排烟和排热
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第388页(1821字)
前已指出在火灾中烟和气体能使人伤亡,热能损坏建筑物和设备。只要控制热、烟和气体的流动,就能减少人员伤亡和财产损失并控制火灾的蔓延,最有效的方法是将热和烟排到室外。在设计排气系统时,应衡量排热气的优缺点。其优点是:
1.排热后可减少火灾的蔓延;
2.排热后可以防止自动喷水灭火系统在火灾区外起作用,而保存必要的水量,并可减少消防水损失;
3.如果正确排热可以防止建筑构件暴露在高温下而降低强度;
4.排去烟和气体使消防人员在救火时更容易、更安全;
5.排烟和气体后,降低了可燃气体浓度,减少了积累的可燃气体发生爆炸的概率。
其缺点是:
1.热气体可能使天花板附近的建筑构件的温度更高;
2.排气系统往往成为一个通风管,会向火区抽入更多空气,因此氧也增加,而使火灾加重;
3.排出的热气可能使室外的财产遭受损失。
设计良好的排气系统能在建筑物内将着火区分成小区,每一小区不会将火焰传给其他小区。在可能形成大量热和火焰的地区周围的上部,应设少量障碍物,使上升的烟气不能向四周扩散。防火分区用防火墙隔开,还要设计相应的排气口排烟。
利用屋顶排烟时可用天窗。天窗可以是矩形、平天窗和锯齿形。如果仅用于采光,窗户一般是固定的,用于排烟时可将板条百页窗用手动或自动方式打开。
当发生火灾时,只有在已形成相当热和烟后,才能打开自动排气口。通常是在屋顶温度达到约85℃时,由易熔联锁装置启动。
另一种挡烟装置是使用在火灾发生时,因感温、感烟或其他控制设备起作用而从天花板自动下垂的挡烟垂壁。其用途是防止热和烟在天花板向水平方向扩散。显然在挡烟垂壁间应有排烟口。这种垂壁对没有分成小区的大范围内能进行有效的排烟。它们能使喷水灭火装置更快地作用,能在这一区域进行排烟、延缓或切断热和烟甚至火灾向相邻地区蔓延。但挡烟垂壁会限制架空传送带及架空设备的使用,还会干扰光线的分布和空气的循环,再加上成本高,所以挡烟垂壁只用于放热量高的地方。
多层建筑中排热和排烟除在最高层使用屋顶挡烟隔板外,必须用能使烟和热气向水平方向通过窗户或其他孔洞向外排烟的方法。要求在室内烟气层向下延伸而影响人的呼吸前,能将烟排出。
在设计任何一种排气系统时,最重要的指标是,在火区只要还有人(包括消防人员)就必须保持足够的氧来维持人的生命。当人们必须在没有通风的区域内抢救伤员和物资或灭火而尚未撤离时,可能需要用其他方法供应空气或氧。成人进行正常活动时每小时约需0.03m3空气,并产生约0.026m3二氧化碳。火灾使空气中的氧降低到人呼吸所必须的最低限度(16~18%)只需要几个小时。空气中氧含量降到18%所用的时间可用下式估算
T=0.0012V
式中 T——时间,h;
V——人均占有空间,m3;
室内人越多,人均占有空间越少,含氧量的降低速度越快。
空气中正常含氧量约为21%;安全极限是18%;当含氧量降到16%时,出现呼吸和脉搏增加,头痛恶心;降至12%时体力不支而倒地:至10%时,脸色苍白、意识不清、呕吐(有时堵塞气管而窒息致死);至8%时,昏睡,7~8分钟内死亡;达6%时,瞬时昏倒,呼吸停止,6分钟内死亡。大部分火灾中死亡的人是由于缺氧或一氧化碳中毒所造成的。