火灾发生时产生的烟雾中有大量的一氧化碳,它能使人窒息死亡。另外,目前塑料制品、 化纤制品等装饰装修材料以及家具大量进入建筑物,这些物品一般都易燃,并且燃烧时会产生 和释放出大量有毒气体,对人体的危害极大。特别是高层建筑,因其自身的“烟囱效应”,失火 时使烟的上升速度极快,会马上扩散波及到建筑物内的非失火部分。所以,火灾发生后把烟 气迅速排出去,并防止其窜入其他地方显得尤为重要。自动防火排烟设备有防火门、防火卷帘 门、防烟垂壁、用于空调系统风道的防烟防火调节阀、排烟风机等。这些设备都能由火灾报警 控制器输出的联动控制信号进行控制,有些是由自身的温度熔断器等进行控制,并且还能手 动直接控制。
1.防烟方式
防烟方式归纳起来有非燃化防烟、密闭防烟、阻碍防烟和加压送风防烟几种方式。
1) 非燃化防烟方式
防烟的基本做法首先是非燃化,非燃化防烟是从根本上杜绝烟源的一种防烟方式。关于 非燃化的问题,各国都制定了专门的法规或规范,对包括建筑材料,室内家具材料以及各种管 道及其保温绝热材料在内的各种材料的燃化都做了明确的规定。特别是对那些特殊建筑、大 型建筑、地下建筑等许多场所,要求是非常严格的。非燃烧材料的特点是不容易发烟,即不燃 烧且发烟量很少,所以,非燃烧材料可使火灾时产生的烟气量化大大减少,烟气光学浓度大大 降低。
2) 密闭防烟方式
对发生火灾的房间实行密闭防烟也是防烟的一种基本方式,其原理是采用密封性能 很好的墙壁等将房间封闭起来,并对进出房间的气流加以控制。当房间一旦起火时,一 般可杜绝新鲜的空气流入,使着火房间内的燃烧因缺氧而自行熄灭,从而达到防烟灭火 的目的。
这种方式一般适用于防火分区容易分得很细的住宅、公寓、旅馆等,并优先采用容易发生 火灾的房间,如灶房等。这种方式的优点是不需要动力,而且效果很好;缺点是门窗等经常处 于关闭状态使用不方便,而且发生火灾时,如果房间内有人需要疏散,仍将引起漏烟。
3) 阻碍防烟方式
在烟气扩散流动的路线上设置各种阻碍结构以防止烟气继续扩散的方式称为阻碍防烟方 式。这种方式常常用在烟气控制区域的交界处,有时在同一区域内也采用。防烟卷帘、防火 门、防火阀、防烟垂壁等都是这种阻碍结构。
4)加压防烟方式
在建筑物发生火灾时,对着火区以外的区域进行加压送风,使其保持一定的正压,以防止 烟气侵入的防烟方式称为加压防烟方式。因为加压区域和非加压区域之间有若干常规的挡烟 物,如墙壁、楼板及门窗等,挡烟物两侧的压力差可有效地防止烟气通过门窗周围的缝隙和围 护结构缝隙渗漏过来,如图4-10所示。发生火灾时,由于疏散和扑救的需要,加压区域之间 的门总是要打开的,或者是在疏散期间打开,或者是在整个火灾期间打开。如果敞开门洞处的 气流速度方向与烟气流向相反,因达到一定值时,仍能有效阻止烟气,即阻止烟气由非加压的 着火区流动。
加压防烟方式的优点是能有效地防止烟气侵入所控制的区域,而且由于送入大量的新鲜 空气,特别适合于作为疏散通道的楼梯间,电梯间及前室的防烟。
2.排烟方式
1)自燃排烟方式
自然排烟方式是利用火灾产生的烟气流的浮力和外部风力作用,通过建筑物的对外开口 把烟气排至室外的排烟方式的实质是热烟气和冷空气的对流运动。在自然排烟中,必须有冷 空气的进口和热烟气的排出口。烟气排出口可以是建筑物的外窗,也可以是专门设置在侧墙 上部的排烟口。对高层的建筑来说,曾一度采用专用的通风排烟竖井,在平常由于建筑物内空 气温度一般比室外高,产生浮力,使气流上升,便于房间排气。发生火灾时,由于室内温度大幅 度上升,室内外温差较大,形成烟囱效应,成为排烟的一种动力,国外常称为烟塔排烟方式。
这种方式由于利用了竖井的“烟囱效应”,产生抽风力,所以排烟效果好,它不受室外条件 的影响,而且设备简单,不需要动力。如果考虑了竖井的耐热问题,可排除较高温度的烟气,因 此,得到了一定的应用。这种方式的主要缺点是占地面积大。
2)机械排烟方式
(1)全面通风排烟方式在对房间利用排烟机进行机械排烟的同时,利用送风机进行机械 送风,这种方式称为全面通风排烟方式。由于这种机械排烟方式给控制区送入了大量的新鲜 空气,为避免产生助燃的影响,它不适用于应用在着火区的,可用于非着火的有烟区,系统运行 时可使系统的送风量稍大于排烟量,使控制区显示正压。这种方式的优点是防烟排烟效果好, 而且稳定,不受任何气象条件的影响从而确保控制区域的安全;缺点是需要送、排风两套机械 设备,投资较高,耗电量也较大。
(2)负压机械排烟方式利用排烟机把着火房间中产生的烟气,通过排烟口排到室外的排 烟方式称为负压机械排烟方式。在火灾发展初期,这种排烟方式能使着火房间内压力下降,造 成负压,烟气不会像其他区域扩散。但火灾猛烈发展阶段,由于烟气大量产生,排烟机如来不 及将其完全排除,烟气就可能扩散到其他区域中去。另外排烟机要求能承受高温烟气,而且还 需要设防火阀,在超温时自动关闭停止排烟。所以,不仅初期投资高,而且日常维护管理费用 也高。