防火門在火災(zāi)初期的防煙作用探討

唐勝利 何世家 張澤江 何學(xué)超

摘要：通過(guò)火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段煙氣特點(diǎn)，以及防火門中起到防煙功能的防火膨脹密封件的特點(diǎn)，分析了火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段的煙氣可能通過(guò)防火門，對(duì)人員疏散產(chǎn)生危害，得出了火災(zāi)初期防火門的阻煙性能需要量化評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：防火門;漏煙量;防火密封件;煙氣

眾所周知，各類火災(zāi)中，火災(zāi)煙氣是導(dǎo)致傷亡的主要原因。近年來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步，各種新材料的廣泛應(yīng)用，火災(zāi)煙氣的毒害性也不容忽視?；馂?zāi)的發(fā)生不僅對(duì)我們財(cái)產(chǎn)造成不可挽回的損失，而且嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅生命安全，及時(shí)阻止火災(zāi)的蔓延能夠減少財(cái)產(chǎn)損失，更能夠有效保障我們生命安全。保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，防火門在其中扮演著重要的角色。建筑中各種耐火構(gòu)配件對(duì)火災(zāi)煙氣都有一定的阻擋作用，那么作為建筑中最常用的防火門，在火災(zāi)中對(duì)于煙氣的阻隔作用如何呢。防火門在其中的主要作用是在消防重點(diǎn)部位起到防火隔離的作用，常常用在出入口、管道井口等地方，在短時(shí)間內(nèi)要求能隔離濃煙、大火，對(duì)減少損失起到至關(guān)重要的作用。

一、防火門

首先，我們從防火門的定義來(lái)看。在GB/T5823-1986《建筑門窗術(shù)語(yǔ)》中“防火門（fireresistingdoor）：發(fā)生火災(zāi)時(shí)能隔斷火的門?！边@個(gè)定義較為簡(jiǎn)單。也就是說(shuō)防火門一般是指火災(zāi)中能夠抵抗火焰沖擊、防止煙氣泄露的平開門。對(duì)防火門的要求主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一個(gè)是防火門必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的耐火極限，二是防火門向疏散方向開啟，三是防火門在火災(zāi)時(shí)能夠自動(dòng)有序并迅速嚴(yán)密的關(guān)起。目前，我們國(guó)家的GB12955-2008《防火門》對(duì)于防火門耐火性能的規(guī)定符合耐火完整性能和隔熱性能的要求。但是針對(duì)防煙性能未見相關(guān)規(guī)定。那么，那么防火門對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后的煙氣阻隔作用大小及效果并沒(méi)有詳細(xì)的規(guī)定。實(shí)際上防火門在火災(zāi)中能否起到阻隔煙氣的效果如何呢。

二、火災(zāi)初期煙氣的特點(diǎn)

首先，我們看一下火災(zāi)的幾個(gè)階段?；馂?zāi)發(fā)生后，主要要經(jīng)歷初期增長(zhǎng)階段、充分發(fā)展階段以及衰減三個(gè)階段。

我們從漫長(zhǎng)的歷史研究中得到了火災(zāi)燃燒的溫度變化曲線。從上面曲線，我們可以看出，一場(chǎng)火災(zāi)的形成，也許需要幾分鐘時(shí)間，也許需要幾個(gè)小時(shí)的試件。火災(zāi)形成的時(shí)間長(zhǎng)短取決于不同火災(zāi)荷載的燃燒物以及火場(chǎng)的開口通風(fēng)以及不同的引火源等相關(guān)條件。火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段，燃燒的時(shí)間和熱釋放速率曲線和燃燒的時(shí)間溫度曲線很相近?；馂?zāi)初期增長(zhǎng)階段火災(zāi)熱釋放速率和火焰溫度以及煙氣溫度都不是很高，但由于不同燃燒產(chǎn)物，很可能已經(jīng)形成了非常明顯的煙氣，這些煙氣可能蘊(yùn)含著不同的毒性。一旦煙氣進(jìn)入人體內(nèi)，可能會(huì)造成相當(dāng)大的危害。因此，火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段產(chǎn)生的煙氣，我們必須重視。

火災(zāi)在經(jīng)歷了初期增長(zhǎng)階段后，會(huì)進(jìn)入充分發(fā)展階段。在這個(gè)階段可燃物充分燃燒，熱釋放速率達(dá)到峰值，溫度也同樣達(dá)到峰值。此時(shí)，煙氣大量產(chǎn)生并蔓延開來(lái)，高溫高熱有毒的煙氣對(duì)人員疏散產(chǎn)生巨大的危害。我們的防火門的防火防煙性能這是能夠產(chǎn)生非常好的效果，將高位高熱的有毒煙氣阻擋在疏散通道之外。

