建筑火災(zāi)滅火救援行動(dòng)中煙氣控制技術(shù)解析

目錄/提綱：……
一、建筑火災(zāi)煙氣基礎(chǔ)認(rèn)知
二、建筑火災(zāi)中的典型煙氣現(xiàn)象
三、滅火救援行動(dòng)中的煙氣控制策略
四、煙氣控制技術(shù)的實(shí)際案例分析
五、煙氣控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望
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建筑火災(zāi)滅火救援行動(dòng)中煙氣控制技術(shù)解析

一、建筑火災(zāi)煙氣基礎(chǔ)認(rèn)知
1．煙氣概念與組成剖析
在建筑火災(zāi)的復(fù)雜情境中，煙氣是一個(gè)關(guān)鍵因素，對(duì)滅火救援行動(dòng)有著深遠(yuǎn)影響。煙氣并非單一物質(zhì)，而是多種成分的復(fù)雜混合物。從本質(zhì)上講，煙氣是建筑內(nèi)各類可燃物在燃燒過程中所產(chǎn)生的物質(zhì)集合。
其組成成分豐富多樣。完全燃燒產(chǎn)物是其中一部分，例如二氧化碳，它是碳元素在充足氧氣環(huán)境下燃燒的最終產(chǎn)物。水蒸汽也是常見的完全燃燒產(chǎn)物，在火災(zāi)高溫下，可燃物中的氫元素與氧結(jié)合生成水蒸汽。這些完全燃燒產(chǎn)物相對(duì)較為穩(wěn)定，在一定程度上反映了火災(zāi)燃燒的充分程度。
然而，不完全燃燒產(chǎn)物在煙氣中同樣占據(jù)重要地位。一氧化碳便是典型代表，它是碳在氧氣不足的情況下燃燒產(chǎn)生的有毒氣體。在火災(zāi)現(xiàn)場，由于氧氣分布不均以及燃燒條件的復(fù)雜性，一氧化碳的生成難以避免。此外，還有各種有機(jī)化合物的不完全燃燒產(chǎn)物，如醛類、酮類等，這些物質(zhì)不僅具有毒性，還可能對(duì)環(huán)境和人體健康造成長期危害。
除了燃燒產(chǎn)物，煙氣中還包含被火焰加熱而帶入上升卷流中的大量空氣。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火焰的高溫使得周圍空氣迅速升溫并形成上升氣流，周圍的冷空氣不斷補(bǔ)充進(jìn)來，這些空氣在卷入火焰區(qū)域的過程中，與燃燒產(chǎn)物混合在一起，進(jìn)一步豐富了煙氣的組成。了解煙氣的概念和組成，是深入研究建筑火災(zāi)滅火救援行動(dòng)中煙氣控制技術(shù)的基礎(chǔ)，為后續(xù)采取有效的控制措施提供了關(guān)鍵依據(jù)。
2．煙氣性質(zhì)全面解讀
煙氣具有多種特性，對(duì)建筑火災(zāi)的發(fā)展和滅火救援行動(dòng)產(chǎn)生重要影響。
遮光性是煙氣的顯著性質(zhì)之一�；馂�(zāi)產(chǎn)生的大量煙氣中含有眾多懸浮顆粒，這些顆粒會(huì)散射和吸收光線，極大地降低可見度。在濃煙彌漫的火災(zāi)現(xiàn)場，能見度可能降至極低水平，救援人員難以看清周圍環(huán)境，這不僅會(huì)
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溢出型煙羽流則多發(fā)生在有陽臺(tái)等突出結(jié)構(gòu)的建筑部位。當(dāng)室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，熱煙氣在室內(nèi)積聚到一定程度后，會(huì)從窗戶等開口處涌出，遇到陽臺(tái)的阻擋，便會(huì)沿著陽臺(tái)邊緣向兩側(cè)蔓延，隨后向上形成獨(dú)特的煙羽流形態(tài)。不同類型的煙羽流，其流動(dòng)特性和對(duì)火災(zāi)發(fā)展的影響各有不同，了解這些分類，有助于消防人員更準(zhǔn)確地把握火災(zāi)現(xiàn)場情況，制定有效的應(yīng)對(duì)策略。
2．轟燃與回燃現(xiàn)象解析
在建筑火災(zāi)中，轟燃與回燃是兩種極具危險(xiǎn)性的現(xiàn)象，對(duì)滅火救援行動(dòng)構(gòu)成重大威脅。
