防火門在火災(zāi)初期的防煙作用探討

唐楊

摘要：火災(zāi)初期是火災(zāi)救援的關(guān)鍵階段，應(yīng)當(dāng)選擇適宜的防火設(shè)施，提升建筑物整體的防火防煙水平，從根本上保障人民的核心利益。就目前來看，防火門是建筑工程防火設(shè)計(jì)的重要設(shè)施，能夠輔助火災(zāi)初期防煙工作的高效開展?；诖?，以防火防煙設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容為切入點(diǎn)，分析火災(zāi)初期的煙氣特征以及防火設(shè)計(jì)的重要性，進(jìn)而探討防火門在火災(zāi)初期中的防煙作用，以供參考。

關(guān)鍵詞：防火門；火災(zāi)初期；防煙作用

經(jīng)過實(shí)際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，煙氣是導(dǎo)致火災(zāi)傷亡事故的重要因素之一。而防火門是現(xiàn)階段重要的防火設(shè)備，能夠在火災(zāi)初期起到良好的煙氣阻擋作用，實(shí)際應(yīng)用時(shí)需要結(jié)合工程具體防火設(shè)計(jì)要求、火災(zāi)初期煙氣特征，靈活選擇防火門材料與防火門形式。

1 防火防煙設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容

防火防煙設(shè)計(jì)工作是保障建筑整體防護(hù)水平的重要方式，通過對(duì)防火防煙設(shè)計(jì)水平進(jìn)行專項(xiàng)管控，能夠有效降低火災(zāi)發(fā)生概率，減少火災(zāi)問題對(duì)人們生命財(cái)產(chǎn)安全造成的威脅。

現(xiàn)階段的防火防煙設(shè)計(jì)主要分為預(yù)防性防火防煙設(shè)計(jì)以及防火防煙應(yīng)急設(shè)計(jì)兩種[1]。其中，預(yù)防性防火防煙設(shè)計(jì)主要是在工程設(shè)計(jì)期間選擇具有更為顯著耐火性的施工材料，從根本上提升工程整體耐火等級(jí)，保障工程整體的耐火構(gòu)造建設(shè)水平。當(dāng)前國家及有關(guān)部門針對(duì)防火防煙設(shè)計(jì)工作頒布了明文規(guī)定，確立了各類施工材料防火等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)。借助防火分區(qū)設(shè)計(jì)工作，可以有效阻止外部火源入侵與內(nèi)部火源的蔓延。防火分區(qū)內(nèi)部包括防火墻與煙霧報(bào)警裝置，其中防火墻主要肩負(fù)著防止火勢(shì)蔓延的重要職責(zé)，借助煙霧報(bào)警裝置，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于建筑物中的火災(zāi)問題，并及時(shí)提醒建筑內(nèi)的人員進(jìn)行撤離。防火防煙應(yīng)急設(shè)計(jì)是通過在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置疏散通道、排煙設(shè)施及滅火設(shè)施，使火災(zāi)問題造成的不利影響能夠被控制在最小范圍之內(nèi)[2]。防火疏散通道應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程整體規(guī)劃情況進(jìn)行設(shè)置，并合理設(shè)計(jì)安全逃生路線，切實(shí)保障火災(zāi)發(fā)生時(shí)人們的生命安全。防煙裝置、滅火裝置的安裝位置與配置數(shù)量需要遵循地區(qū)消防規(guī)定，使火災(zāi)能夠得到第一時(shí)間控制。

2 開展防火防煙設(shè)計(jì)工作的重要意義

2.1? 火災(zāi)初期煙氣特點(diǎn)

通過分析火災(zāi)事故案例發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)初期增長階段的火災(zāi)熱釋放速率、火焰溫度、煙氣溫度均不高。但由于燃燒現(xiàn)場周邊空氣不流通，部分火災(zāi)初期已經(jīng)形成了較為明顯的煙氣，此時(shí)的煙氣內(nèi)蘊(yùn)含著大量的有毒物質(zhì)，如進(jìn)入到人體中，會(huì)對(duì)人體造成不可逆轉(zhuǎn)的影響?；馂?zāi)經(jīng)歷增長階段后會(huì)進(jìn)入到充分發(fā)展階段，在此階段中的火災(zāi)燃燒物可充分燃燒，火災(zāi)熱釋放速率達(dá)到峰值，溫度也達(dá)到峰值[3]。此階段的煙氣大量蔓延，煙氣中的有害物質(zhì)濃度提升，使人員疏散及救援難度進(jìn)一步增大。通過使用防火門，能夠最大限度起到防火防煙效果，并將有毒高溫氣體與應(yīng)急疏散通道隔絕。

