建筑性能化防火設計評估-煙氣流動與控制
1、煙氣流動的驅動作用
(1)煙囪效應:由于溫度較高而使內部空氣的密度比外界小,便產生了使氣體向上運動的浮力,導致氣體自然向上運動,這一現象就是煙囪效應。當外界溫度較高時,則在建筑物中的豎井內存在向下的空氣流動,這也是煙囪效應,可稱之為逆向煙囪效應。
(2)浮力作用:著火區產生的高溫煙氣由于其密度降低而具有浮力,浮力的作用及其影響會隨著與火區之間距離的增大而逐漸減小。
(3)氣體熱膨脹作用:燃料燃燒釋放的熱量會使氣體明顯膨脹并引起氣體運動。
(4)外部風向作用:風朝著建筑物吹過來會在建筑物的迎風側產生較高的滯止壓力,會使建筑物內的煙氣向下風方向流動。
(5)供暖、通風和空調系統:許多現代建筑都安裝有供暖、通風和空調系統(HVAC),火災過程中,HAVC能夠迅速傳送煙氣。加速了煙氣的蔓延,同時可能將大量新鮮空氣輸入火區,促進火勢發展。
2、煙氣流動分析
(1)火羽流:在火災中,火源上方的火焰及燃燒生成的煙氣通常稱為火羽流。
(2)頂棚射流:頂棚射流是一種半無限的重力分層流,當煙氣在水平頂棚下積累到一定厚度時,它便發生水平流動的發展過程。
(3)大空間窗口羽流:從墻壁上的開口(如門、窗等)流出而進入其他開放空間中的煙流通常被稱為“窗口羽流”。