典型火災及煙氣蔓延過程分析課件

第五章典型火災及煙氣蔓延過程分析5.1建筑物火災 5.2森林火災5.3礦井火災自學1第五章典型火災及煙氣蔓延過程分析5.1建筑物火災 自學5.1建筑物火災室內(nèi)火災的發(fā)展過程室內(nèi)可燃物的燃燒過程建筑火災煙氣流動與蔓延過程火災在全面發(fā)展階段的性狀25.1建筑物火災室內(nèi)火災的發(fā)展過程2僅討論一個普通房間內(nèi)的火災發(fā)展過程。根據(jù)室內(nèi)溫度隨時間的變化，可將室內(nèi)火災發(fā)展過程分為：起火階段全面發(fā)展階段熄滅階段5.1.1室內(nèi)火災發(fā)展過程起火全面發(fā)展熄滅轟燃3僅討論一個普通房間內(nèi)的火災發(fā)展過程。5.1.1室內(nèi)火災發(fā)起火階段著火后的三種情形火自發(fā)燃燒，未蔓延到其他可燃物質(zhì)通風不足，火熄滅，或者以很慢的速率繼續(xù)燃燒可燃物足夠，通風條件良好，發(fā)展到整個房間，所有表面都在燃燒4起火階段著火后的三種情形火自發(fā)燃燒，未蔓延到其他可燃物質(zhì)通風起火階段的特點（1）火災燃燒范圍不大，火災僅限于初始起火點附近；（2）室內(nèi)溫度差別大，在燃燒區(qū)域及其附近存在高溫，室內(nèi)平均溫度低；（3）火災發(fā)展速度較慢，在發(fā)展過程中，火勢不穩(wěn)定；（4）火災發(fā)展時間因點火源、可燃物性質(zhì)和分布、通風條件影響長短差別很大。

5起火階段的特點（1）火災燃燒范圍不大，火災僅限于初始起火點附初期起火階段對防滅火的重要意義火災初期是滅火最為有利的時機。應設法爭取盡早發(fā)現(xiàn)火災，把火災及時控制消滅在起火點。為此，在建筑物內(nèi)安裝和配備適當數(shù)量的滅火設備，設置及時發(fā)現(xiàn)火災和報警的裝置是很有必要的。建筑材料的燃燒性能對火災的初起階段影響很大。易燃和難燃或不燃結(jié)構(gòu)建筑起火后，火災初期階段的持續(xù)時間有很大差別。為防火安全，建筑物應盡可能不使用易燃建筑材料，或使用經(jīng)過阻燃處理的建筑材料。6初期起火階段對防滅火的重要意義火災初期是滅火最為有利的時機。（1）轟燃（Flashover）是室內(nèi)火災最顯著的特征之一，它標志著火災全面發(fā)展階段的開始，房間內(nèi)局部燃燒向全室性燃燒過渡。

