建筑火災(zāi)煙氣流動(dòng)過程中著火房間內(nèi)的煙氣流動(dòng)是怎樣的？

火災(zāi)過程中，由于熱浮力作用，燃燒產(chǎn)生的熱煙氣從火焰區(qū)直接上升到達(dá)樓板或者頂棚，然后會(huì)改變流動(dòng)方向沿頂棚水平擴(kuò)散。由于受冷空氣摻混以及樓板、頂棚等建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的阻擋，水平方向流動(dòng)擴(kuò)散的煙氣溫度逐漸下降并向下流動(dòng)。逐漸冷卻的煙氣和冷空氣流向燃燒區(qū)，形成了室內(nèi)的自然對(duì)流流動(dòng)，火越燒越旺。著火房間內(nèi)頂棚下方逐漸積累形成穩(wěn)定的煙氣層。

描述室內(nèi)煙氣流動(dòng)特點(diǎn)和規(guī)律涉及幾個(gè)重要的概念，包括煙氣羽流、頂棚射流、煙氣層沉降。（如下圖所示）

（1）煙氣羽流。燃燒中，火源上方的火焰及燃燒生成的流動(dòng)煙氣通常稱為火羽流。而火焰區(qū)上方為燃燒產(chǎn)物即煙氣的羽流區(qū)，其流動(dòng)完全由浮力效應(yīng)控制，一般稱其為煙氣羽流或浮力羽流。由于浮力作用，煙氣流會(huì)形成一個(gè)熱煙氣團(tuán)，在浮力的作用下向上運(yùn)動(dòng)，在上升過程中卷吸周圍新鮮空氣與原有的煙氣發(fā)生摻混。（如下圖所示）

（2）頂棚射流。當(dāng)煙氣羽流撞擊到房間的頂棚后，沿頂棚水平運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)較薄的頂棚射流層，稱為頂棚射流。由于它的作用，使安裝在頂棚上的感煙探測器、感溫探測器和灑水噴頭產(chǎn)生響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警和噴淋滅火。（如下圖所示）

研究表明，假設(shè)頂棚距離可燃物的垂直高度為H，多數(shù)情況下頂棚射流層的厚度約為距離頂棚以下高度H的5%-12%，而頂棚射流層內(nèi)最大溫度和最大速度出現(xiàn)在距離頂棚以下高度H的1%處。頂棚射流的最大溫度和最大速度值是估算火災(zāi)探測器和噴頭熱響應(yīng)的重要基礎(chǔ)。（如下圖所示）

（3）煙氣層沉降。隨著燃燒持續(xù)發(fā)展，新的煙氣不斷向上補(bǔ)充，室內(nèi)煙氣層的厚度逐漸增加。在這一階段，上部煙氣的溫度逐漸升高、濃度逐漸增大，如果可燃物充足，且煙氣不能充分地從上部排出，煙氣層將會(huì)一直下降，直到浸沒火源。

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)設(shè)法通過打開排煙口等方式，將煙氣層限制在一定高度內(nèi)。否則，著火房間煙氣層下降到房間開口位置，如門、窗或其他縫隙時(shí)，煙氣會(huì)通過這些開口蔓延擴(kuò)散到建筑的其他地方。