浅析火灾烟气的危害及防控措施

2014-10-30苏林昊

中国科技纵横 2014年18期

关键词：烟气建筑物危害

苏林昊

(辽阳市公安消防支队,辽宁辽阳 111000)

浅析火灾烟气的危害及防控措施

苏林昊

(辽阳市公安消防支队,辽宁辽阳 111000)

资料显示,火灾时因缺氧、烟气侵害而造成的人员伤亡可达火灾死亡总人数的50%以上,而且目前这一数字随着建筑物室内大量电器使用的增加而有所上升,因此了解火灾烟气的危害及其防范措施显得十分重要。本文从对火灾烟气的危害作以简要介绍,并提出一些防控措施。

火灾烟气危害防控措施

烟气是由燃烧或热解作用所产生的悬浮在气相中的固体和液体微粒称为烟或烟粒子,含有烟粒子的气体称为烟气。其主要成分是碳粉,还有大量的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化氢等有毒气体[1]。

1 火灾烟气的危害

1.1 对人体的危害

1.1.1 CO中毒

在人体中,血红蛋白的功能之一是输送氧气,在火灾中,当人员吸入CO后,即与血液中的血红蛋白结合成为一氧化碳血红蛋白,使血红蛋白失去携带氧气的能力,从而阻碍血液把氧输送到人体各部分。研究表明,当50%以上的血红蛋白结合成一氧化碳血红蛋白时,人们的脑和中枢神经就会因为严重缺氧,继而失去知觉,甚至死亡。

1.1.2 缺氧

缺氧是气体毒性的特殊情况,由于燃烧消耗了大量的氧气,使得烟气中的含氧量往往低于生理上所需的正常数值。有数据表明,若仅考虑缺氧时,当氧气低于10%时就可对人体构成危险;当发生燃烧时,含氧量可以降低到5%,人体因严重缺氧就可导致死亡,其危险性不亚于CO。

1.1.3 烟气中毒

火灾中许多物质燃烧时可产生各种有毒气体,对人体危害极大。如木材制品燃烧时可产生的甲醛、乙醛、丙烯醛等各种醛类以丙烯醛为例,当其在烟气中的含量打达到10ppm时,脑部中毒几分钟后即可死亡;同样,聚氯乙烯燃烧时产生的氢氯化合物为刺激性很强的气体,甚至是致命的。

1.1.4 窒息

火灾时,人员可能因头部烧伤或吸入高温烟气而使口腔及喉部肿胀,以致引起呼吸道阻塞窒息。此时,如未能得到及时抢救,就有被烧死或被烟气毒死的可能。综上所述,在火灾中,CO的增加和氧气的减少对人体的影响最大,实际上烟气对人体的损害是多种因素的综合结果。

1.2 对疏散和扑救的危害

烟气的减光性影响人员的安全疏散。烟气中的烟粒子对可见光有完全的遮蔽作用,烟气弥漫时,可见光受到烟粒子的遮蔽而大大减弱,能见度大大降低,并且烟气对人的眼睛有极大的刺激,使人不能睁开眼睛,影响着人员疏散的行进速度和消防队员的扑救进度。同时,烟气的恐怖性易造成人心理上的恐慌,尤其是发生爆炸时,火焰和烟气冲出门窗孔洞,烈火熊熊、浓烟滚滚,使人产生极大恐惧,会造成疏散时的混乱,从而进一步影响消防队员的施救[2]。当疏散通道上部被烟气占有时,人们必须弯腰摸索行走,其速度缓慢又不易找到安全出口,还可能走回头路。在大部分被烟气充满的疏散通道中,人们少时停留(1-2min)就可能昏倒,停留稍长(4-5min)就可致死。

2 火灾中烟气流动规律

建筑物内烟雾流动的形成,总的来说,是由于风和各种通风系统造成的压力差,以及由于温度差造成气体密度差而形成的烟囱效应,其中温差和温度变化是烟雾流动最为重要的因素。它与建筑物的烟囱效应、防排烟方式、火灾温度等诸多因素有关。

2.1 由供排风平衡情况决定

建筑物内通风、空调系统对建筑物内压力的影响,取决于供风和排风的平衡状况。如果各处的供风和排风是相同的,那么该系统对建筑物内的压力不会产生影响,如果某部位的供气超过排气,那里便出现增压,空气就从那里流向其他部分。反之,在排气超过供气的部位,则出现相反的现象。因此,建筑物内通风、空调系统可以按照某种预定而有益的方式设计,以控制建筑物内的烟雾流动。

2.2 风力、风速等影响

室外风向、风力、风速对建筑烟雾流动有显著影响,且这种影响随建筑物的几何形状而变化。简单地讲,风力作用使得迎风面的墙壁经受向内的压力,而背风面和两侧的墙壁有朝外的压力,平顶层上有向上的压力。这两种压力,使空气从迎风面流入建筑物内,从背风面流出建筑物外,建筑物顶上的负压力对顶层上开口的垂直通风管道有一种吸力的作用。同时正的水平风压力促使中性面上升,负的水平风压力促使中性面下降。

3 火灾烟气的防控措施

3.1 减少火灾烟气的产生

由于烟气是火灾燃烧的产物,所以,为了减少烟气,就要尽量控制建筑物内的可燃物数量。建筑构件要采用不燃烧体或难燃烧体材料,室内装修材料应该选用A级或B级材料,尤其是KTV、影院、饭店、宾馆、商场、网吧等人员密集场所,不能使用海绵、塑料、纤维等高分子化合物进行室内装修。办公场所、居民住宅的室内装修也要尽量减少木材的使用量,窗户、家具应满足防火要求[3]。这在《消防法》第十一条有明确规定:建筑构件和建筑材料的防火性能必须符合国家标准和行业标准。《建筑内部装修设计防火规范》也具体规定了室内装修应根据其装修的不同用途、重要性、规模等因素,应选用相应耐火性能的装修材料。消防监督部门应加大宣传力度,增加设计施工人员对规范中材料的了解程度,严格执行技术规范进行选材。各大科研单位也应加大新型防火装饰材料的开发力度,研究出价格低廉防火性能和装饰效果好的装饰材料。新型材料要有专业检测机构评定的燃烧性能等级的检测报告。