火災(zāi)的燃燒現(xiàn)象是一種劇烈的物理化學(xué)變化，會(huì)產(chǎn)生大量的向上的熱氣流，煙氣就隨著熱氣流運(yùn)動(dòng)，形成一種垂直且并非等同的自由熱輻射流，從而形成火災(zāi)煙氣的傳送介質(zhì)，隨后不斷的從周圍卷吸新鮮空氣，并再次混合到這種輻射流中。熱輻射流的體積隨著這種不斷的輻射卷吸輻射的過(guò)程想著更遠(yuǎn)的距離擴(kuò)散開來(lái)，隨之其溫度也會(huì)不斷的下降。這種熱輻射流將煙羽流的溫度下降到和周圍空氣溫度相近的一個(gè)最低值時(shí)，煙氣的上升將失去動(dòng)力。因此，燃燒開始一定的時(shí)間后，火災(zāi)煙氣會(huì)隨著火焰上升達(dá)到天花板附近，然后通過(guò)卷吸作用，會(huì)向著下方擴(kuò)散。隨著燃燒過(guò)程的繼續(xù)和時(shí)間的推移，煙氣會(huì)充滿整個(gè)房間，無(wú)論上層或者下層，并且不斷擴(kuò)散。同時(shí)，由于燃燒的速度與熱輻射流的誘導(dǎo)作用相關(guān)，可能達(dá)到相當(dāng)?shù)臄?shù)量級(jí)，并且煙氣從上升到下降到地面的時(shí)間間隔會(huì)非常短，從而可能在火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段就回充滿整個(gè)空間，對(duì)疏散和應(yīng)急救援產(chǎn)生極大的危害。

綜上所述，我們可知火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段，往往會(huì)由于人們對(duì)火災(zāi)煙氣的危害程度的認(rèn)識(shí)不足，造成人們對(duì)于火災(zāi)增長(zhǎng)階段的煙氣危害的忽視。盡管火災(zāi)初期的熱釋放速率不是很大，但產(chǎn)生的煙氣依然會(huì)具有相當(dāng)?shù)臄U(kuò)散性，同樣對(duì)于人員具有相當(dāng)?shù)奈：π浴?/p>

三、防火膨脹密封件的特點(diǎn)

防火門的防煙性能，首先是防火門本身的外觀質(zhì)量決定的，其次防火門的密封性還決定于防火門的安裝工藝水平，除以上兩點(diǎn)外防火門的密封性能起主要是防火膨脹密封件。

GB12955-2008《防火門》規(guī)定的是防火門門框與門扇、門扇與門扇的縫隙處應(yīng)嵌裝防火密封件，且防火密封件的性能應(yīng)符合GB16807的規(guī)定。防火門的密封性主要決定因素由防火門的防火膨脹密封件決定。防火膨脹密封條根據(jù)GB16807-2009《防火膨脹密封件》中的7.3膨脹性能試驗(yàn)我們得知防火膨脹密封條的樣品是在60±5℃的干燥箱中制備的，而防火膨脹密封條的膨脹實(shí)驗(yàn)需要在700±10℃的電阻爐中才能夠充分膨脹。在本課題的研究中我們發(fā)現(xiàn)防火密封件膨脹溫度大致在200℃左右開始膨脹，在700℃左右達(dá)到膨脹最大值。

四、防火門在火災(zāi)初期中的作用

由以上我們可知，火災(zāi)早期階段，由于火災(zāi)溫度尚不能達(dá)到700℃，防火門的防火膨脹密封條尚未完全膨脹，防火門門扇和門框之間的縫隙以及門扇和地面之間的縫隙會(huì)存在一段時(shí)間。如果，此時(shí)火災(zāi)煙氣到達(dá)防火門的一側(cè)，蔓延到另一側(cè)從而威脅到人員生命安全的可能性較大。因此，煙氣可能通過(guò)這些縫隙進(jìn)入到人員疏散區(qū)域?qū)θ藛T的生命安全造成一定的危害。并且，通過(guò)國(guó)外的防火門耐火試驗(yàn)現(xiàn)象中，我們也發(fā)現(xiàn)存在煙氣穿過(guò)防火門的情況。

五、結(jié)論和展望

防火門在火災(zāi)初期抵御火焰沖擊應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。由于防火門中的防火膨脹密封件需要在較高的溫度中才能夠充分膨脹，起到阻隔煙氣的作用。防火門是我們的保命門，因此，我們需要對(duì)其中火災(zāi)初期增長(zhǎng)階段的防煙性能進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

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作者簡(jiǎn)介：唐勝利（1977—），男，碩士學(xué)位，應(yīng)急管理部四川消防研究所消防技術(shù)規(guī)范研究室。