(一)烟气流动的路线及特点

建筑发生火灾时，烟气扩散蔓延主要呈水平流动和垂直流动。在建筑内部，烟气流动扩 散一般有三条路线。第一条，也是最主要的一条:着火房间→走廊→楼梯间→上部各楼层→室 夕卡;第二条:着火房间→室外;第三条:着火房间→相邻上层房间→室外。

1.着火房间内的烟气流动

火灾过程中，由于热浮力作用，燃烧产生的热烟气从火焰区直接上升到达楼板或者顶棚， 然后会改变流动方向沿顶棚水平扩散。由于受冷空气掺混以及楼板、顶棚等建筑围护结构的阻 挡，水平方向流动扩散的烟气温度逐渐下降并向下流动。逐i斩冷却的烟气和冷空气流向燃烧 区，形成了室内的自然对流流动，火越烧越旺，如图 1-2一1 所示。着火房间内顶棚下方逐渐 积累形成稳定的烟气层。

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，以下作简单介绍。

(1)烟气羽流。在一般的建筑房间内，内部物品多为固体。当可燃固体受到外界条件的影 响开始燃烧时，首先发生阴燃。当达到一定温度并且有适合的通风条件时，阴燃便转变为明火 燃烧。明火出现后，可燃物迅速燃烧。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，如图 1-2-2 所示。在燃烧表面上方附近为火焰区，它又可以分为连续火焰区和间 歇火焰区。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。 图 1-2-3 所示为无限大顶棚以下的理想化顶棚射 流。

在实际建筑火灾初期，产生的热烟气不足以在室内上方积聚形成静止的热烟气层，在顶棚 与静止环境空气之间的顶棚射流烟气层会出现迅速流动的现象。 当顶棚射流的热烟气通过顶棚 表面和边缘的开口排出，可以延缓热烟气在顶棚以下积聚。热烟气羽流经撞击顶棚后形成顶棚 射流流出着火区域。由于热烟气层的下边界会水平卷吸环境空气，因此热烟气层在流动的过程 中逐渐加厚， 空气卷吸使顶棚射流的温度和速度降低。另外，当热烟气沿顶棚流动时，与顶棚 表面发生的热交换也使得靠近顶棚处的烟气温度降低。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。随着燃烧持续发展，新的烟气不断向上补充，室内烟气层的厚度逐渐增 加，在这一阶段，上部烟气的温度逐渐升高、浓度逐渐增大，如果可燃物充足，且烟气不能充 分地从上部排巾，烟气层将会一直下降，直到浸没火源。由于烟气层的下降，使得室内的洁净 空气减少，烟气中的未燃可燃成分逐渐增多。如果着火房间的门、窗等开口是敞开的，烟气会 沿这些开口排出。根据烟气的生成速率，并结合着火房间的几何尺寸，可以估算出烟气层厚度 随时间变化的状况。

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。