浅谈地下火灾排烟方法

摘 要：随着城市化进程不断加快，各类地下建筑日益增多，其功能和结构日趋复杂，其多元化火灾特点给消防救援队伍灭火救援扑救带来更严峻的挑战。排烟是扑救地下建筑火灾一个非常重要的环节，如何进行有效排烟，是消防救援队伍面临的重要课题之一。本文分析了地下建筑火灾特点，归纳总结了现阶段扑救地下建筑火灾的主要排烟方法，希望对扑救地下建筑火灾中的排烟工作提供一定的借鉴和参考。

关键词：地下建筑；火灾；排烟方法

近年来，全国大中型城市不断出现各类大型地下建筑，这些地下公共建筑面积大，通风条件差，功能分区复杂，人员密集，一旦发生火灾，烟气不易排出，烟气量大，极易造成人员缺氧、中毒、灼伤。同时地下发生火灾时，能见度大大降低，环境布局复杂，烟气运动方向与人的疏散方向相同，如烟气得不到控制，将会严重影响人员的安全疏散，易造成重大人员伤亡和财产损失。如2005年2月18日，韩国大邱地铁火灾，仅当天火灾事故造成至少126人死亡，146人受伤，318人失踪。地下建筑火灾的扑救过程中，排烟是非常关键的一个环节。

1 地下建筑火灾特点

1.1烟气危害大：地下建筑空间封闭，空气流通差、出入口少、供气不足，火灾时可燃物易阴燃，产生大量浓烟并迅速弥漫，使人呼吸困难甚至窒息，如智利卡拉马城一地下建筑曾阴燃4个月。同时，烟气难排出、热量积聚，散热慢使烟气温度提升快，着火房间气温可达800 - 1000℃以上。而且，相对密闭空间使有害气体难扩散，烟气中CO等毒烟浓度迅速升高，是致人死亡主因。

1.2人员疏散困难：其一，烟气流动与人员疏散方向一致。出入口多为排烟口，高温浓烟流动速度远超人的行进速度，人难以逃脱其危害，而地上建筑烟气与疏散方向相反，逃至着火层以下较安全[1]。其二，地下建筑无自然采光，火灾时电源中断，浓烟使整个建筑陷入黑暗，虽有事故照明灯具，但受浓烟影响，远不能满足视物需求，能见度降至3m以下时，逃离十分困难。其三，地下建筑火灾易供气不足，严重缺氧，比地上建筑火场更甚，毒气加缺氧会刺激人体，使人失去正常行动能力。

1.3泄爆能力差：地下建筑火灾较早出现“轰燃”现象，严重威胁人员生命安全，如伦敦国王十字地铁火灾，起火6分钟后就发生“轰燃”。此外，地下建筑基本为封闭体，易燃易爆物品爆炸时，爆炸压力泄放能力差。

1.4火灾扑救困难：人员无法直接观察起火点位置及燃烧情况，灭火进攻路线少，无自然采光且受浓烟危害，不能有效使用灭火剂，导致扑救地下建筑火灾难度大。

2 地下建筑火灾排烟的目的

2.1 为救人创造有利条件

在灭火行动中，首要的任务就是抢救被困人员。而有效的火场排烟能使地下建筑火灾中烟雾的中性面上升，提高火场的可见度，使被困人员得以顺利逃生。而且排烟也能减少高温烟气对人员的危害，为抢救被困人员赢得宝贵的时间。

2.2 提高疏散物资和灭火的效率

大量烟气的排出，可以降低燃烧空间的温度，有利于消防人员进入商场内部对贵重物资进行疏散和进行灭火战斗。同时，可见度的提升，可以使消防战斗员能及时发现火点，有效地提高灭火的效率。

2.3 减缓火势蔓延速度

伴随着高温烟气的排出，冷空气得以补充进入地下建筑火场内，火场温度不断下降，使火势蔓延速度得到减缓，减少了火灾的损失。

2.4 改变火势蔓延的方向

大部分情况下烟雾蔓延的方向就是火势蔓延的方向，有时为了顺利灭火，或保护人员、贵重物资，采取改变烟雾蔓延的方向，可以保护人员和贵重物资，为灭火和救人提供帮助。

3 地下建筑火场排烟方法

目前常见的排烟方法主要有自然排烟，机械排烟，喷雾水排烟，高倍数泡沫排烟，破拆排烟等几类。

3.1 自然流动排烟

自然排烟是借助室内外气体温度差引起的热压作用和室外风力造成的风压作用而形成的室内烟气和室外空气之间的对流运动。地下建筑火灾的自然排烟主要是热压作用。自然排烟方便，但效果不稳定，对建筑物的结构有特殊要求。

