高層建筑火災(zāi)的煙霧流動(dòng)規(guī)律

　　1、建筑物內(nèi)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)對(duì)建筑物內(nèi)壓力的影響，取決于供風(fēng)和排風(fēng)的平衡狀況。如果各處的供風(fēng)和排風(fēng)是相同的，那么該系統(tǒng)對(duì)建筑物內(nèi)的壓力不會(huì)產(chǎn)生影響，如果某部位的供氣超過排氣，那里便出現(xiàn)增壓，空氣就從那里流向其他部分。反之，在排氣超過供氣的部位，則出現(xiàn)相反的現(xiàn)象。因此，建筑物內(nèi)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)可以按照某種預(yù)定而有益的方式設(shè)計(jì)，以控制建筑物內(nèi)的煙霧流動(dòng)。 

　　2、氣體膨脹。溫度升高而引起的氣體膨脹是影響煙霧流動(dòng)較為重要的因素。根據(jù)氣體膨脹定律，可推算出著火期間著火區(qū)域內(nèi)的氣體體積將擴(kuò)大3倍，其中2/3氣體將轉(zhuǎn)移到建筑物的其他部分。而且膨脹過程發(fā)生相當(dāng)迅速，并造成相當(dāng)大的壓力，這些壓力如果不采取措施減弱，就會(huì)迫使煙從著火層往上和往下向建筑物其他部分流動(dòng)。 

　　3、煙囪效應(yīng)。當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外時(shí)，由于室內(nèi)外空氣容重的不同而產(chǎn)生浮力。建筑物內(nèi)上部的壓力大于室外壓力，下部的壓力小于室外壓力。當(dāng)外墻上有開口時(shí)，通過建筑物上部的開口，室內(nèi)空氣流向室外；通過下部的開口，室外空氣流向室內(nèi)。這種現(xiàn)象，就是建筑物的煙囪效應(yīng)。它是由高層建筑物內(nèi)外空氣的密度差造成的，高層建筑的外部溫度低于內(nèi)部溫度而形成的壓力差將空氣從低處壓入，穿過建筑物向上流動(dòng)，然后從高處流出建筑物，這種現(xiàn)象被稱為正熱壓作用。在低處外部壓力大于內(nèi)部壓力，在高處則相反，在中間某一高度，內(nèi)外壓力相同，即存在一個(gè)中性壓力面。煙囪效應(yīng)隨建筑物的內(nèi)外溫度差以及建筑物高度的增加而增加，在火災(zāi)發(fā)生于較低層時(shí)，煙囪效應(yīng)對(duì)豎井和較高層的煙污染的影響尤為顯著，因?yàn)榇藭r(shí)煙從低層上升至高層內(nèi)的潛力更大。由煙囪效應(yīng)造成的壓力差和氣流分布，以及中性壓力面的位置，取決于建筑物內(nèi)分隔物的開口對(duì)氣體流動(dòng)的限制程度。火災(zāi)時(shí)，由于燃燒放出大量熱量，室內(nèi)溫度快速升高，建筑物的煙囪效應(yīng)更加顯著，使火災(zāi)的蔓延更加迅速。因此煙囪效應(yīng)對(duì)建筑物的空氣的流動(dòng)起著重要作用。 

　　4、室內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)力、風(fēng)速對(duì)高層煙霧流動(dòng)有顯著影響，且這種影響隨建筑物的形狀與規(guī)模而變化。簡(jiǎn)單地講，風(fēng)力作用使得迎風(fēng)面的墻壁經(jīng)受向內(nèi)的壓力，而背風(fēng)面和兩側(cè)的墻壁有朝外的壓力，平頂層上有向上的壓力。這兩種壓力，使空氣從迎風(fēng)面流入建筑物內(nèi)，從背風(fēng)面流出建筑物外，建筑物頂上的負(fù)壓力對(duì)頂層上開口的垂直通風(fēng)管道有一種吸力的作用。同時(shí)正的水平風(fēng)壓力促使中性面上升，負(fù)的水平風(fēng)壓力促使中性面下降。