防火门在火灾初期的防烟作用探讨

唐杨

摘要：火灾初期是火灾救援的关键阶段，应当选择适宜的防火设施，提升建筑物整体的防火防烟水平，从根本上保障人民的核心利益。就目前来看，防火门是建筑工程防火设计的重要设施，能够辅助火灾初期防烟工作的高效开展。基于此，以防火防烟设计的具体内容为切入点，分析火灾初期的烟气特征以及防火设计的重要性，进而探讨防火门在火灾初期中的防烟作用，以供参考。

关键词：防火门；火灾初期；防烟作用

经过实际调查研究发现，烟气是导致火灾伤亡事故的重要因素之一。而防火门是现阶段重要的防火设备，能够在火灾初期起到良好的烟气阻挡作用，实际应用时需要结合工程具体防火设计要求、火灾初期烟气特征，灵活选择防火门材料与防火门形式。

1 防火防烟设计的具体内容

防火防烟设计工作是保障建筑整体防护水平的重要方式，通过对防火防烟设计水平进行专项管控，能够有效降低火灾发生概率，减少火灾问题对人们生命财产安全造成的威胁。

现阶段的防火防烟设计主要分为预防性防火防烟设计以及防火防烟应急设计两种[1]。其中，预防性防火防烟设计主要是在工程设计期间选择具有更为显著耐火性的施工材料，从根本上提升工程整体耐火等级，保障工程整体的耐火构造建设水平。当前国家及有关部门针对防火防烟设计工作颁布了明文规定，确立了各类施工材料防火等级划分标准。借助防火分区设计工作，可以有效阻止外部火源入侵与内部火源的蔓延。防火分区内部包括防火墙与烟雾报警装置，其中防火墙主要肩负着防止火势蔓延的重要职责，借助烟雾报警装置，可以及时发现存在于建筑物中的火灾问题，并及时提醒建筑内的人员进行撤离。防火防烟应急设计是通过在建筑结构内部设置疏散通道、排烟设施及灭火设施，使火灾问题造成的不利影响能够被控制在最小范围之内[2]。防火疏散通道应当结合工程整体规划情况进行设置，并合理设计安全逃生路线，切实保障火灾发生时人们的生命安全。防烟装置、灭火装置的安装位置与配置数量需要遵循地区消防规定，使火灾能够得到第一时间控制。

2 开展防火防烟设计工作的重要意义

2.1  火灾初期烟气特点

通过分析火灾事故案例发现，火灾初期增长阶段的火灾热释放速率、火焰温度、烟气温度均不高。但由于燃烧现场周边空气不流通，部分火灾初期已经形成了较为明显的烟气，此时的烟气内蕴含着大量的有毒物质，如进入到人体中，会对人体造成不可逆转的影响。火灾经历增长阶段后会进入到充分发展阶段，在此阶段中的火灾燃烧物可充分燃烧，火灾热释放速率达到峰值，温度也达到峰值[3]。此阶段的烟气大量蔓延，烟气中的有害物质浓度提升，使人员疏散及救援难度进一步增大。通过使用防火门，能够最大限度起到防火防烟效果，并将有毒高温气体与应急疏散通道隔绝。

火灾属于剧烈的物理化学变化，在变化期间会产生向上热气流。烟气会随热气流形成垂直自由的热辐射流，并为烟气传送提供条件。同时，火灾中的热气流还能够吸收其他空气逐步增大，朝更远距离扩散，扩散期间的温度也会明显下降。在热辐射的温度下降到与周围空气温度一致时，烟气将失去向上动力。因此在火灾发生时，火灾中的烟气在随火焰上升到天花板后，会在卷吸作用下向下方擴散，并快速弥漫到整个楼层。由于燃烧速度及辐射流的诱导作用不同，烟气上升至下降时的时间间隔被缩短，烟气将在建筑物中快速蔓延，使后续火灾救援难度进一步增大。

