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高層建筑火災的煙霧流動規(guī)律

　　1、建筑物內(nèi)通風、空調(diào)系統(tǒng)對建筑物內(nèi)壓力的影響，取決于供風和排風的平衡狀況。如果各處的供風和排風是相同的，那么該系統(tǒng)對建筑物內(nèi)的壓力不會產(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、空調(diào)系統(tǒng)可以按照某種預定而有益的方式設(shè)計，以控制建筑物內(nèi)的煙霧流動。 

　　2、氣體膨脹。溫度升高而引起的氣體膨脹是影響煙霧流動較為重要的因素。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)生相當迅速，并造成相當大的壓力，這些壓力如果不采取措施減弱，就會迫使煙從著火層往上和往下向建筑物其他部分流動。 

　　3、煙囪效應。當室內(nèi)空氣溫度高于室外時，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。當外墻上有開口時，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。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，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，即存在一個中性壓力面。煙囪效應隨建筑物的內(nèi)外溫度差以及建筑物高度的增加而增加，在火災發(fā)生于較低層時，煙囪效應對豎井和較高層的煙污染的影響尤為顯著，因為此時煙從低層上升至高層內(nèi)的潛力更大。由煙囪效應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)分隔物的開口對氣體流動的限制程度。火災時，由于燃燒放出大量熱量，室內(nèi)溫度快速升高，建筑物的煙囪效應更加顯著，使火災的蔓延更加迅速。因此煙囪效應對建筑物的空氣的流動起著重要作用。 

　　4、室內(nèi)風向、風力、風速對高層煙霧流動有顯著影響，且這種影響隨建筑物的形狀與規(guī)模而變化。簡單地講，風力作用使得迎風面的墻壁經(jīng)受向內(nèi)的壓力，而背風面和兩側(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，使空氣從迎風面流入建筑物內(nèi)，從背風面流出建筑物外，建筑物頂上的負壓力對頂層上開口的垂直通風管道有一種吸力的作用。同時正的水平風壓力促使中性面上升，負的水平風壓力促使中性面下降。