全面發(fā)展階段7（1）轟燃（Flashover）是室內(nèi)火災最顯著的特征之一，全面發(fā)展階段（2）室內(nèi)火災進入全面發(fā)展階段后，可燃物猛烈燃燒，燃燒處于穩(wěn)定期，可燃物的燃燒速度接近定值，火災溫度上升到最高點。（3）火災全面發(fā)展階段的時間主要取決于可燃物的燃燒性能、可燃物數(shù)量和通風條件，而與起火原因無關。8全面發(fā)展階段（2）室內(nèi)火災進入全面發(fā)展階段后，可燃物猛烈燃燒全面發(fā)展階段對防滅火的重要意義（1）建筑結(jié)構(gòu)的耐火性能顯得格外重要.人們在建筑設計時，應注意選用耐火性能好，耐火時間長的結(jié)構(gòu)，以便加強防火安全。（2）為減少火災損失，阻止熱對流，限制燃燒面積擴大，建筑物應有必要的防火分隔措施。（3）轟燃之前人員全部撤離。9全面發(fā)展階段對防滅火的重要意義（1）建筑結(jié)構(gòu)的耐火性能顯得格熄滅階段（1）在火災全面發(fā)展階段的后期，隨著室內(nèi)可燃物的揮發(fā)物質(zhì)不斷減少，以及可燃物數(shù)量的減少，火災燃燒速度遞減，溫度逐漸下降。當室內(nèi)平均溫度降到最高溫度的80%時則認為火災進入熄滅階段。（2）實驗發(fā)現(xiàn)：室內(nèi)溫度衰減的速度與火災持續(xù)時間的關系是，火災持續(xù)時間越長，其衰減速度越慢。火災持續(xù)時間在1h以內(nèi)，室內(nèi)火災溫度衰減速度在12℃/min；大于1h，其衰減速度為8℃/min。10熄滅階段（1）在火災全面發(fā)展階段的后期，隨著室內(nèi)可燃物的揮發(fā)熄滅階段對防滅火的重要意義要防止火勢蔓延，切不可疏忽大意，但因可燃物數(shù)量已不多，也不必投入過多的戰(zhàn)斗力量。防止建筑構(gòu)件因經(jīng)受火焰高溫作用和滅火射水的冷卻作用出現(xiàn)裂隙、下沉、傾斜或倒塌，要保證滅火戰(zhàn)斗人員的生命安全。注意防止火災向相鄰建筑蔓延。11熄滅階段對防滅火的重要意義要防止火勢蔓延，切不可疏忽大意，但1212補充：13補充：13141415151616某地鐵站的站廳17某地鐵站的站廳1718181919研究意義分析火災和煙氣在建筑物中的發(fā)展和蔓延規(guī)律、科學合理地設置火災探測器和自動滅火系統(tǒng)的噴頭、進行有效的防排煙設計和建筑結(jié)構(gòu)的受熱穩(wěn)定檢驗。主要內(nèi)容:火羽流的特征（火焰高度及計算方法、羽流速度及溫度）頂棚射流的特征及其在火災探測及自動噴水滅火系統(tǒng)響應中的應用5.1.2室內(nèi)火災的動力學過程

---重點20研究意義主要內(nèi)容:5.1.2室內(nèi)火災的動力學過程

---重5.1.2室內(nèi)火災的動力學過程反浮力射流頂棚射流熱煙氣層冷空氣層羽流開口流動室內(nèi)火災動力學過程

215.1.2室內(nèi)火災的動力學過程反浮力射流頂棚射流熱煙氣層冷（一）火羽流定義：火源上方的火焰及煙氣通稱為火羽流McCaffrey（1979）的三區(qū)域模型22（一）火羽流定義：火源上方的火焰及煙氣通稱為火羽流McCaf2323McCaffrey自然擴散火焰火羽流結(jié)構(gòu)示意圖24McCaffrey自然擴散火焰火羽流結(jié)構(gòu)示意圖24（2）火焰高度平均火焰高度：指的是間歇性函數(shù)I(Z)的值降為0.5時所對應的可燃物表面以上的火焰高度?；鹧娓叨龋涸谀骋桓叨任恢蒙洗嬖诘臅r間分數(shù)，在持續(xù)區(qū)內(nèi)其值為1，隨著高度的增加進入間斷火焰區(qū)，其值逐漸減小，最終趨于0。25（2）火焰高度平均火焰高度：指的是間歇性函數(shù)I(Z)的值降Heskestad等分析了多種來源的實驗數(shù)據(jù)，給出了如下描述無量綱火焰高度表達式：

D為火源直徑，對于非圓火源可采用等效直徑，N為一無量綱參數(shù)，其定義式為(5.2)(5.1)適用條件：Heskestad認為上式適用范圍為

kW2/5/m。

26Heskestad等分析了多種來源的實驗數(shù)據(jù)，給出了如下描述將式（5.3）帶入式（5.1）可得火焰高度的表達式如下

(5.4)由于燃燒消耗單位質(zhì)量空氣所放出的熱量對于不同可燃物變化不大，故系數(shù)

