随着城市建设的日新月异,诸如地铁、隧道、地下商场、KTV、酒吧等密闭空间建筑也是如雨后春笋般应运而生,城市的发展给人们带来便利的同时,这些密闭空间建筑的火灾隐患也是日益增加,如何有效地解决密闭空间中的排烟问题,有序地组织灭火进攻,给消防灭火救援工作提出了严峻考验。在各类火灾扑救中,火场排烟作为一种战术方法,是消防指战员能够顺利完成作战任务的基本保证,不同的排烟方式,适用于不同的火灾发展阶段,有不同的适用场合,结果也会不同。

一、密闭空间火灾的特点 

1.火势发展隐蔽性强

起火点难以定位，密闭空间结构复杂且通风受限，初期火源位置易被遮挡（如地下车库设备间、人防工程夹层），导致初期火灾难以及时发现。温度骤升与轰燃风险，密闭空间热释放速率（HRR）呈指数增长，当热积累达到临界值（约500 kW）时，可能引发轰燃，温度在数秒内飙升到800-1000℃。

2.烟气与热量扩散受限

烟气积聚与毒性增强，密闭空间通风孔口少，烟气无法及时排出，导致CO、HCl等有毒气体浓度快速升高。实验表明，5分钟内CO浓度可突破500 ppm（致死阈值）。热传导效应显著，火源释放热量的46.79%被围护结构吸收，导致结构热损伤；剩余热量通过门缝等途径向外扩散。

3.人员疏散与救援难度大

疏散路径复杂，密闭空间功能分区模糊（如地下商业综合体），疏散通道易被烟气封锁，人员迷失方向风险增加。数据显示，火灾中因恐慌导致的踩踏事故占比达28%。救援通道受限，安　全出口数量少且易被高温烟火阻断，消防员内攻受限于高温（>60℃持续3分钟即峰值）和能见度（<1 m时无法行动）。

4.火灾动力学特殊性

回燃与烟气爆炸风险，通风受限时，积聚的高浓度可燃气体（如CO、HCN）遇新鲜空气可能引发回燃，爆炸超压可达20 kPa，造成建筑结构破坏。火焰传播路径动态变化，火源位置影响火焰传播方向，火源位于封闭空间后墙时，火焰优先向开口端蔓延；热释放速率（HRR）超过2 MW时，火焰可能绕过障碍物形成“跳跃式”传播。

二、密闭空间排烟对策 

1.固定排烟设施的有效利用

密闭空间一般都配备相应的机械送风排烟设施,以备遇突发情况可以快速处置,以地铁为例,地铁站一般都具有防排烟系统与消防自动报警系统呈联动状态(如图所示),在系统里有全新风机、回排风机等大型排烟设备,这些设备的排烟效率要远远高于所配备消防排烟装备,若发生火灾率先打开这些设备排烟,减少烟雾的产生,并给初期火灾的快速扑救提供有力的条件。

2.利用雾状水进行有效排烟

雾水在火场上经过试验大部分是可以彻底汽化的,这样除了冷却降温、掩护内攻、灭火堵截、阵地设置的作用外,还可以除尘降温,这种方式针对于烟气有着很强的排烟作用,根据密闭火场现场情况的不同,可以利用喷雾水流进行组合式排烟。

对于商场、库房等密闭建筑,宜使用多方位交叉喷雾将空间全部封闭,使烟气从开口部位排出。对地铁、隧道、地下商店等不宜破顶的建筑,则可进入室内实施横向组合排烟,组织2－3个攻坚小组,同步利用雾状水逐步推进驱赶烟雾。另外根据现场情况,可在人员疏散方向的一端设置屏风水枪或者水幕水带,来设置几道水幕防线,这样既能阻止烟气威胁被困人员和抢险救援人员,又能在几道水幕之间作为器材和人员集结点。

3.破拆建筑构件排烟

在密闭空间火灾中破拆建筑排烟不属于常规应急手段,但是立竿见影,有效显著。主要分为破拆门窗、破拆外墙、破拆屋顶三种排烟方式。

破拆建筑构件排烟的前提条件

①非地下密闭空间(地铁、地下商场等之类的不存在破拆的条件)；

②起火的建筑没有专门的排烟装置及排烟通道；

③排烟的通风渠道没法正常开启(比如门窗之类的)；

④外界气候因素影响,无法正常通风的条件下。

三、祝融FDS场景模拟 

祝融FDS作为国产火灾动力学模拟软件，基于计算流体力学（CFD）原理和FDS算法框架，通过三维建模与多物理场耦合技术，能够高精度模拟密闭空间火灾中的排烟过程。

该软件在排烟模拟中具备三大核心功能：

1.烟气扩散动态追踪

采用大涡模拟（LES）算法，可解析0.01毫米级涡流运动，准确呈现密闭空间内烟气层高度变化、毒性气体（如CO、HCl）浓度梯度分布。例如在地铁站台火灾模拟中，系统能实时计算排烟口开启后烟气层下降速度，并预测临界排烟量以维持安　全层高度。

2.排烟系统效能验证

通过耦合BIM模型与通风网络，可量化评估排烟系统设计合理性。软件内置的FDS排烟模型支持多工况模拟，包括：机械排烟与自然排烟的协同效应分析、防烟分区划分对烟气控制效率的影响、排烟管道压力损失计算。

3.应急决策支持

在某地下车库火灾模拟中，祝融FDS通过动态调整排烟口开启策略，成功将烟气毒性暴露时间从180秒缩短到90秒。其特有的后处理程序可生成动态的3D数据流动显示，获得直观的数据流动体验，为优化探测器布局和疏散路径提供数据支撑。

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