由此可见，在火灾生长初期阶段，火灾及烟气的蔓延速度极快，如没有加强此阶段防火防烟设计，后续防火救援工作将会受到严重的不利影响。

2.2  防火防烟设计工作开展的重要性

开展防火防烟设计工作的重要意义主要体现在以下几个方面：第一，现阶段各工程风格及设计标准复杂，不同工程防火等级要求不同，需要结合工程实际应用功能，优化防火设计方案，加大防火设计各环节的管控力度，确保建筑物内的防火防烟设施能够切实满足火灾初期救援工作要求。第二，建筑物内部人群密度大，火灾发生时容易造成更为严重的损失[4]。因此在建筑设计环节，需要着重关注建筑内疏散通道以及防火门的设计工作，从根本上提升人员疏散速度。由于现阶段工程逐渐趋向于高层化发展，在建筑防火设计期间还应当保障建筑整体防火防烟设施布局的合理性，最大限度控制建筑火灾影响范围。第三，现阶段的工程设计不仅需要满足功能性、观赏性等基础要求，还需要做好建筑防火防烟设计工作，完善建筑各程序防护要求，避免工程经常出现火灾问题。由于当前工程多数使用了外保温材料，这些材料均具有防火性能较差等问题，还需要进一步完善防火防烟设计要求，积极使用防火门等有效的防火设施，制定出专项可行的防火设计方案。

3 防火门种类

依照GB/T5823—2008《建筑门窗术语》规定，防火门主要是指火灾发生后能够隔断火焰的门，也是一种可以抵御火焰冲击，防止烟气泄漏的重要设施[5]。现有防火门必须符合规定耐火等级，防火门向疏散方向开启，在火灾出现后能够快速关闭。现阶段应用在建筑工程中的防火门种类与规格较多，但均需具备开启灵活、坚固耐用、安全可靠等特征。

从耐火等级角度分析，防火门可分为甲级防火门、乙级防火门、丙级防火门三个等级。其中，甲级防火门的耐火极限为1.2h，多数为全钢板结构，能够有效控制火灾蔓延。乙级防火门的耐火极限为0.9h，在防火门处一般都设置有小玻璃窗，玻璃窗应当采用5mm厚的夹丝玻璃或耐火玻璃，防止开口处蔓延火灾。丙级防火门的耐火极限为0.6h，大部分木质防火门均为丙级。

从材质角度分析，防火门可分为木质防火门、钢质防火门。木质防火门需要在木质门表面涂抹防火涂料、装饰防火胶板，防火等级较低，耐火时间短。但由于木质消防门的自重轻，开启灵活、实际装饰效果好，多数被应用在中高档次民用建筑物中[6]。钢质防火门可采用普通钢板制作，在门扇夹层处填入岩棉等耐火材料，以切实满足实际防火防烟要求。由于钢质防火门自重更大、开启不够便捷，因此被主要应用在工业建筑或民用建筑中。

从开启角度分析，防火门可分为开式防火门、闭式防火门。其中，开式防火门主要是指防火门平时处于开启状态，在发生火灾后能够自动关闭。开式防火门内部由门扇、闭门器、顺序器、防火锁、防火合页以及中心控制系统组成。在实际应用过程中，火灾自动报警器在发现火灾后可立即通知火灾联动系统以及远程控制模块，打开防火门电磁释放闸，将常开的防火门关闭。闭式防火门主要是指防火门平常处于关闭状态，人员需要通过推动开启门。闭式防火门内部结构较为简单，主要由闭门器、顺序器、防火锁以及防火合页组成[7]。闭式防火门结构简单，实际安装与运维成本低，现阶段被广泛应用在建筑工程防火设计中。但由于闭式防火门具有操作复杂、隔烟效果不佳等缺陷，应避免将其使用在人员流动性较大、火灾易发生场地中。

在防火门安装过程中，需要严格遵照建筑工程整体设计方案中的尺寸、标高以及方向安装。在门扇与附件安装过程中，应当使用水泥砂浆或高强度细石混凝土嵌塞，与墙面形成统一整体，最大限度发挥出防火门的防火防烟作用，使火灾能够与消防救援通道分隔。