的變化范圍相應很窄。對于大部分氣體和液體和固體燃料，可設定m/kW-2/5。

(5.3)合并參數(shù)27將式（5.3）帶入式（5.1）可得火焰高度的表達式如下(5火焰長度計算示例【例5-1】燃燒1.07*1.07m2、排列緊密的木垛，其釋熱速率為2600kW。假設不存在內(nèi)部燃燒情況，估算該木垛燃燒的平均火焰高度?！窘狻磕径獾恼鬯阒睆綖槿∠禂?shù)m

kW-2/5，由方程（5-4）可得：28火焰長度計算示例【例5-1】燃燒1.07*1.07m2、排列（二）頂棚射流在火羽流熱浮力的驅(qū)動下，頂棚表面下部薄層中流動相對較快的氣流稱之為頂棚射流，它是在可燃物上方的火羽流在上升碰到頂棚后，熱煙氣由垂直流動改變水平流動，并沿頂棚下部向四周蔓延這個過程中產(chǎn)生的。29（二）頂棚射流在火羽流熱浮力的驅(qū)動下，頂棚表面下部薄層在多數(shù)情況下頂棚射流的厚度為頂棚高度的5%～12%，而在頂棚射流內(nèi)最大溫度和速度出現(xiàn)在頂棚以下頂棚高度的1%處。這對于火災探測器和滅火噴頭的安裝具有特殊意義，如果它們被安裝在上述區(qū)域以外，則其實際感受到的煙氣溫度和速度就會低于預期值。為什么火災自動報警探頭和自動滅火噴頭都安裝在頂棚？頂棚射流中的最大溫度和速度估算是火災探測器和滅火噴頭熱響應的重要基礎。30在多數(shù)情況下頂棚射流的厚度為頂棚高度的5%～12%，頂棚射流的溫度和速度（穩(wěn)態(tài)火災）最大溫度

最大速度

(5.5)(5.6)(5.7)(5.8)H和r分別代表頂棚高度和以羽流撞擊點為中心的徑向距離，mAlpert關系式（弱羽流，火焰高度低于頂棚）31頂棚射流的溫度和速度（穩(wěn)態(tài)火災）最大溫度最大速度(5.5當火焰高度L小于可燃物表面至頂棚間的高度H時，Alpert理論可以比較合理地估算以羽流在頂棚處的撞擊點為圓心（羽流中心線與頂棚的交點），頂棚高度的1～2倍為半徑的區(qū)域內(nèi)的頂棚射流的厚度、速度以及溫度。32當火焰高度L小于可燃物表面至頂棚間的高度H時，Alpert理以上表達式對應著兩個流動特點不同的區(qū)域。式（5.5）和（5.7）對應于撞擊點附近煙氣羽流轉(zhuǎn)向的區(qū)域，在這一區(qū)域內(nèi)，最大溫度和最大流速與徑向距離無關。式（5.6）和（5.8）對應于煙氣轉(zhuǎn)向后水平流動的區(qū)域，在這一區(qū)域內(nèi)，最大溫度和流速與徑向距離有關。這些表達式僅適用于剛著火后的一段時間，這段時間內(nèi)頂棚射流可以認為是非受限的，因為熱煙氣層尚未形成。說明：33以上表達式對應著兩個流動特點不同的區(qū)域。式（5.5）和（5.如果火源靠近墻面，則頂棚射流的溫度和速度將受到影響。當火源靠近墻面，見圖（a），上述關系式中可用代替；當火源靠近內(nèi)墻角，見圖（b），上述關系式中可用代替。（a）（b）34如果火源靠近墻面，則頂棚射流的溫度和速度將受到影響。當火源靠3535火源熱釋放速率20MW條件下，根據(jù)上述關系式計算出的最大溫度和最大流速與r和H之間的關系。圖最大溫度（a）和最大流速（b）與r和H之間的關系36火源熱釋放速率20MW條件下，根據(jù)上述關系式計算出的最大溫度計算示例【例5-2】計算10m高頂棚下1.0MW火源正上方及與其相距5m處煙氣頂棚射流的最大溫度。假設環(huán)境溫度為20℃?！窘狻繉τ诨鹪凑戏綄τ趓=5m處，r/H=5/10=0.5>0.18，37計算示例【例5-2】計算10m高頂棚下1.0MW火源正上方及建筑火災的蔓延方式1、火焰接觸：起火點的火舌直接點燃周圍的可燃物，使之發(fā)光燃燒，將火災蔓延開來?；鹧媛拥乃俣热Q于火焰的傳熱的速度。2、延燒：固體可燃物表面或易燃、可燃液體表面上的一點起火，通過導熱升溫點燃，使燃燒沿表面連續(xù)不斷地向外發(fā)展下去，稱為延燒。