火场排烟主要利用可开启外窗或进行破拆两种方法。在地下建筑灭火战斗行动中，常用破拆方式破拆建筑结构（如门、固定窗扇、外墙、屋顶等），建立临时的排烟（送风）口，达到自然排烟的目的。

3.2 排烟设施排烟

此排烟方法能克服自然排烟受到外界气象条件以及建筑热压作用的影响，排烟效果比较稳定，特别是火灾初期，这种排烟方式能使着火房间的压力迅速下降，造成负压，烟气不会向其他区域扩散，能有效地保证非着火区域的人员疏散和物资转移的安全。但是在火灾猛烈阶段，烟气大量产生，可能出现烟气生成量短时间内超过排烟机排烟量的情况，使着火房间内形成正压，从而使烟气扩散到非着火区域中去，这样排烟效果可能大大降低。

3.3 正压送风排烟

正压送风排烟是利用轴流式燃油排烟风机进行正压送风的原理逆向改变抽气方向为送风方向[2]。正压送风排烟与机械排烟相比较，具有许多优越性：一是能从根本上提高排烟效率。二是降低了地下建筑内部空间的整体温度，有利于切断火势蔓延的途径。三是降低了高温烟雾对消防人员的危害。但在利用移动排烟机进行正压送风排烟或阻止烟气进入时，如果要充分发挥其作用，就必须充分发挥其引射空气的作用，根据出入口的大小位置选择设置排烟机的位置。如果排烟机距离开口太近，可能会出现回流;如果排烟机离开口太远，不能充分利用其引射风量，效率低。

3.4 喷雾水排烟

标准中规定喷雾水枪喷出的雾状水流水滴的平均粒径不大于0.1mm，这种喷雾水在火场上大约有90%以上能完全汽化，利用喷雾水排烟可降温除尘，喷射雾状水流时可产生自压区，同时喷射雾状水流时可使烟温控制在一定水平下，从而起到排烟的效果，在必要时可以在加入化学添加剂，也可以起到吸收烟雾的效果。其作用是为消防人员开辟进攻通道，同时也能掩护战斗员进行灭火工作。这种排烟方式只适用于有两个或数个出入口的地下建筑，可从进风口或两侧出入口夹攻驱赶烟雾。

3.5 排烟装备排烟

排烟装备包括移动排烟机、排烟车等，必要时也可以利用排风扇、电风扇进行排烟。其中使用最频繁的是移动排烟机，其具有移动迅速、操作简单、轻巧快捷、所占面积小等优点。对于只有一个出入口的地下建筑，可利用冷热空气对流的原理，用一台排烟机沿出入口下部往里送风的同时，用另一台排烟机吊挂于上部往外抽烟，这样可促使形成烟气对流，排烟速度快、效果好；有两个出入口的地下建筑，应从进风口向里送风，从出风口往外抽烟，以加快排烟速度；有三个出入口的地下建筑，可选择两个出入口向里送风，留一个出风口排烟。

4 结论

在扑救地下建筑火灾过程中一个非常重要的环节就是排烟，因此必须加强对地下建筑火灾排烟战术的研究，充分把握排烟技术装备性能，合理地把排烟技术和火场实际情况相结合，有计划有组织的进行排烟，发挥消防救援队伍的主观能动性，提高消防救援队伍在扑救地下建筑火灾时的排烟能力。

参考文献

[1] 王瑞.点式排烟模式隧道火灾排烟量计算方法[J].城市轨道交通研究， 2024， 27（7）：77-80.DOI：10.16037/j.1007-869x.2024.07.013.

[2] 徐梦一.纵向通风与重点排烟协同作用下隧道火灾排烟特性及控制方法研究[D].西南交通大学，2023.

[3] 岳升.住宅地下室自然排烟方案排烟效果模拟研究[C]//中国消防协会学术工作委员会消防科技论文集（2023）——建筑火灾防治技术.2023.