建筑火災的煙氣蔓延

  一、煙氣的擴散路線(xiàn)

  煙氣擴散流動(dòng)速度與煙氣溫度和流動(dòng)方向有關(guān)。煙氣在水平方向的擴散流動(dòng)速度較小，在火災初期為0.1～0.3m／s，在火災中期為0.5～0.8m／s。煙氣在垂直方向的擴散流動(dòng)速度較大，通常為1～5m／s。在樓梯間或管道豎井中，由于煙囪效應產(chǎn)生的抽力，煙氣上升流動(dòng)速度很大，可達6～8m／s，甚至更大。

  當高層建筑發(fā)生火災時(shí)，煙氣在其內的流動(dòng)擴散一般有三條路線(xiàn)：條，也是最主要的一條是著(zhù)火房間→走廊→樓梯間→上部各樓層→室外；第二條是著(zhù)火房間→室外；第三條是著(zhù)火房間→相鄰上層房間→室外。

  二、煙氣流動(dòng)的驅動(dòng)力

  1.煙囪效應

  當建筑物內外的溫度不同時(shí)，室內外空氣的密度隨之出現差別，這將引發(fā)浮力驅動(dòng)的流動(dòng)。豎井是發(fā)生這種現象的主要場(chǎng)合，在豎井中，由于浮力作用產(chǎn)生的氣體運動(dòng)十分顯著(zhù)，通常稱(chēng)這種現象為煙囪效應。在火災過(guò)程中，煙囪效應是造成煙氣向上蔓延的主要因素。

  2.火風(fēng)壓

  火風(fēng)壓是指建筑物內發(fā)生火災時(shí)，在起火房間內，由于溫度上升，氣體迅速膨脹，對樓板和四壁形成的壓力?；痫L(fēng)壓的影響主要在起火房間，如果火風(fēng)壓大于進(jìn)風(fēng)口的壓力，則大量的煙火將通過(guò)外墻窗口，由室外向上蔓延；若火風(fēng)壓等于或小于進(jìn)風(fēng)口的壓力，則煙火便全部從內部蔓延，當它進(jìn)入樓梯間、電梯井、管道井、電纜井等豎向孔道以后，會(huì )大大加強煙囪效應。

  煙囪效應和火風(fēng)壓不同，它能影響全樓。

  3.外界風(fēng)的作用

  三、煙氣蔓延的途徑

  1.孔洞開(kāi)口蔓延

  2.穿越墻壁的管線(xiàn)和縫隙蔓延

  3.悶頂內蔓延

  由于煙火是向上升騰的，因此頂棚上的入孔、通風(fēng)口等都是煙火進(jìn)入的通道。悶頂內往往沒(méi)有防火分隔墻，空間大，很容易造成火災水平蔓延，并通過(guò)內部孔洞再向四周的房間蔓延。

  4.外墻面蔓延

  在外墻面，高溫熱煙氣流會(huì )促使火焰躥出窗口向上層蔓延。一方面，由于火焰與外墻面之間的空氣受熱逃逸形成負壓，周?chē)淇諝獾膲毫χ率篃熁鹳N墻面而上，使火蔓延到上一層；另一方面，由于火焰貼附外墻面向上蔓延，致使熱量透過(guò)墻體引燃起火層上面一層房間內的可燃物。建筑物外墻窗口的形狀、大小對火勢蔓延有很大影響。