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2018年一級消防工程師《技術實務》教材精講：第一篇第二章第三節(jié)_第2頁

來源：考試網 [2018年1月4日] 【大中小】

　　知識點：建筑火災的煙氣蔓延(途徑)

　　建筑發(fā)生火災時，煙氣流動的方向通常是火勢蔓延的一個主要方向。一般，500℃以上熱煙所到之處，遇到的可燃物都有可能被引燃起火。

　　(一)煙氣的擴散路線

　　當高層建筑發(fā)生火災時，煙氣在其內的流動擴散一般有3條路線：

　　第一條，也是最主要的一條是著火房間——走廊——樓梯間——上部各樓層——室外。

　　第二條是著火房間——室外。

　　第三條是著火房間——相鄰上層房間——室外。

　　煙氣擴散流動速度與煙氣溫度和流動方向有關。煙氣在水平方向的擴散流動速度較小，在火災初期為0.1～0.3m/s，在火災中期為0.5～0.8m/s。煙氣在垂直方向的擴散流動速度較大，通常為1～5m/s。在樓梯間或管道豎井中，由于煙囪效應產生的抽力，煙氣上升流動速度更大，可達6～8m/s，甚至更大。

　　(二)煙氣流動的驅動力(力量、動力)

　　煙氣流動的驅動力包括室內外溫差引起的煙囪效應，外界風的作用、通風空調系統的影響等。

　　1.煙囪效應

　　2.火風壓(著火房間溫度上升、氣體膨脹)

　　3.外界風的作用

　　1.煙囪效應

　　當建筑物內外的溫度不同時，室內外空氣的密度隨之出現差別，這將引發(fā)浮力驅動的流動。如果室內空氣溫度高于室外，則室內空氣將發(fā)生向上運動，建筑物越高，這種流動越強。豎井是發(fā)生這種現象的主要場合，在豎井中，由于浮力作用產生的氣體運動十分顯著，通常稱這種現象為煙囪效應。在火災過程中，煙囪效應是造成煙氣向上蔓延的主要因素。

　　2.火風壓

　　火風壓是指建筑物內發(fā)生火災時，在起火房間內，由于溫度上升，氣體迅速膨脹，對樓板和四壁形成的壓力�；痫L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。多數情況下，建筑物內的溫度大于室外溫度，所以室內氣流總的方向是自下而上，即正煙囪效應。起火層的位置越低，影響的層數越多。在正煙囪效應下，若火災發(fā)生在中性面(室內壓力等于室外壓力的一個理論分界面)以下的樓層，火災產生的煙氣進入豎井后會沿豎井上升，一旦升到中性面以上，煙氣不單可由豎井上部的開口流出來，也可進入建筑物上部與豎井相連的樓層;若中性面以上的樓層起火，當火勢較弱時，由煙囪效應產生的空氣流動可限制煙氣流進豎井，如果著火層的燃燒強烈，熱煙氣的浮力足以克服豎井內的煙囪效應仍可進入堅井而繼續(xù)向上蔓延。因此，對高層建筑中的樓梯間、電梯井、管道井、天井、電纜井、排氣道、中庭等豎向孔道，如果防火處理不當，就形同一座高聳的煙囪，強大的抽拔力將使火沿著豎向孔道迅速蔓延。

　　3.外界風的作用

　　風的存在可在建筑物的周圍產生壓力分布，而這種壓力分布能夠影響建筑物內的煙氣流動。建筑物外部的壓力分布受到多種因素的影響，其中包括風的速度和方向、建筑物的高度和幾何形狀等。風的影響往往可以超過其他驅動煙氣運動的力(自然和人工)。一般來說，風朝著建筑物吹過來會在建筑物的迎風側產生較高滯止壓力，這可增強建筑物內的煙氣向下風方向的流動。

　　(三)煙氣蔓延的途徑

　　火災時，建筑內煙氣呈水平流動和垂直流動。蔓延的途徑主要有：內墻門、洞口，外墻門、窗口，房間隔墻，空心結構，悶頂，樓梯間，各種豎井管道，樓板上的孔洞及穿越樓板、墻壁的管線和縫隙等。對主體為耐火結構的建筑來說，造成蔓延的主要原因有：未設有效的防火分區(qū)，火災在未受限制的條件下蔓延;

　　洞口處的分隔處理不完善，火災穿越防火分隔區(qū)域蔓延;防火隔墻和房間隔墻未砌至頂板，火災在吊頂內部空間蔓延;采用可燃構件與裝飾物，火災通過可燃的隔墻、吊頂、地毯等蔓延。

　　1.孔洞開口蔓延(通過開口水平蔓延)

　　2.穿越墻壁的管線和縫隙蔓延

　　3.悶頂內蔓延

　　4.外墻面蔓延(火焰竄出窗口后，冷空氣的壓力促使火焰貼附外墻面向上蔓延)

　　知識點：建筑火災發(fā)展的幾個階段

　　對于建筑火災而言，最初發(fā)生在室內的某個房間或某個部位，然后由此蔓延到相鄰的房間或區(qū)域，以及整個樓層，最后蔓延到整個建筑物。其發(fā)展過程大致可分為初期增長階段、充分發(fā)展階段和衰減階段。圖1-2-2為建筑室內火災溫度-時間曲線。

　　影響轟燃發(fā)生最重要的兩個因素是輻射和對流情況，即建筑室內上層煙氣的熱量得失。通常，轟燃的發(fā)生標志著室內火災進入全面發(fā)展階段。

　　轟燃發(fā)生后，室內可燃物出現全面燃燒，可燃物熱釋放速率很大，室溫急劇上升，并出現持續(xù)高溫，溫度可達800～1000℃。之后，火焰和高溫煙氣在火風壓的作用下，會從房間的門窗、孔洞等處大量涌出，沿走廊、吊頂迅速向水平方向蔓延擴散。同時，由于煙囪效應的作用，火勢會通過豎向管井、共享空間等向上蔓延。

　　轟燃的發(fā)生標志了房間火勢的失控，同時，產生的高溫會對建筑物的襯里材料及結構造成嚴重影響。但不是每個火場都會出現轟燃，大空間建筑、比較潮濕的場所就不易發(fā)生。