建筑火災的蔓延方式1、火焰接觸：起火點的火舌直接點燃周圍的可建筑火災的蔓延方式3、熱傳導：火災產(chǎn)生的熱量，經(jīng)導熱性能好的建筑構(gòu)件或建筑設備傳導至相鄰或上下層房間，引起其周圍直接接觸的可燃物燃燒，造成火災的蔓延。薄壁隔墻、樓板、金屬管壁、金屬構(gòu)件或金屬設備等都是良好的導熱媒介。特點：有導熱媒介，蔓延的距離近。案例：電焊工在頂層焊接水暖管道，引燃下層水暖管道周圍的可燃物。4、熱對流：對流是初期建筑火災蔓延的主要形式。房間內(nèi)的燃燒產(chǎn)生的熱煙氣與周圍的冷空氣存在密度差，使熱氣流不斷上升，冷氣流不斷下沉，形成對流。對流換熱使房間內(nèi)溫度不斷升高，在空間進行質(zhì)量和能量的交換，熱氣流使火災蔓延至其它房間。5、熱輻射：起火點附近的易燃、可燃物，在沒有與火源接觸，又沒有中間導熱物體作為媒介的條件下而起火燃燒，靠的是熱輻射。熱輻射是確定建筑之間防火間距的主要考慮因素。建筑火災的蔓延方式3、熱傳導：火災產(chǎn)生的熱量，經(jīng)導熱性能好的建筑火災的蔓延途徑研究火災的蔓延途徑，是在建筑中采取防火隔斷，設置防火分隔物的根據(jù)，也是采取堵截包圍，重點突破，穿插分割，逐片消滅的滅火戰(zhàn)術的需要。

1、火災沿水平方向的蔓延：內(nèi)墻門：燃燒的房間開始只有一個，最后蔓延到整個樓層，甚至整棟建筑物，其原因大多數(shù)是因內(nèi)墻的門沒能把火擋住，火燒穿內(nèi)門，竄到走廊，再通過相鄰房間開敞的內(nèi)門進入鄰間。房間隔墻：當隔墻為木板或其它不耐火材料時，火很容易穿過板縫，竄到另一面。當隔墻為非燃燒體但厚度較小時，隔壁靠墻的易燃物體，可能因為導熱和輻射而自燃起火。建筑火災的蔓延途徑研究火災的蔓延途徑，是在建筑中采取防火沒有防火分隔的吊頂（悶頂）：框架式大空間建筑，使用人在內(nèi)部進行分隔時只將分隔墻封到吊頂下部，而在吊頂上部空間是貫通若干個房間的?；馂脑谝粋€房間發(fā)生，熱煙氣上升至頂棚后沿吊頂上部空間蔓延至其它相鄰房間。失效的防火分隔物：設置的防火門、防火卷簾等防火分隔物在發(fā)生火災時沒能及時關閉或產(chǎn)品偽劣沒能起到在一定時間內(nèi)阻止火勢的作用；防火墻封堵不嚴密或發(fā)生穿透裂縫，造成火災蔓延。2、火災沿豎直方向的蔓延樓板：火災通過樓板上的開口、樓板本身的傳熱導致從下層空間蔓延至上層空間。建筑火災的蔓延途徑?jīng)]有防火分隔的吊頂（悶頂）：框架式大空間建筑，使用人在內(nèi)部進各種豎井通道，例如樓梯間、電梯井、電纜井、垃圾井、樓板的孔洞等。熱煙氣在垂直方向的蔓延速度為3－4m/s，是水平方向的10倍。如一座高度100m的高層建筑，煙氣在沒有阻擋的情況下，半分鐘左右即可從底層上升至頂層。例如，首爾22層的“大然閣”旅館穿越樓板的、墻壁的管線和縫隙。例如空調(diào)系統(tǒng)的豎向風管。風管保溫材料使用了易燃或可燃材料；風管本身使用了易燃、可燃材料；風管連通上下樓層，通過風管和各風口將火災從下層迅速蔓延至上部各層。建筑火災的蔓延途徑各種豎井通道，例如樓梯間、電梯井、電纜井、垃圾井、樓板的孔洞1971年12月24日上午10時許，樓內(nèi)有200名旅客，70名旅館工作人員，15名公司工作人員。旅館二層咖啡廳因瓶裝液化石油氣泄漏引起火災，火勢迅猛，咖啡廳內(nèi)3名員工尚未及反應，就被燒死在工作崗位上；店主嚴重燒傷后和其他6名員工逃出火場。火焰很快將咖啡廳和旅館大廳燒毀，并沿2—4層的敞開樓梯延燒到3層餐館和4層宴會廳。濃煙大火充滿丁樓梯間，封住了上部旅客和工作人員疏散的途徑。管道井也向上傳播著火焰。二層旅館大廳和公司辦公大廳的連接處，沒置普通玻璃門，成為火災水平蔓延通道，導致公司辦公部分也成火海，延燒蔓至整幢大樓，僅62人逃離火場。

