2020一級消防工程師考試高頻知識點:建筑火災煙氣的流動過程
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知識點:建筑火災煙氣的流動過程
火災發(fā)生在建筑內(nèi)時,煙氣流動的方向通常是火勢蔓延的一個主要方向。500℃以上熱煙所到之處,遇到的可燃物都有可能被引燃。
(一)煙氣流動的路線及特點
1.著火房間內(nèi)的煙氣流動
描述室內(nèi)煙氣流動特點和規(guī)律涉及幾個重要的概念,包括煙氣羽流、頂棚射流、煙氣層沉降。
(1)煙氣羽流。燃燒中,火源上方的火焰及燃燒生成的流動煙氣通常稱為火羽流。而火焰區(qū)上方為燃燒產(chǎn)物即煙氣的羽流區(qū),其流動完全由浮力效應控制,一般稱其為煙氣羽流或浮力羽流。由于浮力作用,煙氣流會形成一個熱煙氣團,在浮力的作用下向上運動,在上升過程中卷吸周圍新鮮空氣與原有的煙氣發(fā)生摻混。
(2)頂棚射流。當煙氣羽流撞擊到房間的頂棚后,沿頂棚水平運動,形成一個較薄的頂棚射流層,稱為頂棚射流。由于它的作用,使安裝在頂棚上的感煙探測器、感溫探測器和灑水噴頭產(chǎn)生響應,實現(xiàn)自動報警和噴淋滅火。
研究表明,假設頂棚距離可燃物的垂直高度為 H, 多數(shù)情況下頂棚射流層的厚度約為距離頂棚以下高度 H 的 5% - 12% ,而頂棚射流層內(nèi)最大溫度和最大速度出現(xiàn)在距離頂棚以下高度 H 的 1%處。 頂棚射流的最大溫度和最大速度值是估算火災探測器和噴頭熱響應的重要基礎。
(3)煙氣層沉降。
發(fā)生火災時,應設法通過打開排煙口等方式,將煙氣層限制在一定高度內(nèi)。否則,著火房間煙氣層下降到房間開口位置,如門、 窗或其他縫隙時,煙氣會通過這些開口蔓延擴散到建筑的其他地方。
3.豎井中的煙氣流動
走廊中的煙氣除了向其他房間蔓延外,還要向樓梯間、電梯間、豎井、通風管道等部位擴散,并迅速向上層流動。
對于開口截面積較大的建筑,相對于浮力所引起的壓差而言,氣體在豎井內(nèi)流動的摩擦阻力可以忽略不計,由此可認為豎井內(nèi)氣體流動的驅(qū)動力僅為浮力。
(二)煙氣流動的驅(qū)動力
1.煙囪效應
當建筑物內(nèi)外的溫度不同時,室內(nèi)外空氣的密度隨之出現(xiàn)差別,這將引發(fā)浮力驅(qū)動的流動。豎井是發(fā)生這種現(xiàn)象的主要場合,在豎井中,由于浮力作用產(chǎn)生的氣體運動十分顯著,通常稱這種現(xiàn)象為煙囪效應。在火災過程中,煙囪效應是造成煙氣豎向流動的主要因素。
2.火風壓
火風壓是指建筑物內(nèi)發(fā)生火災時,在起火房間內(nèi),由于溫度上升,氣體迅速膨脹,對樓板和四壁形成的壓力。
火風壓的影響主要在起火房間,如果火風壓大于進風口的壓力,則大量的煙火將通過外墻窗口,由室外向上蔓延;
若火風壓等于或小于進風口的壓力,則煙火便全部從內(nèi)部蔓延,當它進入樓梯間、電梯井、管道井、電纜井等豎向孔道以后,會大大加強煙囪效應。
煙囪效應和火風壓不同,它能影響全樓。
3.外界風
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