建筑物內煙霧流動的形成,總的來說,是由于風和各種通風系統造成的壓力差,以及由于溫度差造成氣體密度差而形成的煙囪效應,其中溫差和溫度變化是煙霧流動最為重要的因素。它與建筑物的煙囪效應、防排煙方式、火災溫度等諸多因素有關。
1.建筑物內通風、空調系統對建筑物內壓力的影響,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,那么該系統對建筑物內的壓力不會產生影響,如果某部位的供氣超過排氣,那里便出現增壓,空氣就從那里流向其他部分。反之,在排氣超過供氣的部位,則出現相反的現象。因此,建筑物內通風、空調系統可以按照某種預定而有益的方式設計,以控制建筑物內的煙霧流動。
2.室外風向、風力、風速對高層建筑煙霧流動有顯著影響,且這種影響隨建筑物的幾何形狀而變化。簡單地講,風力作用使得迎風面的墻壁經受向內的壓力,而背風面和兩側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,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。
3.煙囪效應。在建筑物的豎直通道中,由于自然對流循環加強,促使煙氣上升流動得效應就是建筑物的煙囪效應。它是由高層建筑物內外空氣的密度差造成的。高層建筑的外部溫度低于內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,這種現象被稱為正熱壓作用。在低處外部壓力大于內部壓力,在高處則相反,在中間某一高度,內外壓力相同,即存在一個中性壓力面。煙囪效應隨建筑物的內外溫度差以及建筑物高度的增加而增加,在火災發生于較低層時,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的潛力更大。火災時,由于燃燒放出大量熱量,室內溫度快速升高,建筑物的煙囪效應更加顯著,使火災的蔓延更加迅速。因此煙囪效應是高層建筑煙氣擴散流動和火災蔓延擴大的重要機理。
相關推薦: