大型商业综合体火场移动防排烟战术探究

徐升智

(广西消防救援总队柳州市支队鱼峰区大队,广西 柳州 545005)

0 引言

随着我国经济的快速发展，大型商业综合体越来越多，经营规模和体量也越来越大，建筑形式上表现为向高层、大跨度空间、地下综合发展的趋势，随之而来的是对灭火救援技战术提出了新要求，因此因势而为的开展好相关课题的研究，是落实好专业化消防救援队伍建设的必然趋势。下面笔者就以建筑高度50 m以下且每层层高不大于6 m以下的大型商业综合体为对象，进行重点论述大型商业综合体灭火战斗中的移动防排烟技战术要点。

1 火灾烟气的特点及严重危害

1)烟火蔓延途径多,蔓延速度快，容易形成立体火灾。建筑的各类竖向管井,发生火灾时可能成为火势蔓延的主要途径,从而形成烟囱效应,大大加快烟火的蔓延速度。试验证明,在火灾初起阶段,因空气对流而产生的烟气,在水平方向扩散速度为0.3 m/s,在火灾燃烧猛烈阶段,由于高温作用,热对流而产生的烟气扩散速度为0.5 m/s～0.8 m/s；烟气沿楼梯间、中庭等竖向管井的正直扩散速度为3 m/s～4 m/s。

2)人员疏散较困难,易造成惊慌，极易造成人员伤亡。主要概括为：一是发生火灾时烟气和火势蔓延快,如不能有效防止烟火侵入,高温烟气将快速灌满建筑空间及疏散通道,使建筑内能见度降低,造成被困人员恐慌,从而阻碍人员疏散；二是安全疏散耗时长，火灾时安全疏散主要依靠楼梯,据测定,建筑物总层数为15层及每层240人时，人员通过1.1 m宽楼梯疏散到地面的时间大概要38 min；三是烟气、毒气等燃烧产物极易造成人员室息,中毒死亡,火灾实例分析表明,被烟气熏死(包括熏晕后被火烧死的)占火灾死亡人数一半以上,有的高达70%。

2 火场排烟的意义及基本方法

烟气是灭火、救人的主要障碍,因此及时排出高温浓烟,可以有效的提高火场能见度、降低火场温度和烟气毒气浓度、控制火势蔓延，促进火源发现、缩短灭火战斗时间、提高灭火救援效率等有着重要的意义。一般火场移动装备排烟方法有：运用移动式排烟机、排烟车进行机械排烟，喷雾水排烟，高倍泡沫排烟，化学剂消烟。本文重点以移动机械防排烟展开探究。

3 移动防排烟技战术运用认识

研究重点为在建筑最不利设施条件下，运用移动装备开展火场防排烟技术和战法研究，以达到科学合理的灭火作战和火场救生。

3.1 正压送风战术要点探究

3.1.1战术定位及运用区域思考

建筑内有大量人员被困和需要消防员深入内部长时间强攻近战的环境，通过移动装备正压送风防止烟气进入前室、楼梯间等安全疏散空间，为被困人员创造一定的安全疏散区域，为深入建筑内部强攻近战的消防员创造安全进攻环境或安全撤离环境，避免内攻人员伤亡。其战术运用区域主要为楼梯间、前室、避难走道、防火隔间等区域部位。

3.1.2建筑结构参数及对应战术要点

一是加压送风口，在建筑设计中设置加压送风防烟的位置通常在楼梯间、前室，前室的加压送风口通常采用常闭防火阀，楼梯间加压送风口通常设置成常开；二是对应建筑结构防烟量要求，防烟风量按同时开启3个2 m×1.6 m的双扇门即着火层及其上下层，共三层的风量计算确定或根据相关技术标准计算确定；三是战术要点研究，由于本课题研究方向为移动防排烟装备的运用，参数取值为建筑高度不大于50 m的商业综合体建筑，为方便记忆和火场运用，主要考虑采取以下三种情况下的风量数据及战术战法：

1)当着火建筑楼梯间能满足自然通风时，战术运用上可采用对前室进行加压送风，防止烟气通过前室进入疏散楼梯间，以形成一定有利的安全空间，其单边纵向前室防烟系统加压送风风量经测算要求为42 400 m3/h～44 700 m3/h，由于前室每层分隔成独立空间，采用直灌式加压送风基本无法实现，在战术选择上应主要以排烟车通过利用固定防烟设施的防烟管道(井)，向管道井内加压送风。

采用植物DNA提取试剂盒(天根：Cat.DP305-2)提取基因组DNA。从已公布的100条ISSR常用引物中选取退火温度在50～55℃的引物(由上海生物工程有限公司合成)进行多态性引物筛选，共筛选出条带清晰、重复性好、稳定性好的13对引物。

2)当着火建筑公共区域开向前室的门只有一趟门时，战术运用上可不考虑前室加压风，采用只对楼梯间进行加压送风，结合建筑结构特点，于楼梯间、前室、内走道之间形成压差，阻止烟气进入前室和楼梯间。在战术选择上当采用排烟车通过固定防烟设施的防烟管道(井)加压送风时，其测算楼梯间的风量要求为36 100 m3/h～39 200 m3/h，当采用排烟车向楼梯口直灌式加压送风时其风量经测算一般为43 320 m3/h～53 640 m3/h。

3)当着火建筑楼梯间和前室都分别进行加压送风时，其风量分别是楼梯间25 300 m3/h～27 500 m3/h、前室24 800 m3/h～25 800 m3/h，采用直灌式时楼梯间30 360 m3/h～33 000 m3/h。

