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2020一级消防工程师考试高频知识点:建筑火灾烟气的流动过程

2020-05-26 11:33  来源:建设工程教育网  字体:  打印 收藏

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消防工程师

知识点:建筑火灾烟气的流动过程

火灾发生在建筑内时,烟气流动的方向通常是火势蔓延的一个主要方向。500℃以上热烟所到之处,遇到的可燃物都有可能被引燃。

(一)烟气流动的路线及特点

1.着火房间内的烟气流动

描述室内烟气流动特点和规律涉及几个重要的概念,包括烟气羽流、顶棚射流、烟气层沉降。

(1)烟气羽流。燃烧中,火源上方的火焰及燃烧生成的流动烟气通常称为火羽流。而火焰区上方为燃烧产物即烟气的羽流区,其流动完全由浮力效应控制,一般称其为烟气羽流或浮力羽流。由于浮力作用,烟气流会形成一个热烟气团,在浮力的作用下向上运动,在上升过程中卷吸周围新鲜空气与原有的烟气发生掺混。

(2)顶棚射流。当烟气羽流撞击到房间的顶棚后,沿顶棚水平运动,形成一个较薄的顶棚射流层,称为顶棚射流。由于它的作用,使安装在顶棚上的感烟探测器、感温探测器和洒水喷头产生响应,实现自动报警和喷淋灭火。

研究表明,假设顶棚距离可燃物的垂直高度为 H, 多数情况下顶棚射流层的厚度约为距离顶棚以下高度 H 的 5% - 12% ,而顶棚射流层内最大温度和最大速度出现在距离顶棚以下高度 H 的 1%处。 顶棚射流的最大温度和最大速度值是估算火灾探测器和喷头热响应的重要基础。

(3)烟气层沉降。

发生火灾时,应设法通过打开排烟口等方式,将烟气层限制在一定高度内。否则,着火房间烟气层下降到房间开口位置,如门、 窗或其他缝隙时,烟气会通过这些开口蔓延扩散到建筑的其他地方。

3.竖井中的烟气流动

走廊中的烟气除了向其他房间蔓延外,还要向楼梯间、电梯间、竖井、通风管道等部位扩散,并迅速向上层流动。

对于开口截面积较大的建筑,相对于浮力所引起的压差而言,气体在竖井内流动的摩擦阻力可以忽略不计,由此可认为竖井内气体流动的驱动力仅为浮力。

(二)烟气流动的驱动力

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。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竖向流动的主要因素。

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。

3.外界风

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