轟燃是室內(nèi)火災(zāi)由局部燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)槿嫒紵年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。當(dāng)室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展到一定階段，可燃物表面的熱解和燃燒加劇，熱煙氣層不斷積聚并向下輻射熱量，使得室內(nèi)其他可燃物表面溫度迅速升高，達(dá)到著火點(diǎn)后，幾乎同時(shí)被點(diǎn)燃，瞬間整個(gè)房間都處于猛烈燃燒狀態(tài)。其產(chǎn)生條件較為復(fù)雜，受可燃物的種類、數(shù)量、分布以及通風(fēng)條件等多種因素影響。例如，當(dāng)室內(nèi)存在大量易燃物品且通風(fēng)不良時(shí)，熱量和可燃?xì)怏w容易積聚，就增加了轟燃發(fā)生的可能性。轟燃一旦發(fā)生，室內(nèi)溫度急劇升高，可達(dá)數(shù)百度甚至更高，產(chǎn)生的高溫和強(qiáng)烈熱輻射不僅會(huì)嚴(yán)重破壞建筑物結(jié)構(gòu)，還會(huì)對(duì)身處其中的人員造成致命傷害，極大地增加救援難度和風(fēng)險(xiǎn)。1993年河北唐山林西百貨商場火災(zāi)，正是轟燃的發(fā)生，使得火勢(shì)迅速蔓延，造成86人死亡的慘痛后果。
回燃則是在通風(fēng)受限的火災(zāi)環(huán)境中，當(dāng)新鮮空氣突然大量涌入時(shí)，原本處于缺氧悶燒狀態(tài)的可燃物與氧氣迅速混合，引發(fā)劇烈的爆燃現(xiàn)象。通常在滅火行動(dòng)中，不當(dāng)?shù)钠撇鸹蛲L(fēng)操作，使新鮮空氣快速進(jìn)入封閉空間，就可能引發(fā)回燃�；厝籍a(chǎn)生的瞬間強(qiáng)大沖擊力和高溫火焰，會(huì)對(duì)周圍的人員和物體造成嚴(yán)重破壞，可能將救援人員推出數(shù)米之外，導(dǎo)致傷亡。2017年美國某倉庫火災(zāi)，救援人員在未充分評(píng)估的情況下強(qiáng)行打開倉庫大門，大量新鮮空氣涌入，引發(fā)回燃，造成多名救援人員受傷。
轟燃和回燃現(xiàn)象的危害巨大，不僅嚴(yán)重威脅人員生命安全，還會(huì)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)造成毀滅性破壞，使火災(zāi)撲救工作陷入更加艱難的境地。因此，消防人員在滅火救援行動(dòng)中，必須充分了解這兩種現(xiàn)象的特點(diǎn)和規(guī)律，謹(jǐn)慎操作，避免因不當(dāng)行為引發(fā)此類危險(xiǎn)情況，確保救援工作安全、有效地進(jìn)行。
3．煙囪效應(yīng)原理與影響
煙囪效應(yīng)的原理基于熱空氣上升、冷空氣下降這一基本的熱動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。在建筑中，建筑物內(nèi)部的豎井，如樓梯間、電梯井、通風(fēng)管道等，就如同一個(gè)個(gè)巨大的“煙囪”。當(dāng)建筑內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)煔庋杆偌訜嶝Q井內(nèi)的空氣，使其溫度升高，密度減小。而豎井外部的空氣相對(duì)較冷，密度較大。在這種密度差的作用下，熱空氣會(huì)自然地向上流動(dòng)，形成一股強(qiáng)大的上升氣流，就像煙囪中熱煙氣向上排出一樣，這便是煙囪效應(yīng)的形成過程。
在建筑火災(zāi)中，煙囪效應(yīng)對(duì)煙氣流動(dòng)有著顯著影響。它會(huì)加速煙氣在豎井內(nèi)的上升速度，使煙氣迅速蔓延到建筑的上部樓層。原本可能局限在某一層的火災(zāi)煙氣，借助煙囪效應(yīng)，能在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)散到數(shù)十米甚至上百米的高度，擴(kuò)大了火災(zāi)的影響范圍。而且，煙囪效應(yīng)還會(huì)導(dǎo)致煙氣通過豎井的開口部位，如樓梯間的門、電梯井口等，竄入其他樓層的走廊、房間，進(jìn)一步加劇了火災(zāi)在建筑內(nèi)的蔓延，給人員疏散和滅火救援工作帶來極大困難。
4．中性面現(xiàn)象探討
在建筑火災(zāi)的復(fù)雜體系中，中性面是一個(gè)重要概念。中性面指的是在建筑豎井內(nèi)，由于煙囪效應(yīng)的存在，使得豎井內(nèi)外壓力相等的一個(gè)理論平面。它并非實(shí)際存在的物理界面，而是為了描述和分析火災(zāi)中煙氣流動(dòng)與壓力分布情況而定義的一個(gè)抽象概念。