火災(zāi)屬于劇烈的物理化學(xué)變化，在變化期間會(huì)產(chǎn)生向上熱氣流。煙氣會(huì)隨熱氣流形成垂直自由的熱輻射流，并為煙氣傳送提供條件。同時(shí)，火災(zāi)中的熱氣流還能夠吸收其他空氣逐步增大，朝更遠(yuǎn)距離擴(kuò)散，擴(kuò)散期間的溫度也會(huì)明顯下降。在熱輻射的溫度下降到與周圍空氣溫度一致時(shí)，煙氣將失去向上動(dòng)力。因此在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)中的煙氣在隨火焰上升到天花板后，會(huì)在卷吸作用下向下方擴(kuò)散，并快速彌漫到整個(gè)樓層。由于燃燒速度及輻射流的誘導(dǎo)作用不同，煙氣上升至下降時(shí)的時(shí)間間隔被縮短，煙氣將在建筑物中快速蔓延，使后續(xù)火災(zāi)救援難度進(jìn)一步增大。

由此可見，在火災(zāi)生長初期階段，火災(zāi)及煙氣的蔓延速度極快，如沒有加強(qiáng)此階段防火防煙設(shè)計(jì)，后續(xù)防火救援工作將會(huì)受到嚴(yán)重的不利影響。

2.2? 防火防煙設(shè)計(jì)工作開展的重要性

開展防火防煙設(shè)計(jì)工作的重要意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，現(xiàn)階段各工程風(fēng)格及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜，不同工程防火等級(jí)要求不同，需要結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用功能，優(yōu)化防火設(shè)計(jì)方案，加大防火設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的管控力度，確保建筑物內(nèi)的防火防煙設(shè)施能夠切實(shí)滿足火災(zāi)初期救援工作要求。第二，建筑物內(nèi)部人群密度大，火災(zāi)發(fā)生時(shí)容易造成更為嚴(yán)重的損失[4]。因此在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要著重關(guān)注建筑內(nèi)疏散通道以及防火門的設(shè)計(jì)工作，從根本上提升人員疏散速度。由于現(xiàn)階段工程逐漸趨向于高層化發(fā)展，在建筑防火設(shè)計(jì)期間還應(yīng)當(dāng)保障建筑整體防火防煙設(shè)施布局的合理性，最大限度控制建筑火災(zāi)影響范圍。第三，現(xiàn)階段的工程設(shè)計(jì)不僅需要滿足功能性、觀賞性等基礎(chǔ)要求，還需要做好建筑防火防煙設(shè)計(jì)工作，完善建筑各程序防護(hù)要求，避免工程經(jīng)常出現(xiàn)火災(zāi)問題。由于當(dāng)前工程多數(shù)使用了外保溫材料，這些材料均具有防火性能較差等問題，還需要進(jìn)一步完善防火防煙設(shè)計(jì)要求，積極使用防火門等有效的防火設(shè)施，制定出專項(xiàng)可行的防火設(shè)計(jì)方案。

3 防火門種類

依照GB/T5823—2008《建筑門窗術(shù)語》規(guī)定，防火門主要是指火災(zāi)發(fā)生后能夠隔斷火焰的門，也是一種可以抵御火焰沖擊，防止煙氣泄漏的重要設(shè)施[5]。現(xiàn)有防火門必須符合規(guī)定耐火等級(jí)，防火門向疏散方向開啟，在火災(zāi)出現(xiàn)后能夠快速關(guān)閉。現(xiàn)階段應(yīng)用在建筑工程中的防火門種類與規(guī)格較多，但均需具備開啟靈活、堅(jiān)固耐用、安全可靠等特征。

從耐火等級(jí)角度分析，防火門可分為甲級(jí)防火門、乙級(jí)防火門、丙級(jí)防火門三個(gè)等級(jí)。其中，甲級(jí)防火門的耐火極限為1.2h，多數(shù)為全鋼板結(jié)構(gòu)，能夠有效控制火災(zāi)蔓延。乙級(jí)防火門的耐火極限為0.9h，在防火門處一般都設(shè)置有小玻璃窗，玻璃窗應(yīng)當(dāng)采用5mm厚的夾絲玻璃或耐火玻璃，防止開口處蔓延火災(zāi)。丙級(jí)防火門的耐火極限為0.6h，大部分木質(zhì)防火門均為丙級(jí)。

從材質(zhì)角度分析，防火門可分為木質(zhì)防火門、鋼質(zhì)防火門。木質(zhì)防火門需要在木質(zhì)門表面涂抹防火涂料、裝飾防火膠板，防火等級(jí)較低，耐火時(shí)間短。但由于木質(zhì)消防門的自重輕，開啟靈活、實(shí)際裝飾效果好，多數(shù)被應(yīng)用在中高檔次民用建筑物中[6]。鋼質(zhì)防火門可采用普通鋼板制作，在門扇夾層處填入巖棉等耐火材料，以切實(shí)滿足實(shí)際防火防煙要求。由于鋼質(zhì)防火門自重更大、開啟不夠便捷，因此被主要應(yīng)用在工業(yè)建筑或民用建筑中。