C.主要教訓：

a.關鍵部位未設防火門該大樓的旅館區(qū)與辦公區(qū)相鄰的兩個門廳分界處未用防火門分隔，只用了普通玻璃門，起不到阻火作用，是火災蔓延的主要途徑。1971年12月24日上午10時許，樓內(nèi)有2建筑火災的蔓延途徑

外墻窗口：房間起火后，室內(nèi)溫度增高，達到250℃左右時，窗玻璃膨脹、變形，但受窗框的限制，玻璃就自行破碎了，火焰竄出窗口，向外蔓延。蔓延的情況，一是火焰的熱輻射穿過窗口，烤著對面建筑物；二是火舌直接燒向上一層或屋檐。底層起火，火舌經(jīng)底層窗口竄出向上從上層窗口竄到上層室內(nèi)，這樣逐層向上蔓延，使整個建筑物起火。上下層窗口之間距離的大小，可影響火勢的蔓延。建筑火災的蔓延途徑

外墻窗口：房間起火后，室內(nèi)溫度增高，達火災房間窗口冒出的火焰高度窗高1.5m1.5×4.8m1.5×2.5m1.5×1.5m45火災房間窗口冒出的火焰高度窗高1.5m1.5×4.8m1.5著火房間中常見的通風口門、窗通風管道縫隙、管道或電線孔通風口流動是火災發(fā)展和火災模擬的基礎，在火災區(qū)域模擬方法中無論是質(zhì)量守恒方程還是能量守恒方程都和通風口的流動密不可分。例如，流入著火房間的空氣是可燃物燃燒發(fā)展的必要條件，熱煙氣通過通風口流向室外或相鄰房間，不僅將煙氣帶走，而且還通過對流帶走大量的熱。5.1.3建筑火災煙氣流動與蔓延過程46著火房間中常見的通風口門、窗通風口流動是火災發(fā)展和火災模擬著火房間內(nèi)外壓力分布47著火房間內(nèi)外壓力分布47室內(nèi)：室外：地面上室內(nèi)外壓差：距地面高度h：頂棚處高度H：在垂直地面的某一高度位置上，必將出現(xiàn)室內(nèi)外壓力為零，即室內(nèi)外壓力相等的情況，通過該位置的水平面稱為該著火房間的中性層，令中性層離地面的高度為h1，則48室內(nèi)：室外：地面上室內(nèi)外壓差：距地面高度h：頂棚處高度H：在火災時：中性層以下：中性層以上：在中性層以下，室外空氣的壓力總高于著火房間內(nèi)氣體的壓力，空氣將從室外流入室內(nèi)；在中性層以上，著火房間內(nèi)氣體的壓力總高于室外空氣的壓力，煙氣將從室內(nèi)排至室外。49火災時：中性層以下：中性層以上：在中性層以下，室外空氣的壓力著火房間門窗開啟時的氣流狀況50著火房間門窗開啟時的氣流狀況50在中性層以上距中性層垂直距離h處，室內(nèi)外壓力差為：通過該微元面積向外排出的氣體質(zhì)量流量為：為窗孔的流量系數(shù)，可取為薄壁開口的值從窗孔中性層至上緣之間的開口面積中排出的氣體總質(zhì)量流量為：51在中性層以上距中性層垂直距離h處，室內(nèi)外壓力差為：通過該微元假設著火房間除了開啟的窗孔與大氣相通外，其余各處密封均較好，則由于流量連續(xù)，可近似地認為：52假設著火房間除了開啟的窗孔與大氣相通外，其余各處密封均較好，窗孔上下緣處的室內(nèi)外壓力差最大，其絕對值分別為：53窗孔上下緣處的室內(nèi)外壓力差最大，其絕對值分別為：53說明1.排煙口有水平排煙口和豎直排煙口兩種類型。水平排煙口的氣流流動狀況與豎直排煙口有相似之處。多個排煙口的情況比較麻煩。如果窗口本身高度及布置高度完全相同，中性層上下緣的垂直距離是相同的，Bc為所有開啟窗孔寬度之和；如果窗尺寸和布置都不同，應先對每個窗口分別計算，最后確定房間中性層位置。54說明1.排煙口有水平排煙口和豎直排煙口兩種類型。水平排煙口的計算示例【例5-3】著火房間與走廊之間的門洞尺寸為2.2×0.9m2，若著火房間煙氣平均溫度為800℃，走廊內(nèi)空氣溫度為30℃，當門敞開時，試求從著火房間流到走廊中的煙氣量和由走廊流入房間中的空氣量。