中性面的位置并非固定不變，它會(huì)受到多種因素的影響，如建筑內(nèi)外的溫度差、風(fēng)速、豎井的高度以及火災(zāi)的規(guī)模等。一般來說，在火災(zāi)初期，當(dāng)熱煙氣產(chǎn)生量相對(duì)較小時(shí)，中性面位置可能較低；隨著火災(zāi)發(fā)展，熱煙氣大量產(chǎn)生，豎井內(nèi)壓力變化，中性面位置會(huì)逐漸上升。
在火災(zāi)中，中性面有著重要作用。它是判斷煙氣流動(dòng)方向的關(guān)鍵依據(jù)，在中性面以下，豎井內(nèi)壓力低于外部，空氣會(huì)從外部流入豎井；而在中性面以上，豎井內(nèi)壓力高于外部，熱煙氣會(huì)從豎井流向外部空間。了解中性面的位置和變化規(guī)律，有助于消防人員預(yù)測煙氣的擴(kuò)散路徑，提前采取措施，如合理布置通風(fēng)設(shè)備、引導(dǎo)人員疏散等，從而有效降低火災(zāi)危害。
5．層化現(xiàn)象分析
層化現(xiàn)象在建筑火災(zāi)中較為常見，其產(chǎn)生原因主要源于熱煙氣與冷空氣的密度差異�；馂�(zāi)發(fā)生時(shí)，熱煙氣因溫度高、密度小而上升，在建筑空間上部積聚；冷空氣則因密度大處于下部，從而形成熱煙氣層與冷空氣層的分層狀態(tài)。
層化現(xiàn)象對(duì)排煙有著顯著影響。一方面，穩(wěn)定的層化結(jié)構(gòu)有利于自然排煙，熱煙氣層聚集在上部，可通過建筑頂部的開口順利排出。但另一方面，如果層化現(xiàn)象被破壞，比如受到通風(fēng)、人員行動(dòng)等因素干擾，熱煙氣與冷空氣混合，會(huì)降低排煙效率，影響救援工作。
針對(duì)層化現(xiàn)象，可采取相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施。在建筑設(shè)計(jì)階段，合理規(guī)劃通風(fēng)口位置和大小，確保熱煙氣能有效排出。在火災(zāi)救援時(shí)，救援人員應(yīng)盡量減少對(duì)層化結(jié)構(gòu)的破壞，如需通風(fēng)，要謹(jǐn)慎操作，避免熱煙氣與冷空氣過度混合。同時(shí)，利用監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)掌握層化狀態(tài)，以便及時(shí)調(diào)整救援策略。
6．貼壁現(xiàn)象與煙氣層吸穿現(xiàn)象介紹
貼壁現(xiàn)象是指熱煙氣在流動(dòng)過程中，遇到墻壁等障礙物時(shí)，會(huì)沿著墻壁表面流動(dòng)并貼附在上面。這一現(xiàn)象的特點(diǎn)在于，熱煙氣會(huì)順著墻壁蔓延，形成獨(dú)特的流動(dòng)形態(tài)。其影響不可小覷，由于熱煙氣貼壁流動(dòng)，會(huì)使墻壁溫度迅速升高，可能導(dǎo)致墻壁結(jié)構(gòu)受損，并且增加了火災(zāi)向相鄰區(qū)域蔓延的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，對(duì)于在附近進(jìn)行救援的人員而言，貼壁的高溫?zé)煔庖矔?huì)對(duì)其安全構(gòu)成威脅。
煙氣層吸穿現(xiàn)象則是在特定條件下，當(dāng)通風(fēng)口或排煙口的吸力過大時(shí)，會(huì)破壞原本穩(wěn)定的煙氣層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致空氣卷入煙氣層，使煙氣層出現(xiàn)局部穿透的情況。該現(xiàn)象的特點(diǎn)是會(huì)打破煙氣層的穩(wěn)定狀態(tài)，造成煙氣的紊亂。這不僅會(huì)降低排煙效果，影響救援行動(dòng)中對(duì)煙氣的有效控制，還可能使新鮮空氣過早與熱煙氣混合，加速火勢(shì)蔓延，進(jìn)一步加大滅火救援的難度。
三、滅火救援行動(dòng)中的煙氣控制策略
1．火災(zāi)初期“排、頂”同施策略
在建筑火災(zāi)初期，及時(shí)且有效的煙氣控制至關(guān)重要，關(guān)乎后續(xù)救援行動(dòng)的順利開展以及人員生命安全的保障。“排、頂”同施策略是應(yīng)對(duì)這一 ……（未完，全文共9707字，當(dāng)前僅顯示3253字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《建筑火災(zāi)滅火救援行動(dòng)中煙氣控制技術(shù)解析》）