[2021-03-11]
高层建筑如何应对“烟囱效应”?
高层建筑如何应对“烟囱效应”?
文/阎建光
所谓“烟囱效应”就是利用建筑内部空气的热压差来实现建筑的自然通风。户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象。“烟囱效应”的产生是在有共享中庭、竖向通风（排烟）风道、楼梯间等具有类似烟囱特征——即从底部到顶部具有通畅的流通空间的建筑物、构筑物（如水塔）中，空气（包括烟气）靠密度差的作用，沿着通道很快进行扩散或排出建筑物的现象。
烟囱效应易造成消防事故
冬季北方寒冷区域的高层建筑室内温度明显高于室外温度，室内外温差引起空气密度差，导致建筑内部出现热空气上升的现象，在这种现象作用下，从首层和地下室入口、风口、未封堵的孔洞、幕墙缝隙等处将室外寒冷空气吸入室内，气温升高后，密度降低，形成了高层建筑的烟囱效应。建筑物的高度、室内外的温差和空气流通程度成为影响烟囱效应的主要原因。冬季烟囱效应的影响已成为季节性的常见现象。
2017年6月14日凌晨，英国伦敦西部的格伦费尔塔高层公寓突发大火，火灾起因是大楼四层一户人家的冰箱塑料部分起火，火势经由大楼外墙保温层迅速蔓延，火势半小时内从四楼一直蔓延至顶楼，楼内有400至600名住户。2017年11月16日，英国警方公布格伦费尔塔火灾最终死亡人数为71人。这是一起典型的“烟囱效应”火灾。
事实上，在现代化的都市生活和工作环境中，高楼林立已成为城市的标配，高层建筑项目日益成为物业服务企业的重要服务对象。面对“烟囱效应”带来的消防事故，物业服务企业在管理和服务过程中应该注意那些问题呢？
确保消防安全和孔洞封堵
为避免类似事故，作为物业服务从业人员，首先要因地制宜地制定行之有效的应急预案，我们成功扑灭初期火灾和马上采取有效行动的时间非常短暂。
我们把高层建筑的火灾简单分为两类：一类是外墙保温层引发的火灾，大家注意到很多起火灾都是因为外墙保温材料着火引起的，火势蔓延非常快，产生有毒有害气体会危及人们的生命安全。2009年之前，各地普遍采用易燃的聚氨酯泡沫作为保温材料，当墙体保温层的保护层脱落、破损后，遇明火极易引发火灾并快速向上垂直蔓延，这就要求物业服务人员在巡查过程中加强对外墙装饰层完好情况的检查，发现隐患要设置封闭区域，采取安全防范措施，及时进行维修。特别是在冬季，天干物燥，更要加强管理。2018年修订的《建筑设计防火规范》规定，建筑的内、外保温系统，宜采用燃烧性能为A级的保温材料，不宜采用B2级保温材料，严禁采用B3级保温材料。随着国家相关政策的落地，外墙保温材料引发的火灾一定会得到有效的遏制；另一类是室内烟囱效应火灾，据试验测试数据显示，一座高度为100米的建筑（约30层），在无阻挡的情况下，烟气顺竖向管井扩散至顶层只需要30秒，瞬间整栋建筑即可形成“立体火场”。在物业服务项目承接查验时，要根据《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑防火封堵应用技术规程》等相关要求对建筑物未封堵的孔洞提出完善意见，重点关注电缆井和管道井的楼板孔洞和缝隙封堵；桥架、风管和管道穿墙和梁部位孔洞和缝隙封堵；施工形成的墙体孔洞封堵；弃用的预留孔洞封堵；玻璃幕墙和楼板间的缝隙和电梯井道孔洞封堵等部位，封堵使用不低于被贯穿物耐火极限的不燃烧体作防火分隔。在项目接管后也要将楼内孔洞和缝隙封堵情况的检查作为一项日常工作来认真执行，尽最大可能防止火灾发生，特别是降低“烟囱效应”的影响力。
