基于火災(zāi)案例分析的火災(zāi)應(yīng)急中控制煙氣蔓延探討

毛翔

摘要：多起火災(zāi)事故表明，火災(zāi)煙氣是導(dǎo)致大量人員傷亡的最主要原因。因此，對煙氣致人傷亡的影響因素進(jìn)行了分析，并根據(jù)火災(zāi)應(yīng)急中的實際情況，對控制煙氣蔓延的意義、可操作性、相關(guān)支持措施進(jìn)行了闡述，旨在實現(xiàn)減少火災(zāi)傷亡的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：火災(zāi)應(yīng)急；煙氣蔓延控制；建筑；消防

1 火災(zāi)中煙氣導(dǎo)致人員傷亡的案例簡述

在多數(shù)火災(zāi)中，相對于熱量和燃燒造成的傷害，煙氣所造成的傷害比例最大。據(jù)統(tǒng)計火災(zāi)中85%以上的死亡是由于煙氣的影響，其中大部分人是吸入了煙塵及有毒氣體昏迷而致死的[1]。近年來，已經(jīng)發(fā)生多起因煙氣蔓延導(dǎo)致傷亡的典型火災(zāi)案例，如：

2022年11月21日16時許，河南省安陽市文峰區(qū)一商貿(mào)有限公司發(fā)生特別重大火災(zāi)事故，造成42人死亡、2人受傷。該起火災(zāi)中，由于二樓某公司通往室外的內(nèi)部樓梯上方與一樓倉庫連接處僅用紙箱板封堵，導(dǎo)致倉庫著火后大量高溫有毒濃煙迅速沖破紙箱板，涌入充滿該內(nèi)部樓梯，堵住了逃生通道，導(dǎo)致該公司員工死亡[2]。

2023年4月17日，浙江省武義縣一廠房發(fā)生火災(zāi)，造成11人死亡，火災(zāi)發(fā)生在一層，由于一、二層間的連通中庭及廠房兩部敞開樓梯導(dǎo)致火災(zāi)煙氣的快速蔓延擴(kuò)散，三層廠房內(nèi)人員無法逃生致死[3]。

2023年4月18日，北京某醫(yī)院發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣通過未關(guān)閉防火門的樓梯間和電纜井向上蔓延，雖然該醫(yī)院住院部七、八層未過明火，但仍然導(dǎo)致29人死亡，42人受傷[4]。

2024年1月24日15時許，新余市渝水區(qū)一臨街店鋪發(fā)生火災(zāi)，導(dǎo)致39人死亡，9人受傷?；馂?zāi)發(fā)生在地下一層，大量煙氣涌出后進(jìn)入地上二層的賓館和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致傷亡慘重[5]。

2024年2月23日4時39分，南京市雨花臺區(qū)一小區(qū)6號樓發(fā)生火災(zāi)，15人遇難，44人受傷。此起火災(zāi)發(fā)生在高層住宅樓的一樓架空層處，煙氣通過采光井向上蔓延，并燒入數(shù)十戶居民家中，導(dǎo)致大量傷亡[6]。

類似的火災(zāi)事故很多，以上只是部分典型的傷亡人員較多的案例?；馂?zāi)中因煙氣擴(kuò)散蔓延到有人區(qū)域，導(dǎo)致人員傷亡是火災(zāi)中一種常見現(xiàn)象。

2 煙氣致人傷亡的主要原因分析

2.1? 煙氣具有高溫、毒性、刺激性等特性

煙氣是可燃物與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，由于燃燒物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)不同，燃燒時現(xiàn)場供氧情況不同，煙氣的成分會有不同。通常來說，煙氣產(chǎn)物中最多的是CO、CO2，同時會有HCL、H2S、HCN、SO2、NH3、HF等幾十種無機(jī)物，還有光氣、醛類氣體等有機(jī)物[7]。煙氣的毒性主要體現(xiàn)在這些化學(xué)成分會導(dǎo)致人員窒息，包括單純窒息和化學(xué)窒息。有研究人員對17種煙氣中常見成分進(jìn)行了濃度范圍和危險含量的分析[8]，當(dāng)達(dá)到危險含量值時，身處煙氣中的人員即會失去行動能力或死亡。同時，煙氣的高溫特性會導(dǎo)致人員燒傷，特別是呼吸道損傷。煙氣還存在遮光性，當(dāng)人員進(jìn)入煙氣中時視線受阻，行動遲緩，會使高溫、毒性傷害作用的時間延長。

