建筑性能化防火设计评估-烟气流动与控制
1、烟气流动的驱动作用
(1)烟囱效应:由于温度较高而使内部空气的密度比外界小,便产生了使气体向上运动的浮力,导致气体自然向上运动,这一现象就是烟囱效应。当外界温度较高时,则在建筑物中的竖井内存在向下的空气流动,这也是烟囱效应,可称之为逆向烟囱效应。
(2)浮力作用:着火区产生的高温烟气由于其密度降低而具有浮力,浮力的作用及其影响会随着与火区之间距离的增大而逐渐减小。
(3)气体热膨胀作用:燃料燃烧释放的热量会使气体明显膨胀并引起气体运动。
(4)外部风向作用:风朝着建筑物吹过来会在建筑物的迎风侧产生较高的滞止压力,会使建筑物内的烟气向下风方向流动。
(5)供暖、通风和空调系统:许多现代建筑都安装有供暖、通风和空调系统(HVAC),火灾过程中,HAVC能够迅速传送烟气。加速了烟气的蔓延,同时可能将大量新鲜空气输入火区,促进火势发展。
2、烟气流动分析
(1)火羽流:在火灾中,火源上方的火焰及燃烧生成的烟气通常称为火羽流。
(2)顶棚射流:顶棚射流是一种半无限的重力分层流,当烟气在水平顶棚下积累到一定厚度时,它便发生水平流动的发展过程。
(3)大空间窗口羽流:从墙壁上的开口(如门、窗等)流出而进入其他开放空间中的烟流通常被称为“窗口羽流”。