從開啟角度分析，防火門可分為開式防火門、閉式防火門。其中，開式防火門主要是指防火門平時(shí)處于開啟狀態(tài)，在發(fā)生火災(zāi)后能夠自動(dòng)關(guān)閉。開式防火門內(nèi)部由門扇、閉門器、順序器、防火鎖、防火合頁以及中心控制系統(tǒng)組成。在實(shí)際應(yīng)用過程中，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后可立即通知火災(zāi)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程控制模塊，打開防火門電磁釋放閘，將常開的防火門關(guān)閉。閉式防火門主要是指防火門平常處于關(guān)閉狀態(tài)，人員需要通過推動(dòng)開啟門。閉式防火門內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單，主要由閉門器、順序器、防火鎖以及防火合頁組成[7]。閉式防火門結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)際安裝與運(yùn)維成本低，現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用在建筑工程防火設(shè)計(jì)中。但由于閉式防火門具有操作復(fù)雜、隔煙效果不佳等缺陷，應(yīng)避免將其使用在人員流動(dòng)性較大、火災(zāi)易發(fā)生場地中。

在防火門安裝過程中，需要嚴(yán)格遵照建筑工程整體設(shè)計(jì)方案中的尺寸、標(biāo)高以及方向安裝。在門扇與附件安裝過程中，應(yīng)當(dāng)使用水泥砂漿或高強(qiáng)度細(xì)石混凝土嵌塞，與墻面形成統(tǒng)一整體，最大限度發(fā)揮出防火門的防火防煙作用，使火災(zāi)能夠與消防救援通道分隔。

4 防火膨脹密封件

防火門的防煙性能會(huì)受其自身質(zhì)量、安裝工藝、防火膨脹件密封性影響。依據(jù)防護(hù)門規(guī)定要求，防火門框、防火門扇、防火門扇與門扇之間的縫隙處必須嵌裝有防火密封件，且防火密封件的性能需要與建筑物整體防火設(shè)計(jì)要求相符。

防火膨脹密封條需要在實(shí)際使用前開展膨脹性試驗(yàn)。防火膨脹密封條樣品需要在60℃左右的干燥箱中配置，因此膨脹密封條的膨脹實(shí)驗(yàn)需要在700±10℃中的電阻箱中開展，確保其能夠充分膨脹。

5 防火門在火災(zāi)初期的防煙作用

通過具體分析發(fā)現(xiàn)，在火災(zāi)初期階段，火焰溫度還未達(dá)到700℃，防火門中的防火膨脹密封條沒有完全膨脹，防火門扇及門框會(huì)留有一定縫隙，難以起到充分的防煙效果，導(dǎo)致救援難度進(jìn)一步提升。

結(jié)合現(xiàn)有防火門特征，發(fā)現(xiàn)防火門隨時(shí)需處于開啟或關(guān)閉狀態(tài)。為避免防火門常閉而難以立即使用等弊端，現(xiàn)有工程內(nèi)主要使用常開型防火門。通過在防火門處安裝聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，使其可以在火災(zāi)發(fā)生后快速關(guān)閉，充分發(fā)揮出應(yīng)有的隔煙與防火作用。

在防火門兩處還需要安裝感煙探測裝置探測煙霧信號(hào)，并將探測到的信號(hào)由火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)傳輸給主機(jī)。主機(jī)向聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)送關(guān)閉防火門信號(hào)。防火門關(guān)閉或開啟狀態(tài)均應(yīng)有信號(hào)反饋給報(bào)警主機(jī)或者控制盒。為避免防火門受特殊因素影響出現(xiàn)無法自動(dòng)復(fù)位的問題，還可以在重要防護(hù)建筑物中使用可自動(dòng)開啟、關(guān)閉的活動(dòng)式防火門。

6 防火門在具體工程中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

6.1? 防火門設(shè)計(jì)內(nèi)容

本文以某地一辦公樓工程為例，該工程主要包括主樓與三個(gè)裙房。其中，主樓為地上14層、地下2層，裙房全部為兩層。經(jīng)過實(shí)際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，該建筑工程使用年限較長，內(nèi)部消防設(shè)施已發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，難以滿足現(xiàn)有國家頒布的建筑消防規(guī)定。

在消防安全整改設(shè)計(jì)工作開展時(shí)，設(shè)計(jì)人員對(duì)該建筑工程中的防火分區(qū)進(jìn)行了重新規(guī)劃，在防火分區(qū)的防火墻開口處增加了甲級(jí)防火門；在消防電梯、機(jī)房處增加了甲級(jí)防火門；在地下消防泵房與噴淋泵房處設(shè)置了甲級(jí)防火門。在主樓房間樓梯與前室處增加了乙級(jí)防火門；裙房、密封樓梯間處增加了乙級(jí)防火門。

