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一、 建筑火灾蔓延的传热基础:热传导、热对流和热辐射。
二、 建筑火灾的烟气蔓延
(1) 烟气的扩散路线
当高层建筑发生火灾时,烟气在其内的流动扩散一般有三条路线:
第一条,也是最主要的一条是着火房间→走廊→楼梯间→上部各楼层→室外;
第二条是着火房间→室外;
第三条是着火房间→相邻上层房间→室外。
(2) 烟气流动的驱动力
烟气流动的驱动力: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,若火风压大于进风口压力,则大量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压力,则烟火全部从内部蔓延。
(3) 烟气蔓延的途径
火灾时,建筑内的烟气呈水平流动和垂直流动。
蔓延的途径主要有:
1. 孔洞开口蔓延
2. 穿越墙壁的管线和缝隙蔓延
3. 闷顶内蔓延
4. 外墙面蔓延
三、 建筑火灾发展的几个阶段
(一) 初期增长阶段
从出现明火算起
(二) 充分发展阶段
轰燃:在限定空间内可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变状态,即为轰燃。
轰燃的发生标志了房间火势的失控,同时,产生的高温会对建筑物的衬里材料及结构造成严重影响。
(三) 衰减阶段
一般认为火灾衰减阶段是从室内平均温度降到其峰值的80%时算起。