地下商业建筑火灾烟气控制的模拟研究

王飞虎

【摘要】随着城市化进程的加快，许多城市开始兴建地下商业建筑，地下商业建筑防火问题越来越受到人们的关注。由于地下商业建筑的建构特点与地面建筑有很大的差异，其建筑结构的封闭性强，通风排烟差，因此更容易带来火灾隐患。本文主要从地下建筑烟气控制方法以及烟气控制具体方案展开深入的探讨。

【关键词】地下商业建筑；火灾；烟气控制方法

随着我国城市建设规模不断扩大，在用地面积日益紧张的情况下，各大城市纷纷建筑地下工程。但由于特殊的建筑形式，一旦发生火灾，温度上升很快，所产生出的大量一氧化碳等有毒气体既能使人缺氧窒息，又能使环境的可见度降低，给人员的安全疏散造成困难。因此应针对地下商业建筑特点在建筑的防排烟设计中采取相应的措施。

一、地下建筑烟气控制方法

目前我国地下商业建筑种类繁多，功能复杂，其自身的建筑结构特点与地面的建筑的消防设置差别较大，因此在地下消防灭火过程中，需要选择合理的建筑火灾烟气控制方法，这对于火灾的扑救以及人员的疏散具有很大的作用。具体的烟气控制方法有以下几点：1.自然排烟法。自然排烟是借助自然力作用下，使室内外空气对流进行排烟。根据火灾发生时所产生出的热气流的浮力以及气象条件，利用建筑物本身的竖井、排烟塔排烟通道或普通电梯井、楼梯间等处，从通道或窗口部分将烟雾排出。自然排烟不需要电源或是风机设备，排烟口在没有紧急情况下可作平时通风用，以此来避免设备的闲置。但由于受到室外方向、风速和建筑自身的密封性的影响，其排烟效果并不大稳定，并伴有火灾通过吧排烟口蔓延的危险[1]。2.机械排烟法。机械排烟是使用排烟风机进行强制排烟，此方式主要是利用建筑物自身固定的排烟设备系统进行现场排烟，以此来确保疏散时间和疏散通道安全的排烟方式。机械排烟常用于没有自然开窗，且长度超过20米的内走道或者地下室。在具体的安装时，将建筑顶棚设置排风口，发生火灾时启动风机从排烟口抽烟。机械排烟自身最大的优点就是排烟效果好，且不易受到自然风向的影响，能够在火灾发生的第一时间内开始排烟，其效果比较稳定。尤其在火灾初期阶段，能使着火区域内压力快速下降，形成负压，来确保烟气不会向其他区域扩散。但机械排烟的设备成本较高，维修保养复杂，因此在小型地下商城里应用较少。3.人工排烟法。所谓人工排烟法，顾名思义就是指火灾现场救援人员利用救援设备来对特定烟气区域进行集中疏散处理，目前社会上最常用的人工排烟法有以下三种方式：喷雾水排烟、移动排烟设备进行排烟以及地下通道充灌高倍泡沫排烟。人工排烟法在使用中能够因地适宜的根据火灾现场的实际情况，结合着消防人员给出的扑救方案再实行最有效、最便捷的烟气控制，且方法具有适应性强、灵活多变的特点。

二、地下建筑烟气控制的有效方案

（一）地铁站火灾烟气控制模拟方案

目前我国地铁站的构建一般由地下两到三层组成，因此在发生火灾时，地铁站内的相关安全责任人在第一时间进行火灾扑救和人员疏散的过程中，必须严格控制火災烟气的走向，不能让其向人流通道处蔓延，而要将其烟气驱向非火灾区域蔓延，以此来确保乘客能够在黄金时间内安全撤离。对于地铁站内大厅火灾发生时，首先应该迅速关闭地铁站内的空调通风系统，打开站厅层的排烟系统，为了保证烟气不向上下层处蔓延开来，应同时打开地下层内的其他通风系统进行送风增压，以此来有效防止火灾烟气的进入[2]。同时，面对站台层的火灾发生，相关安全责任人可以依据站台内的实际情况，通过打开屏蔽门的方式，借助列车隧道内的排烟通道来辅助站台排烟系统排烟，以此来加快烟气体的快速流出。在此环节中，需要注意的是，因地铁站内客流量多，火灾救援时，必须要确保逃生通道顺畅。

（二）地下车库火灾烟气控制模拟方案

地下车库的实际建筑面积大，车辆密集，而出口较少，因而火灾发生时极易出现爆炸的危险。火灾发生时，释放出的有毒气体累积过多，在火场温度过高的情况下，就会产生大面积爆炸，因此，加强地下车库的火灾烟气的排出对现场火灾救援起着至关重要的作用[3]。具体的做法有：首先，火灾发生时，应立即关闭地下车库的防火卷帘，把火势尽可能的控制在最小范围，保证其他区域内车辆的安全。如果地下车库有采光窗，可及时的打开采光窗，进行自然排烟。其次，要快速的启动车库内的排烟风机，尽可能的充分利用地下车库内设的机械排烟系统进行排烟，也可以结合车库内实际条件，利用排烟车、排烟机等移动排烟设备进行排烟。但此过程中需要注意的是，如果地下车库设有两个以上的出口时，应该结合火势情形将多余的出口设置为排烟口和送风口。另外，救援人员可根据火势需要，使用喷雾水或是高倍数泡沫进行消烟。

结语：

综上所述，地下商业建筑发生火灾时的烟气有效控制是防火监督检查工作的重点，与国家的经济发展以及人民群众切实利益息息相关。因此，在地下建筑内设置排烟系统是非常必要的。相关责任人只有结合以往的实际案例，根据火灾实情，采取合理的排烟方式，才能在真正火灾来临时有效的排出烟气，为火灾扑救提供有力保障。

参考文献：

[1]洪德，李航，马云东.轨道交通特色专业应用型创新人才培养模式[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2012（14）：9一662.

[2]明荣.刍议大型地下商场火灾的排烟方法[J].洛阳市公安消防支队，科技信息，2009，（23）.

[3]李建委，余明高，李志峰.地下仓库火灾烟气危害性研究[J].消防科学与技术，2009，（9）.