槍冷卻掩護同步實施。
(二)機械排煙
。利用排煙車
、排煙機把著火區(qū)域中所產(chǎn)生的煙氣通過排煙口排至室外的排煙方式,稱為機械排煙
。在火災(zāi)發(fā)生初期
,這種排煙方式能使著火區(qū)域內(nèi)壓力下降,造成負壓
,煙氣不會向其它區(qū)域擴散
。就機械排煙問題,本人參考資料分析其原因
,認為:一是移動排煙設(shè)備應(yīng)設(shè)在室外
,如果設(shè)在建筑物內(nèi),排煙口沒有直接朝向窗口