55計算示例【例5-3】著火房間與走廊之間的門洞尺寸為2.2×0計算示例56計算示例56計算示例57計算示例575858TheGarleyBuilding煙囪效應59TheGarleyBuilding煙囪效應59CrossSectionofGarleyBuildingSupermarketDepartmentStoreVarioustradesandbusinessHoardings儲存LiftShafts電梯60CrossSectionofGarleyBuildiLiftLobbiesandShafts2342/F1/FG/F1Scaffolding61LiftLobbiesandShafts2342/FRenovationWorks翻新12342/F1/FG/FHoardingLiftShafts62RenovationWorks翻新12342/F1/FG/CrossSectionofGarleyBuildingWeldingWorksat15/FHoarding63CrossSectionofGarleyBuildiFireSpreadtoTop64FireSpreadtoTop64煙囪內(nèi)外壓力分布（a）僅頂部開口時65煙囪內(nèi)外壓力分布（a）僅頂部開口時65（b）頂?shù)撞烤虚_口66（b）頂?shù)撞烤虚_口666767正、反熱壓作用下的氣流狀況當建筑物內(nèi)部氣溫高于室外空氣溫度時，由于浮力的作用，在建筑物的各種豎直通道中，如樓梯間、電梯間、管道井等，往往存在著一股上升氣流，這種現(xiàn)象稱為正向煙囪效應，也叫正熱壓作用。當建筑物內(nèi)外溫差較大或者建筑物的高度較高時，正向煙囪效應是較大的。當然，正向煙囪效應也存在于單層的建筑物中。（a）正熱壓作用68正、反熱壓作用下的氣流狀況當建筑物內(nèi)部氣溫高于當建筑物內(nèi)部的氣溫低于外界空氣溫度時，在建筑物的各種豎井通道中，則往往存在著一股下降氣流，這種現(xiàn)象稱為反向煙囪效應，也叫反熱壓作用。一般反向煙囪效應發(fā)生在夏季，這時反向煙囪效應是較明顯的。在一些特別嚴密的建筑物中，當豎井靠墻外布置，而外界氣溫又較低時，可能出現(xiàn)靠外墻布置的豎井中的氣溫低于建筑物內(nèi)部其它部位的氣溫的情況，這時豎井中也會出現(xiàn)下降的氣流。（b）反熱壓作用69當建筑物內(nèi)部的氣溫低于外界空氣溫度時，在正熱壓作用對火災煙氣流動的影響高層建筑中火災所生成的煙氣流動完全受到熱壓作用的支配。70正熱壓作用對火災煙氣流動的影響高層建筑中火災所生成的煙氣流動反熱壓作用對火災煙氣流動的影響71反熱壓作用對火災煙氣流動的影響71高層建筑的“煙囪效應”高層建筑由于具有較高的高度，當建筑物內(nèi)外存在著一定溫差時，就將產(chǎn)生比單層或低層建筑更加明顯的熱壓作用。除使用空調(diào)季節(jié)外，建筑屋內(nèi)的溫度總比室外溫度高，正熱壓作用下，空氣從室外進入高層建筑的下層部分，然后通過豎直通道輸送到上層，最后排出室外，形成了一個自然對流過程。當處于正熱壓作用下的高層建筑的底層發(fā)生火災時，火災所產(chǎn)生的煙氣將隨空氣流進入豎直通道，導致豎直通道中的氣溫比正常情況下較大幅度上升，正壓作用加大，自然對流循環(huán)加強，這種現(xiàn)象成為高層建筑的“煙囪效應”。72高層建筑的“煙囪效應”高層建筑由于具有較高的高度，當建筑物內(nèi)簡言之，火災學上“煙囪效應”就是在建筑物的豎直通道中，由于自然對流循環(huán)促使煙氣上升流動的效應。高層建筑的樓梯間、電梯間以及管道井等，是高層建筑發(fā)生火災時造成煙氣擴散流動和蔓延擴大的主要途徑?！盁焽栊眲t是高層建筑煙氣擴散流動和火災蔓延擴大的重要機理。因此高層建筑要做好防火分隔，設置合理的煙氣控制系統(tǒng)！73簡言之，火災學上“煙囪效應”就是在建筑物的豎直通道中，由于自5.1.4火災在全面發(fā)展階段的性狀