及时检查楼内设备设施
防火门是避免火灾事故扩大的重要屏障。物业服务人员要在秩序维护人员的巡查中强调对防火门关闭情况的检查，和工程维修人员形成联动，发现问题随报随修，使防火门、闭门器、插销和锁具处于正常使用状态。因“烟囱效应”造成防火门闭门器自闭力不足无法完全关闭时，要由秩序维护人员助力关闭。楼梯间是决定“烟囱效应”强度的主要竖向通道，也要加强管理。
车库出入口截面积较大，是冷空气主要的进入通道，有些物业服务企业将防火卷帘当作通道门来使用，这种行为是不可取的，防火卷帘是应急使用的消防设施，可以定期试运行检查是否正常，但不能如此使用。建议加装车库卷帘，根据车辆进出情况自动开启和关闭，在不影响使用的前提下及时控制冷空气的进入。
首层入口也是冷空气进入的重要通道。由于人员的密集出入，使得首层的室内温度远低于其他楼层，建议安装密封效果好的旋转门，如需要可以在门外加装装饰效果与建筑协调的门斗，增加一个缓冲区，也可以安装热风幕机，采取措施减少室内外温差。同时通过调高首层供暖设备供热温度和延长运行时间来保持首层温度，如条件允许可以增加采暖设备或更换更大规格的采暖设备。在满足消防疏散要求的情况下可以关闭部分边缘区域通往室外的门，努力降低首层和其他楼层的温差。
冬季电梯机房的门窗要适当关闭，钢丝绳和随行电缆在机房楼板上的开口要符合要求。电梯厅门因“烟囱效应”影响而自闭力不足不能正常关门时，可以通过剪短钢丝绳或增加重锤重量来加大电梯厅门自闭力。有些高层建筑没有中间转梯层，电梯井道从地下室到电梯机房直接贯通，是烟囱效应气流上升的主要竖向通道，也是电梯故障和投诉的多发区域，如：关门不运行、灰尘对光幕的影响、噪音等。
地下室的直燃机组和热水锅炉机房要设置进气口。很多北方的商用高层建筑在地下室会安装燃气直燃机组和热水锅炉等燃气设备，在燃烧机燃烧天然气时会消耗很多的空气，产生往机房抽取空气的现象，所以机房除应有泄爆口外还应有一个伸向室外的专用进气口，减少地下室空气的强制流动。
对于首层不经常使用的门和通往平台、连廊的门要加装保温门帘，注意不得遮挡“安全出口”指示灯和标识。此外，在非工作时间要及时关闭卫生间、厨房、洗衣房和浴室等处的排风设备。
加强管理，避免“烟囱效应”引发的火灾
为避免“烟囱效应”引发的火灾，物业服务企业还应强化管理举措，以下建议可以参考：
一是可以在楼内典型位置设置测温点，根据监测温度结合室内舒适度及时调整供暖温度，避免出现边供暖边开窗散热的浪费现象，要努力降低楼内低层区域和高层区域的温差；二是做好防冻工作，由于“烟囱效应”的影响，即使在室内有些区域的温度也是很低的，经常会出现喷淋、风机盘管管道冻裂跑水的情况，要做好管道保温和缝隙封堵工作，必要时可以增加电暖器或电伴热带来提高区域温度；三是要加强宣传和培训，使员工和客户了解高层建筑“烟囱效应”的影响和可能产生的危害，自觉配合物业服务企业的要求；四是在易产生“烟囱效应”的区域不要存放和临时放置易燃物品，此类区域应使用难燃或阻燃装饰材料；五是各垂直排风道要采取防止回流的措施并有效；六是制定因地制宜行之有效的应急预案，并认真组织演练；七是保持消防系统运行正常，配备要求数量的逃生面具。
总之，冬季高层建筑的“烟囱效应”应引起物业服务企业管理人员的重视，要有预见性地开展前期防范工作，总结经验，拾遗补缺。尤其是要特别重视消防安全，要敢于提前开展场景式的讨论，要掌握发生各种火情后由于“烟囱效应”可能带来的火势蔓延情况，制定有针对性的应对方案。只有大家有高度的责任心和扎实的基本功，就一定能把“烟囱效应”带来的危害降到最低。