3-1燃烧基础知识(25)

③烟气层沉降。随着燃烧持续发展，新的烟气不断向上补充，室内烟气层的厚度逐渐增加。在这一阶段，上部烟气的温度逐渐升高，浓度逐渐增大，如果可燃物充足,且烟气不能充分地从上部排出，烟气层将会一直下降，直到浸没火源。由于烟气层的下降，使得室内的洁净空气减少，如果着火房间的门、窗等开口是敞开的，烟气会沿这些开口排出。因此，发生火灾时，应设法通过打开排烟口等方式，将烟气层限制在一定高度。否则，着火房间烟气层下降到房间开口位置，如门、窗或其他缝隙时，烟气会通过这些开口蔓延扩散到建筑的其他部位。
④火风压。火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀，对楼板和四壁形成的压力。火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进风口的压力，则大量的烟火通过外墙窗口由室外向上蔓延；若火风压等于或小于进风口的压力，则烟火便全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖井后，会大大增强烟囱效应。
2）走廊的烟气流动蔓延。随着火灾的发展，着火房间上部烟气层会逐渐变厚。如果着火房间设有外窗或专门的排烟口，烟气将从这些开口排至室外。若烟气的生成量很大，致使外窗或专设排烟口来不及排出烟气，烟气层厚度会继续增大。当烟气层厚度增大到超过挡烟垂壁的下端或房门的上缘时，烟气就会沿着水平方向蔓延扩散到走廊。着火房间内烟气向走廊的扩散流动是火灾烟气流动的主要路线。显然，着火房间门、窗不同的开关状态，会在很大程度上影响烟气向走廊扩散的效果。如果房间的门、窗都紧闭，空气和烟气仅仅通过门、窗的缝隙进出，流量非常有限。如果外窗关闭,室内门开启，会使着火房间产生的烟气大量扩散到走廊中。当发生轰燃时，门、窗玻璃破碎或门板破损，火势迅猛发展，烟气生成量大大增加，致使大量烟气从着火房间流出。
3）竖井中的烟气流动蔓延。在高层建筑中，走廊中的烟气除了向其他房间蔓延外，由于受烟囱效应的驱动，还会通过建筑物内的楼梯井、电梯井、管道井等竖井向上流动扩散。所谓的烟囱效应是指在相对封闭的竖向空间内，由于气流对流而使烟气和热气流向上流动的现象。经测试，在烟囱效应的作用下，火灾烟气在竖井中的上升运动十分显著，流动蔓延速度可达6 ~ 8m /s,甚至更快。因此，烟囱效应是造成烟气向上蔓延的主要因素。
火灾时由于建筑物内的温度高于室外温度，所以室内气流总的方向是自下而上,即正烟囱效应。在正烟囱效应下，若火灾发生在中性面（即室内空间内部与外部压力相等的高度）以下的楼层，火灾烟气进入竖井后会沿竖井上升。当升到中性面以上时,烟气可由竖井上部的开口流出，也可进入建筑物上部与竖井相连的楼层；若中性面以上的楼层起火，当火势不大时，由烟囱效应产生的空气流动可限制烟气流进竖井，如果着火层的燃烧强烈，则热烟气的浮力足以克服竖井内的烟囱效应，仍可进入竖井而继续向上蔓延。如果在盛夏季节，安装空调的建筑内的温度比外部温度低，这时建筑内的气体是向下运动的，即逆烟囱效应。逆烟囱效应的空气流可驱使比较冷的烟气向下运动，但在烟气较热的情况下，浮力较大，即使楼内起初存在逆烟囱效应，一段时间后烟气仍会向上运动。因此，当高层建筑中的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道等各种竖井的防火分隔或封堵处理不当时，就会形同一座高耸的烟囱，强大的抽拔力将使烟火沿着竖井迅速蔓延扩大。