研究意義火災造成的建筑物破壞、人員傷亡和財產(chǎn)的損失主要發(fā)生在火災的全面發(fā)展階段，因為有必要弄清楚這一階段的火災性狀，才能更好的指導防火設計，達到最大限度減少火災損失的目的。745.1.4火災在全面發(fā)展階段的性狀

研究意義74火災負荷（火災荷載）定義：把火災范圍內(nèi)單位地板面積的等效可燃物的數(shù)量定義為火災負荷，單位為kg/m2。分類：（1）固定可燃物：如地板、墻壁上的可燃物，房間的裝飾設備（如燈、插座等）；（2）容載可燃物：如房間內(nèi)的物品，桌椅、書本窗簾等。但是火災荷載并不能定量地闡明其與作用面積之間的關系，為此需要引進火災負荷密度的概念75火災負荷（火災荷載）定義：把火災范圍內(nèi)單位地板面積的等效可燃火災負荷密度定義：把房間內(nèi)所有可燃物完全燃燒時所產(chǎn)生的總熱量與房間特征參考面積之比定義為火災負荷密度。房間的特征參考面積可采用地板面積或室內(nèi)總面積。采用地板面積表示的火災負荷密度表達式為：（MJ/m2）國內(nèi)目前缺乏各種使用性質(zhì)建筑物的火災荷載統(tǒng)計資料，規(guī)范的修訂急需進行這方面的統(tǒng)計工作。76火災負荷密度定義：把房間內(nèi)所有可燃物完全燃燒時所產(chǎn)生的總熱量等效耐火極限的計算等效耐火極限采用下式計算：等效耐火極限，min；計算火災負荷密度，kWh/m2；考慮維護結(jié)構(gòu)散熱的換算因子，min.m2/kWh；考慮水平和垂直通風口排熱對溫度發(fā)展影響的無量綱因子。77等效耐火極限的計算等效耐火極限采用下式計算：等效耐火極限，m計算必要的耐火極限erftF計算必要的耐火極限，min；火災安全等級SKb3條件下構(gòu)件的安全系數(shù)，無量綱；考慮火災防護安全技術措施對