4 防火膨胀密封件

防火门的防烟性能会受其自身质量、安装工艺、防火膨胀件密封性影响。依据防护门规定要求，防火门框、防火门扇、防火门扇与门扇之间的缝隙处必须嵌装有防火密封件，且防火密封件的性能需要与建筑物整体防火设计要求相符。

防火膨胀密封条需要在实际使用前开展膨胀性试验。防火膨胀密封条样品需要在60℃左右的干燥箱中配置，因此膨胀密封条的膨胀实验需要在700±10℃中的电阻箱中开展，确保其能够充分膨胀。

5 防火门在火灾初期的防烟作用

通过具体分析发现，在火灾初期阶段，火焰温度还未达到700℃，防火门中的防火膨胀密封条没有完全膨胀，防火门扇及门框会留有一定缝隙，难以起到充分的防烟效果，导致救援难度进一步提升。

结合现有防火门特征，发现防火门随时需处于开启或关闭状态。为避免防火门常闭而难以立即使用等弊端，现有工程内主要使用常开型防火门。通过在防火门处安装联动控制系统，使其可以在火灾发生后快速关闭，充分发挥出应有的隔烟与防火作用。

在防火门两处还需要安装感烟探测装置探测烟雾信号，并将探测到的信号由火灾自动报警联动控制系统传输给主机。主机向联动控制系统发送关闭防火门信号。防火门关闭或开启状态均应有信号反馈给报警主机或者控制盒。为避免防火门受特殊因素影响出现无法自动复位的问题，还可以在重要防护建筑物中使用可自动开启、关闭的活动式防火门。

6 防火门在具体工程中的设计与应用

6.1  防火门设计内容

本文以某地一办公楼工程为例，该工程主要包括主楼与三个裙房。其中，主楼为地上14层、地下2层，裙房全部为两层。经过实际调查研究发现，该建筑工程使用年限较长，内部消防设施已发生严重损坏，难以满足现有国家颁布的建筑消防规定。

在消防安全整改设计工作开展时，设计人员对该建筑工程中的防火分区进行了重新规划，在防火分区的防火墙开口处增加了甲级防火门；在消防电梯、机房处增加了甲级防火门；在地下消防泵房与喷淋泵房处设置了甲级防火门。在主楼房间楼梯与前室处增加了乙级防火门；裙房、密封楼梯间处增加了乙级防火门。

由于该建筑工程中的内部人员流动较大，为从根本上发挥出防火门的防火防烟作用，还需要使用常开式防火门结构。

6.2  防火门设计注意事项

防火门的设计需要注意：第一，注重分析门扇对疏散宽度的影响。防火门一般都被设置在建筑空间中的疏散路径处，如楼梯间、前室、走廊等处[8]。如果没有细致分析建筑平面设计要求，则极容易出现防火门扇开启后阻挡疏散路径等问题，致使人员紧急疏散受到不利影响。因此在防火门设计工作开展期间，应首先分析门扇对疏散宽度的影响，选择适宜的防火门规格。第二，通向相邻分区疏散口。通向相邻防火分区的防火门应当为甲级。但在防火门只能够单向开启，且两个分区均只有一个安全出口的情况下，需要在防火墙上设置两樘防火门，并使防火门能够分别开启，以满足两个分区间的疏散要求。第三，选择适宜启闭方式。当前防火门多为常闭型，门扇处于始终闭合状态，需要手动打开。但在实际应用过程中，常闭防火门极容易影响室内通风采光效果，通行时花费的时间较长。消防门中的闭门器与启闭连接件经常损坏，难以从根本上发挥出防火门的防烟作用。因此在条件允许的情况下，可以使用常开式防火门。通过在防火门处增加定门器与自动启闭装置、自动预警装置，能够及时在火灾初期阶段发挥其应有的防烟作用，快速隔离火灾发生区与应急通道，保障防火防烟效果。