2.2? 煙氣不受控制地向有人區(qū)域快速蔓延

2.2.1? 建筑中防火分隔缺失

如江西新余火災(zāi)中，地下一層發(fā)生火災(zāi)后，煙氣沿地下一層的樓梯間出口向外涌出，因其地下樓梯間是與地上樓梯間共用的，沒有錯位設(shè)置，也沒有防火分隔，樓梯間煙氣在煙囪效應(yīng)作用下，不受控制地蔓延到二樓有人區(qū)域。

類似的情形在多個火災(zāi)中存在，比如河南安陽廠房火災(zāi)中，倉庫與樓梯間的防火分隔是紙箱板，相當(dāng)于未設(shè)置符合要求的防火分隔，從而導(dǎo)致煙氣蔓延。

建筑中的防火分隔包括墻、樓板、門、防火卷簾、防火窗、防火封堵材料、防火閥等，在建設(shè)工程的消防設(shè)計中如未按規(guī)范設(shè)計，或設(shè)計時規(guī)范未作出相關(guān)規(guī)定，或在建設(shè)、驗收中失誤失察，都有可能導(dǎo)致防火分隔缺失或不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.2? 防火分隔未起作用

因防火分隔未起作用而導(dǎo)致煙氣蔓延，進(jìn)而導(dǎo)致人員死傷的案例很多，如2018年8月25日發(fā)生的哈爾濱某湯泉酒店火災(zāi)，也是由于酒店領(lǐng)班使用滅火器箱擋住E區(qū)三層常閉式防火門，使其始終處于敞開狀態(tài)?；馂?zāi)發(fā)生后，大量煙氣沿著這個防火門進(jìn)入E區(qū)三層，導(dǎo)致20人死亡，23人受傷[9]。

在建筑已有防火分隔設(shè)施的情況下，防火分隔未起作用，主要是管理或設(shè)計問題。比如很多單位，特別是醫(yī)院、綜合樓、高層住宅樓，其樓梯間的常閉式防火門大都處于開啟狀態(tài)。針對高層建筑樓梯間防火門的開閉情況，有研究者在論文課題中組織的線上問卷調(diào)研共收到452份有效問卷，有87.39%的人回答樓梯間防火門處于常開狀態(tài)，12.61%回答處于常閉狀態(tài)；有88.72%的人回答前室防火門處于常開狀態(tài)，11.28%回答處于常閉狀態(tài)[10]?？梢?，樓梯間常閉式防火門不能保持關(guān)閉是一種常態(tài)。另外的原因可能是在設(shè)計中未能充分考慮應(yīng)用場所的人流、通行需求、防火門產(chǎn)品質(zhì)量等因素，導(dǎo)致設(shè)計的常閉式防火門未能保持關(guān)閉，在關(guān)鍵時刻未能發(fā)揮作用。

2.2.3? 現(xiàn)場發(fā)生了快速火災(zāi)或快速蔓延

有些火災(zāi)的燃燒速度是非?？焖俚?，因而也會在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的煙氣，比如聚氨酯泡沫的燃燒，可能會在2min左右就會生成超級快速的火災(zāi)，產(chǎn)生巨量的煙氣，在煙氣蔓延范圍內(nèi)，所有在場人員都將受到嚴(yán)重威脅。例如，2023年3月27日14時30分許，河北省滄州市滄縣崔爾莊鎮(zhèn)一廢棄冷庫在拆除過程中發(fā)生火災(zāi)，由于燃燒速度極快，煙氣瞬間充滿了冷庫內(nèi)部，當(dāng)時在現(xiàn)場作業(yè)的12人中，11人遇難，僅有1人逃生[11]。

