防火门在火灾初期的防烟作用探讨

唐胜利 何世家 张泽江 何学超

摘要：通过火灾初期增长阶段烟气特点，以及防火门中起到防烟功能的防火膨胀密封件的特点，分析了火灾初期增长阶段的烟气可能通过防火门，对人员疏散产生危害，得出了火灾初期防火门的阻烟性能需要量化评价。

关键词：防火门;漏烟量;防火密封件;烟气

众所周知，各类火灾中，火灾烟气是导致伤亡的主要原因。近年来随着科技的不断进步，各种新材料的广泛应用，火灾烟气的毒害性也不容忽视。火灾的发生不仅对我们财产造成不可挽回的损失，而且严重时还会威胁生命安全，及时阻止火灾的蔓延能够减少财产损失，更能够有效保障我们生命安全。保护人们的生命财产安全，防火门在其中扮演着重要的角色。建筑中各种耐火构配件对火灾烟气都有一定的阻挡作用，那么作为建筑中最常用的防火门，在火灾中对于烟气的阻隔作用如何呢。防火门在其中的主要作用是在消防重点部位起到防火隔离的作用，常常用在出入口、管道井口等地方，在短时间内要求能隔离浓烟、大火，对减少损失起到至关重要的作用。

一、防火门

首先，我们从防火门的定义来看。在GB/T5823-1986《建筑门窗术语》中“防火门（fireresistingdoor）：发生火灾时能隔断火的门。”这个定义较为简单。也就是说防火门一般是指火灾中能够抵抗火焰冲击、防止烟气泄露的平开门。对防火门的要求主要体现在三个方面，一个是防火门必须符合标准规定的耐火极限，二是防火门向疏散方向开启，三是防火门在火灾时能够自动有序并迅速严密的关起。目前，我们国家的GB12955-2008《防火门》对于防火门耐火性能的规定符合耐火完整性能和隔热性能的要求。但是针对防烟性能未见相关规定。那么，那么防火门对于火灾发生后的烟气阻隔作用大小及效果并没有详细的规定。实际上防火门在火灾中能否起到阻隔煙气的效果如何呢。

二、火灾初期烟气的特点

首先，我们看一下火灾的几个阶段。火灾发生后，主要要经历初期增长阶段、充分发展阶段以及衰减三个阶段。

我们从漫长的历史研究中得到了火灾燃烧的温度变化曲线。从上面曲线，我们可以看出，一场火灾的形成，也许需要几分钟时间，也许需要几个小时的试件。火灾形成的时间长短取决于不同火灾荷载的燃烧物以及火场的开口通风以及不同的引火源等相关条件。火灾初期增长阶段，燃烧的时间和热释放速率曲线和燃烧的时间温度曲线很相近。火灾初期增长阶段火灾热释放速率和火焰温度以及烟气温度都不是很高，但由于不同燃烧产物，很可能已经形成了非常明显的烟气，这些烟气可能蕴含着不同的毒性。一旦烟气进入人体内，可能会造成相当大的危害。因此，火灾初期增长阶段产生的烟气，我们必须重视。

火灾在经历了初期增长阶段后，会进入充分发展阶段。在这个阶段可燃物充分燃烧，热释放速率达到峰值，温度也同样达到峰值。此时，烟气大量产生并蔓延开来，高温高热有毒的烟气对人员疏散产生巨大的危害。我们的防火门的防火防烟性能这是能够产生非常好的效果，将高位高热的有毒烟气阻挡在疏散通道之外。

火灾的燃烧现象是一种剧烈的物理化学变化，会产生大量的向上的热气流，烟气就随着热气流运动，形成一种垂直且并非等同的自由热辐射流，从而形成火灾烟气的传送介质，随后不断的从周围卷吸新鲜空气，并再次混合到这种辐射流中。热辐射流的体积随着这种不断的辐射卷吸辐射的过程想着更远的距离扩散开来，随之其温度也会不断的下降。这种热辐射流将烟羽流的温度下降到和周围空气温度相近的一个最低值时，烟气的上升将失去动力。因此，燃烧开始一定的时间后，火灾烟气会随着火焰上升达到天花板附近，然后通过卷吸作用，会向着下方扩散。随着燃烧过程的继续和时间的推移，烟气会充满整个房间，无论上层或者下层，并且不断扩散。同时，由于燃烧的速度与热辐射流的诱导作用相关，可能达到相当的数量级，并且烟气从上升到下降到地面的时间间隔会非常短，从而可能在火灾初期增长阶段就回充满整个空间，对疏散和应急救援产生极大的危害。

综上所述，我们可知火灾初期增长阶段，往往会由于人们对火灾烟气的危害程度的认识不足，造成人们对于火灾增长阶段的烟气危害的忽视。尽管火灾初期的热释放速率不是很大，但产生的烟气依然会具有相当的扩散性，同样对于人员具有相当的危害性。

三、防火膨胀密封件的特点

防火门的防烟性能，首先是防火门本身的外观质量决定的，其次防火门的密封性还决定于防火门的安装工艺水平，除以上两点外防火门的密封性能起主要是防火膨胀密封件。

GB12955-2008《防火门》规定的是防火门门框与门扇、门扇与门扇的缝隙处应嵌装防火密封件，且防火密封件的性能应符合GB16807的规定。防火门的密封性主要决定因素由防火门的防火膨胀密封件决定。防火膨胀密封条根据GB16807-2009《防火膨胀密封件》中的7.3膨胀性能试验我们得知防火膨胀密封条的样品是在60±5℃的干燥箱中制备的，而防火膨胀密封条的膨胀实验需要在700±10℃的电阻炉中才能够充分膨胀。在本课题的研究中我们发现防火密封件膨胀温度大致在200℃左右开始膨胀，在700℃左右达到膨胀最大值。

四、防火门在火灾初期中的作用

由以上我们可知，火灾早期阶段，由于火灾温度尚不能达到700℃，防火门的防火膨胀密封条尚未完全膨胀，防火门门扇和门框之间的缝隙以及门扇和地面之间的缝隙会存在一段时间。如果，此时火灾烟气到达防火门的一侧，蔓延到另一侧从而威胁到人员生命安全的可能性较大。因此，烟气可能通过这些缝隙进入到人员疏散区域对人员的生命安全造成一定的危害。并且，通过国外的防火门耐火试验现象中，我们也发现存在烟气穿过防火门的情况。

五、结论和展望

防火门在火灾初期抵御火焰冲击应该是没有问题的。由于防火门中的防火膨胀密封件需要在较高的温度中才能够充分膨胀，起到阻隔烟气的作用。防火门是我们的保命门，因此，我们需要对其中火灾初期增长阶段的防烟性能进行量化评价。

参考文献：

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作者简介：唐胜利（1977—），男，硕士学位，应急管理部四川消防研究所消防技术规范研究室。