6.3  防火门在封闭楼梯间、防煙楼梯间的应用

建筑物封闭楼梯间主要由墙体、防火门、疏散指示标志、应急照明设施组成。封闭楼梯间的任何设备故障均会直接影响到建筑物整体的防火防烟效果。防火门是封闭楼梯间的重要部件，现有楼梯间中多为常闭式防火门。

建筑物的防烟楼梯间主要是在楼梯间入口处设置防烟前室或者专门用于排烟的阳台，通过前室及楼梯间的门应当为乙级防火门。如防火门出现损坏或应用效果不佳，会直接影响到防烟楼梯间的防烟效果，导致建筑物内人员逃生难度进一步提升。

在封闭楼梯间、防烟楼梯间设置防火门主要是为阻止烟气及热气进入楼梯间，为室内人员提供更加安全的逃生通道。为充分发挥出防火门的应用作用，可以在封闭楼梯间、防烟楼梯间采用防火卷帘与常闭式防火门相结合的方式，在原有安装防火门的部位增设具有较高耐火性能的防火卷帘。正常情况下，建筑内部成员可以从防火卷帘门位置处自由出入。在火灾发生后，卷帘门放下，人员可以通过卷帘门旁边的防火门快速逃生。

如建筑物为厂房、酒店等人员出入较为频繁的场所，仅使用常闭式防火门极易出现门扇破损、闭门器损坏等问题。因此在封闭式楼梯间、防烟楼梯间应尽量使用常开式防火门，以确保防火门能够起到更为良好的阻隔烟气、热气作用，并提升防火门自身的美观性。

7 結语

总而言之，通过分析火灾初期烟气蔓延特征发现，要从根本上提升建筑物整体的防火防烟水平，需要着重使用防火门设施。防火门中的防火膨胀密封件需要在较高温度下才可充分膨胀，发挥出隔烟作用，因此还应当主动关注防火门在火灾初期增长阶段的防烟性能评估工作，选择适宜的防火门材料及防火门形式，确保防火门能够充分发挥出应有的防火防烟作用。

参考文献：

[1]周杨，于虎娜.防火防烟安全户门现状及发展[J].中国质量监管，2021（4）：75-77.

[2]闵志翔.高层建筑消防防烟设计问题及措施[J].低碳世界，2020，10（9）：203-204.

[3]唐胜利，何世家，张泽江，等.防火门在火灾初期的防烟作用探讨[J].消防界（电子版），2019，5（5）：67-68.

[4]李德成.高层住宅建筑竖井内火灾烟气蔓延规律研究[D].淮南：安徽理工大学，2018.

[5]朱雄威.浅析防火门在老旧建筑中的重要作用[J].门窗，2017（10）：14+17.

[6]刘瑞娟.新建筑设计防火规范下的居住区总平面、住宅单元平面防火设计研究[D].西安：西安建筑科技大学，2017.

[7]张彤彤.基于性能化防火的超高层综合体典型空间优化设计研究[D].天津：天津大学，2017.

[8]陈鹏.地下商场性能化防火设计及研究[D].西安：西安建筑科技大学，2014.

Discussion on the smoke protection effect of fire doors in the early stage of fire

Tang Yang

（Changsha Rail Transit Fire and Rescue Section， Hunan Changsha 410007）

Abstract：The early stage of fire is a critical stage of fire and rescue. Appropriate fire facilities should be selected to improve the overall fire and smoke prevention level of the building， and fundamentally protect the core interests of the people. From the current point of view， fire doors are important facilities for fire protection design in construction projects， which can assist the efficient development of smoke prevention work in the early stage of fire. Based on this， taking the specific content of fire and smoke prevention design as the starting point， the smoke characteristics in the early stage of fire and the importance of fire prevention design are analyzed， and then the smoke prevention effect of fire doors in the early stage of fire is discussed for reference.

Keywords：fire door; early stage of fire; smoke prevention effect