由于該建筑工程中的內(nèi)部人員流動(dòng)較大，為從根本上發(fā)揮出防火門的防火防煙作用，還需要使用常開式防火門結(jié)構(gòu)。

6.2? 防火門設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

防火門的設(shè)計(jì)需要注意：第一，注重分析門扇對(duì)疏散寬度的影響。防火門一般都被設(shè)置在建筑空間中的疏散路徑處，如樓梯間、前室、走廊等處[8]。如果沒有細(xì)致分析建筑平面設(shè)計(jì)要求，則極容易出現(xiàn)防火門扇開啟后阻擋疏散路徑等問題，致使人員緊急疏散受到不利影響。因此在防火門設(shè)計(jì)工作開展期間，應(yīng)首先分析門扇對(duì)疏散寬度的影響，選擇適宜的防火門規(guī)格。第二，通向相鄰分區(qū)疏散口。通向相鄰防火分區(qū)的防火門應(yīng)當(dāng)為甲級(jí)。但在防火門只能夠單向開啟，且兩個(gè)分區(qū)均只有一個(gè)安全出口的情況下，需要在防火墻上設(shè)置兩樘防火門，并使防火門能夠分別開啟，以滿足兩個(gè)分區(qū)間的疏散要求。第三，選擇適宜啟閉方式。當(dāng)前防火門多為常閉型，門扇處于始終閉合狀態(tài)，需要手動(dòng)打開。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，常閉防火門極容易影響室內(nèi)通風(fēng)采光效果，通行時(shí)花費(fèi)的時(shí)間較長。消防門中的閉門器與啟閉連接件經(jīng)常損壞，難以從根本上發(fā)揮出防火門的防煙作用。因此在條件允許的情況下，可以使用常開式防火門。通過在防火門處增加定門器與自動(dòng)啟閉裝置、自動(dòng)預(yù)警裝置，能夠及時(shí)在火災(zāi)初期階段發(fā)揮其應(yīng)有的防煙作用，快速隔離火災(zāi)發(fā)生區(qū)與應(yīng)急通道，保障防火防煙效果。

6.3? 防火門在封閉樓梯間、防煙樓梯間的應(yīng)用

建筑物封閉樓梯間主要由墻體、防火門、疏散指示標(biāo)志、應(yīng)急照明設(shè)施組成。封閉樓梯間的任何設(shè)備故障均會(huì)直接影響到建筑物整體的防火防煙效果。防火門是封閉樓梯間的重要部件，現(xiàn)有樓梯間中多為常閉式防火門。

建筑物的防煙樓梯間主要是在樓梯間入口處設(shè)置防煙前室或者專門用于排煙的陽臺(tái)，通過前室及樓梯間的門應(yīng)當(dāng)為乙級(jí)防火門。如防火門出現(xiàn)損壞或應(yīng)用效果不佳，會(huì)直接影響到防煙樓梯間的防煙效果，導(dǎo)致建筑物內(nèi)人員逃生難度進(jìn)一步提升。

在封閉樓梯間、防煙樓梯間設(shè)置防火門主要是為阻止煙氣及熱氣進(jìn)入樓梯間，為室內(nèi)人員提供更加安全的逃生通道。為充分發(fā)揮出防火門的應(yīng)用作用，可以在封閉樓梯間、防煙樓梯間采用防火卷簾與常閉式防火門相結(jié)合的方式，在原有安裝防火門的部位增設(shè)具有較高耐火性能的防火卷簾。正常情況下，建筑內(nèi)部成員可以從防火卷簾門位置處自由出入。在火災(zāi)發(fā)生后，卷簾門放下，人員可以通過卷簾門旁邊的防火門快速逃生。

如建筑物為廠房、酒店等人員出入較為頻繁的場所，僅使用常閉式防火門極易出現(xiàn)門扇破損、閉門器損壞等問題。因此在封閉式樓梯間、防煙樓梯間應(yīng)盡量使用常開式防火門，以確保防火門能夠起到更為良好的阻隔煙氣、熱氣作用，并提升防火門自身的美觀性。

7 結(jié)語

總而言之，通過分析火災(zāi)初期煙氣蔓延特征發(fā)現(xiàn)，要從根本上提升建筑物整體的防火防煙水平，需要著重使用防火門設(shè)施。防火門中的防火膨脹密封件需要在較高溫度下才可充分膨脹，發(fā)揮出隔煙作用，因此還應(yīng)當(dāng)主動(dòng)關(guān)注防火門在火災(zāi)初期增長階段的防煙性能評(píng)估工作，選擇適宜的防火門材料及防火門形式，確保防火門能夠充分發(fā)揮出應(yīng)有的防火防煙作用。

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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