3.1.3技战术运用的关心点及思考

一是楼梯间无风管而采用排烟车直灌式加压送风战术时，当建筑内有人员被困，由于巨大风量和响声，一定程度上造成被困人员心理恐慌，导致被困人员不敢从楼梯间自行疏散，因此不建议用于被困人员自行疏散，建议在加压送风同时消防员深入建筑内引导被困人员疏散；二是在实际战术运用中同时要注意接入位置对疏散空间的影响，战术运用中要注意选定好接入位置，例如陕西银河曼底型排烟车外接正压风管直径可达1 m，但大型商业综合体的疏散楼梯间通常设计宽度一般在1.2 m～1.4 m，为防止风管占用楼梯间有限的宽度影响疏散，可考虑在前室隔壁墙开口后再接入管井；三是地下空间与地上空间的前室、楼梯间防烟管井是否分开设置需注意掌握；四是前室的常闭防烟口如无法联动控制开启，则需手动开启后方可进行加压送风。

3.2 负压排烟战术要点探究

3.2.1战术定位及运用区域思考

发生火灾后建筑内部空间充斥浓烟，通过排烟降低空间内烟气浓度、温度，控制火势蔓延，为被困人员逃往安全疏散区域创造条件，为消防员提高内攻进战效率创造条件。其战术运用区域主要为除楼梯间、前室、避难走道、防火隔间外的其他空间区域，在建筑实用性设计中这类区域每层空间净高一般不超过6 m(中庭除外)，以下排烟量计算取值以此为基础。

3.2.2建筑结构参数及对应战术要点

一是排烟口，在建筑设计中设置一般以防烟分区为单位设置机械排烟口、自然排烟口，机械排烟口和补风口通常采用常闭式，另排烟主管内的排烟防火阀是常开的，当风管内排烟防火阀温度达到280 ℃时则自动关闭排烟管道、补风管道；二是对应建筑结构机械排烟量要求如下：

1)每层公共营业区域的排烟量：60 m3/(h·m2)×防烟分区面积×防烟分区数量=单层总排烟量，当单层总排烟量计算值小于15 000 m3/h时，则排烟车排烟量取值也不得小于15 000 m3/h；同时考虑排烟过程的耗损，因此计算出的排烟量需乘以1.2倍，方可满足火场排烟的实际要求。

2)每层公共建筑内走道或回廊的排烟量：60 m3/(h·m2)×走道面积或回廊面积=总排烟量，当每层排烟量计算值小于13 000 m3/h时，则排烟车排烟量取值也不得小于13 000 m3/h；同时考虑排烟过程的耗损，因此计算出的排烟量需乘以1.2倍，方可满足火场排烟的实际要求。

3)中庭的排烟量：中庭周围场所设有排烟系统，中庭采用机械排烟系统时，其排烟量按周围场所防烟分区中最大排烟量的2倍数值计算，且不应小于107 000 m3/h；当中庭周围场所不设有排烟系统，仅回廊设置排烟系统，中庭的排烟量不应小于40 000 m3/h；与中庭相邻的回廊排烟量按2)进行计算。

4)补风量计算：为提高排烟车、机动排烟机的排烟效果，对采取机械排烟的区域进行补风，补风量按不小于排烟量的50%确定。另外对于地上部分的初期火灾当烟气未扩散出一个防烟分区，在开展排烟时可先不考虑补风。

3.2.3战术运用的相关要求及思考

1)补风阵地与机械排烟阵地设置选择。一是补风方法可采用排烟车、机动排烟机机械补风，也可采用自然门窗补风、拆破出风口补风；二是补风阵地宜设置于机械排烟阵地的下方且间距不应小于6 m，当两者采用水平于地面设置阵地时两者相距不应小于20 m；三是要在火场的次要方面设排烟阵地实施负压排烟，降低进攻面的烟热强度和对主要方面人员疏散的影响；四是燃烧猛烈阶段时的排烟，需考虑高温烟气对排烟阵地设备影响，高温烟气流经部位是否引起新的燃点的战术预防。

2)移动排烟战术选择。大型商业综合体地下部分排烟：一是合理规划进攻和排烟口数量，按照排烟口多于送风口的原则设置；二是调集大型排烟设备组织排烟，采取在上风方向正压送风补风，下风方向负压排烟的方式，排烟口位于上部，补风口位于下部，形成对流；三是合理规划排烟路径，避免排烟与进攻路径方向冲突，排烟与疏散路径方向冲突；四是火灾初期积极利用固定消防设施排烟，当风管内烟气温度超过280 ℃时，可设定固定消防设施排烟失效，转入以移动装备排烟防烟为主。大型商业综合体地上部分移动排烟：一是根据被困人员情况，适当手动或电动下降相关防火分区的防火卷帘，将烟气控制在一定的区域；二是多层区域楼层着火需排烟时，可沿楼梯铺设排烟管，进入着火需排烟楼层进行排烟，或采用在窗口处架设拉梯，沿拉梯铺设排烟管，伸入排烟区进行排烟；三是高层区域楼层着火，初期火灾时可携带机动排烟机深入内部进行辅助排烟、破拆排烟、分段联排，当火势处于猛烈阶段时排烟管道由于设计原理已处于关闭状态，作战中在相关商场专业人员的指导下可考虑破拆一层火场次要方向的排烟主干管道，并接入排烟车的外接排烟管，内攻队员深入着火层在排烟干管上破拆排烟口，排烟车启动排烟。

4 结语

大型商业综合体火灾事故处置是一种过程复杂、涉及面广、参战力量多、社会关注度高的联合灭火救援行动，本文主要侧重于建筑结构防火设计、建筑疏散设计、建筑机械防排烟设计、消防防排烟装备、灭火救援技战术、火场排烟技术、第一作战力量部署和人员疏散技术的综合运用性探究，具有一定的局限性，对于大型商业综合体火灾事故处置所需其他救援技术还需进一步探究，不足之处望见谅。