另有一種情況就是特殊的建筑結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的快速蔓延，火災(zāi)可能并不是快速的，但建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)存在井道（采光井、通風(fēng)井、電纜井、垃圾道等），從而產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，導(dǎo)致煙氣快速蔓延。例如2024年2月23日的南京高層住宅樓火災(zāi)，一樓架空層電瓶車燃燒之后，因為未與建筑的采光井進(jìn)行防火分隔，煙氣進(jìn)入采光井形成煙囪效應(yīng)，短時間內(nèi)火和煙就從1層蔓延到34層，因為有些住戶在采光窗外設(shè)置了鐵籠存放雜物，燒破玻璃后進(jìn)入了室內(nèi)，導(dǎo)致數(shù)十住戶室內(nèi)起火，室內(nèi)產(chǎn)生大量的煙氣，同時在戶外走廊、樓梯間也有煙氣，最終導(dǎo)致大量人員傷亡。

2.3? 人員盲目沖入煙中逃生

在發(fā)生火災(zāi)時，人員盲目沖入有煙的樓梯間逃生，最終導(dǎo)致傷亡的案例很多。例如2015年6月25日，河南省鄭州市西關(guān)虎屯一個多層居民樓一層發(fā)生火災(zāi)，燃燒面積4m2，但導(dǎo)致了15人死亡、2人重傷的嚴(yán)重后果。這是因為當(dāng)時居住在七樓的17人聽說起火后，盲目沿樓梯向下逃生，死于煙氣產(chǎn)生的劇毒和高溫，而其他13戶人家均未開門逃生，因而也未有人員傷亡[12]。長期以來，消防宣傳過于強(qiáng)調(diào)發(fā)生火災(zāi)后立即逃生，在消防演練中大量示范用濕毛巾捂口鼻作為防煙措施沿樓梯向下逃生，給社會公眾的印象就是可以穿越有煙區(qū)域逃生。

3 火災(zāi)應(yīng)急中控制煙氣蔓延的措施探討

3.1? 加強(qiáng)建筑的防煙設(shè)計，加強(qiáng)煙氣控制設(shè)施（設(shè)計）的消防審驗

加強(qiáng)建筑防煙的設(shè)計是非常核心的工作。在這方面，包括各類防火分隔、防煙門窗、正壓送風(fēng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)等，均應(yīng)在消防設(shè)計上給予重視。同時，建設(shè)工作消防設(shè)計審核和驗收部門要認(rèn)真履行職責(zé)，把建筑控制煙氣蔓延的設(shè)計作為重點進(jìn)行審核，把控制煙氣蔓延的施工內(nèi)容作為重點來進(jìn)行驗收，確保建成投入使用的建筑是具備控制煙氣蔓延條件的。

要吸取火災(zāi)案例教訓(xùn)，在建筑設(shè)計中，要充分研究火災(zāi)蔓延擴(kuò)大的原理，比如常閉式防火門不能保持關(guān)閉，或可考慮設(shè)計為常開式防火門。在建筑內(nèi)部設(shè)計天井時，是否可以考慮采光窗等的防火性能，比如采用防火窗或固定窗，并考慮窗戶之間的距離，對窗間墻、窗檻墻、防火挑檐等進(jìn)行設(shè)計，從而增強(qiáng)建筑本身的防火災(zāi)蔓延功能。

針對易發(fā)煙和能夠快速燃燒的材料，在設(shè)計中要明確其使用場所和燃燒性能，比如保溫材料中的聚氨酯泡沫，無論用于外墻還是冷庫（室內(nèi)冰雪場所），要在設(shè)計中要求使用不燃或難燃材料，在驗收時要進(jìn)行現(xiàn)場測試，不能僅看產(chǎn)品檢測報告。

