烟气流动的驱动力

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烟气流动的驱动力

烟气流动的驱动力包括室内外温差引起的烟囱效应，外界风的作用、通风空调系统的影响等。

1.烟囱效应

当建筑物内外的温度不同时，室内外空气的密度随之出现差别，这将引发浮力驱动的流动。如果室内空气温度高于室外，则室内空气将发生向上运动，建筑物越高，这种流动越强。竖井是发生这种现象的主要场合，在竖井中，由于浮力作用产生的气体运动十分显著，通常称这种现象为烟囱效应。在火灾过程中，烟囱效应是造成烟气向上蔓延的主要因素。

2.火风压

火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀对楼板和四壁形成的压力。火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进风口的压力，则大量的烟火将通过外墙窗口，由室外向上蔓延；若火风压等于或小于进风口的压力，则烟火便全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向孔道以后，会大大加强烟囱效应。

烟囱效应和火风压不同，它能影响全楼。多数情况下，建筑物内的温度大于室外温度，所以室内气流总的方向是自下而上的，即正烟囱效应。起火层的位置越低，影响的层数越多。在正烟囱效应下，若火灾发生在中性面以下的楼层，火灾产生的烟气进入竖井后会沿竖井上升，一旦升到中性面以上，烟气不单可由竖井上部的开口流出来，也可进人建筑物上部与竖井相连的楼层；若中性面以上的楼层起火，当火势较弱时，由烟囱效应产生的空气流动可限制烟气流进竖井，如果着火层的燃烧强烈，则热烟气的浮力足以克服竖井内的烟囱效应，仍可进人竖井而继续向上蔓延。

因此，对高层建筑中的楼梯间、电梯井、管道井、天井、电缆井、排气道、中庭等竖向孔道，如果防火处理不当，就形同一座高耸的烟囱，强大的抽拔力将使火沿着竖向 孔道迅速蔓延。

3.外界风的作用

风的存在可在建筑物的周围产生压力分布，而这种压力分布能够影响建筑物内的烟气流动。建筑物外部的压力分布受到多种因素的影响，其中包括风的速度和方向、建筑物的高度和几何形状等。风的影响往往可以超过其他驱动烟气运动的力（自然和人工）。一般来说，风朝着建筑物吹过来会在建筑物的迎风侧产生较髙滞止压力，这可增强建筑物内的烟气向下风方向的流动。

烟气在水平方向的扩散流动速度较小，在火灾初期为0.1~0.3m/s，在火灾中期为0.5~0.8m/s。烟气在垂直方向的扩散流动速度通常为1~5m/s。在楼梯间或管道竖井中，受“烟囱效应”影响，烟气上升流动速度可达6~8m/s，甚至更高。
 

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