3.2? 加強(qiáng)對火災(zāi)煙氣蔓延控制設(shè)施的管理

管理部門和人員要熟悉建筑中的煙氣蔓延控制設(shè)施，比如防火門、防火卷簾、防火閥、防火封堵材料以及防排煙系統(tǒng)，在日常要作為重點進(jìn)行檢查，對應(yīng)關(guān)閉的防火門要進(jìn)行關(guān)閉，并制訂規(guī)章制度加以確保。當(dāng)發(fā)現(xiàn)防火分隔設(shè)施、防排煙設(shè)施損壞、失效時，要立即進(jìn)行整改。要特別注意建筑底層的防火分隔設(shè)施，如地下車庫與地上樓梯間的防火門，防止地下車庫著火后，煙氣蔓延進(jìn)入整個大樓。

3.3? 加強(qiáng)對煙氣蔓延中其他影響因素的管理

建筑物投入使用后，由于使用人員的改造、使用等行為，可能會導(dǎo)致火災(zāi)時煙火蔓延。比如居民住宅樓中，在陽臺、樓梯間堆物，在采光窗戶外（采光井內(nèi)）安裝鐵籠堆物，在窗戶處設(shè)置遮陽棚，在陽臺設(shè)置晾衣竿，在外墻新增保溫材料、廣告牌、電子屏或其他能夠燃燒的裝修（造型），用于采光通風(fēng)的天井凹槽底部堆放可燃物，這些都有可能在發(fā)生火災(zāi)時導(dǎo)致煙氣蔓延擴(kuò)大，特別是形成豎向快速蔓延，影響到全樓，造成嚴(yán)重火災(zāi)。針對上述影響因素，要明確管理責(zé)任方，并賦予管理權(quán)力（執(zhí)法權(quán)力），最大限度地消除煙氣蔓延的隱患。

3.4? 將控制煙氣蔓延納入全民消防培訓(xùn)以及火災(zāi)應(yīng)急行動之中

要加強(qiáng)全民消防基本知識學(xué)習(xí)，特別要重點學(xué)習(xí)火災(zāi)特性，學(xué)習(xí)火災(zāi)中煙氣的危險以及煙氣如何蔓延擴(kuò)大的知識，提升人們對控制煙氣蔓延重要性的認(rèn)識。將控制煙氣蔓延擴(kuò)大納入滅火和應(yīng)急疏散預(yù)案之中，所有單位在火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案中，均要制訂控制煙氣蔓延的措施，并明確責(zé)任人，并對責(zé)任人進(jìn)行專門培訓(xùn)。在預(yù)案制訂過程中，要假設(shè)火災(zāi)位置并分析煙氣蔓延路徑，熟悉在此路徑中控制煙氣蔓延的設(shè)施，熟悉這些設(shè)施的操作方法，并考慮現(xiàn)場有哪些人員可以用于控制煙氣蔓延應(yīng)急行動。在火災(zāi)發(fā)生時，現(xiàn)場人員要立即展開滅火行動，同時采取關(guān)門、放下防火卷簾、打開或關(guān)閉有關(guān)窗戶、啟動排煙機(jī)、防煙風(fēng)機(jī)等多種方式，控制煙氣蔓延。要注意煙氣蔓延的控制設(shè)施中，有些門窗未必是防火門窗，但這些門窗的開關(guān)仍能夠產(chǎn)生較大影響。比如2005年遼源中心醫(yī)院火災(zāi)中，有37人死亡、95人受傷，而離起火點最近的是婦產(chǎn)科，當(dāng)一名護(hù)士發(fā)現(xiàn)起火后，立即關(guān)閉了走廊的門（非防火門），使煙火蔓延改變了方向，最終婦產(chǎn)科無一人傷亡[13]。因此，當(dāng)我們遭遇火災(zāi)時，如果滅火不能成功，要立即關(guān)閉著火房間的門，避免煙火通過門向建筑內(nèi)部蔓延擴(kuò)大。在時間允許的情況下，要關(guān)閉相鄰房間的門，防止被煙火波及。當(dāng)居民住宅家中起火時，在逃出戶門時要隨手關(guān)閉戶門，防止煙氣進(jìn)入樓梯間影響他人疏散。在火災(zāi)應(yīng)急中，增強(qiáng)煙氣蔓延的控制措施是減少人員傷亡的重要舉措，對提升消防安全水平有重大意義。

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