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1、烟气的性质、流动和控制烟气的性质、流动和控制内内 容容p烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的遮光性烟气的遮光性p烟气的流动烟气的流动p烟气的控制烟气的控制 烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气对人的危害烟气对人的危害l遮光性降低能见度延长疏散时间遮光性降低能见度延长疏散时间l毒性毒性CO、H2S等等l缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，使氧浓度降低缺氧窒息燃烧消耗大量氧气，使氧浓度降低l高温灼伤高温灼伤100以上对人构成威胁以上对人构成威胁l80%左右的人死于烟气左右的人死于烟气烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的定义烟气的定义l可燃气热解或燃烧产生的气相产物可燃气热解或燃烧产生的气相产物l由
2、于卷吸而进入的空气由于卷吸而进入的空气 l多种微小的固体颗粒和液滴多种微小的固体颗粒和液滴 p尘、炭烟、雾气溶胶尘、炭烟、雾气溶胶l原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质原生粒子以固体颗粒进入气相中的物质l再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子再生粒子由气体转变为固体或液体的粒子l火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶火灾烟气是一种特殊类型的气溶胶 烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟颗粒的产生烟颗粒的产生l组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物组分浓度梯度造成的不完全燃烧下的产物阴燃材料热解生成的挥发分阴燃材料热解生成的挥发分,与冷空气混合，浓缩成与冷空气混合，浓缩成较重的高分子组份，并形成薄雾较重的高分子
3、组份，并形成薄雾有焰燃烧有焰燃烧高温下脱离固体的灰分高温下脱离固体的灰分不完全燃烧和高温分解形成的气相中碳颗粒不完全燃烧和高温分解形成的气相中碳颗粒可燃挥发分高温热解生成的高分子化合物可燃挥发分高温热解生成的高分子化合物烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合适会烟颗粒当中通常含有相当多的可燃组份，条件合适会继续燃烧继续燃烧烟气的产生与性质烟气的产生与性质o烟颗粒的产生烟颗粒的产生l母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响母体可燃物的化学性质对烟气产生有重要影响低分子量的燃料基本上不产生烟气低分子量的燃料基本上不产生烟气高分子燃料易产生烟气高分子燃料易产生烟气燃料的化学组分是决定烟气产生量的
4、主要燃料的化学组分是决定烟气产生量的主要因素因素经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成这些物质经过部分氧化的燃料发出的烟量比生成这些物质的碳氢化合物的发烟量少的碳氢化合物的发烟量少烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的浓度烟气的浓度l由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定l烟气中颗粒量的测量烟气中颗粒量的测量过滤法：烟气流过一定的滤纸或滤网后的重量过滤法：烟气流过一定的滤纸或滤网后的重量粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用遮粒子数目测量法：光子装置置于烟气通道上，利用遮光性或反光性测单位体积烟气通过的烟颗粒数目光性或反光性测单位体积烟气通过的
5、烟颗粒数目光学浓度表示法：确定烟气在已知容积的容器内的遮光学浓度表示法：确定烟气在已知容积的容器内的遮光性（光学密度）光性（光学密度）固定容积式固定容积式流动式流动式烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的毒性烟气的毒性l火灾烟气中都会含有有毒物体火灾烟气中都会含有有毒物体l含量最大的是含量最大的是CO：火灾中的死亡人员约有一半是由：火灾中的死亡人员约有一半是由CO中毒引起的中毒引起的lNOXl氰化氢（氰化氢（HCN)木材、皮革、含氮塑料、人造革等木材、皮革、含氮塑料、人造革等燃烧燃烧lSOx、HCl等塑料制品的燃烧等塑料制品的燃烧l缺氧是气体毒性的特殊情况缺氧是气体毒性的特殊情况l固体颗粒的
6、毒害固体颗粒的毒害烟气的产生与性质烟气的产生与性质p烟气的温度烟气的温度l100的温度下：的温度下：30分钟分钟几分钟几分钟l温度与极限忍受时间的关系式温度与极限忍受时间的关系式l空气湿度增大，极限忍受时间降低空气湿度增大，极限忍受时间降低l衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响衣服的透气性和隔热程度对忍受温度也有影响烟气的遮光性烟气的遮光性p表示方法表示方法l光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等现象，光通过烟气或灰尘后会发生折射、散射、反射等现象，光强减小光强减小l遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减遮光性：一定光束穿过烟场后强度的衰减l光学密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数光学
7、密度：光通过烟气后透射率倒数的常用对数烟气的遮光性烟气的遮光性p烟气遮光性的几种表示方法烟气遮光性的几种表示方法l烟气的光学密度烟气的光学密度：D=lg(I0/I)=-lg(I/I0)单位：贝尔（单位：贝尔（bel)，单位较大，单位较大分贝分贝(db)：贝尔的：贝尔的1/10,OD=-10 lg(I/I0)l单位长度光学密度单位长度光学密度：D0=-lg(I/I0)/L l减光系数：减光系数：Kc=ln(I/I0)/L=2.303D0l烟的百分遮光度：烟的百分遮光度：B=(I0I)/I0 100l光学密度和遮光度的关系：光学密度和遮光度的关系：D=-lg(1-B/100)烟气的遮光性烟气的遮光
8、性p烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度l能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，能见度的概念：人在一定环境下能看到的最远距离，具有一定的主观标志。具有一定的主观标志。l人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危险人员疏散的一个重要影响因素，决定人员是否有危险l影响烟气能见度的因素：影响烟气能见度的因素：烟气本身的性质：颜色、浓度、颗粒大小、刺激性等烟气本身的性质：颜色、浓度、颗粒大小、刺激性等目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光还是目标物的性质：颜色、尺寸、光照条件、发射光还是反射光等反射光等背景背景人员本身的身体和精神状态、视力情况人员本身的身体和精神状态、视力情
9、况烟气的遮光性烟气的遮光性p烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度l能见度与减光系数和单位光学密度的关系能见度与减光系数和单位光学密度的关系 V=R/Kc=R/2.303D金实验金实验白烟减光系数较小白烟减光系数较小发光标志：发光标志：R取取510反光标志：反光标志：R取取24有反射光存在的建筑物：R取取24 巴切尔、帕乃尔巴切尔、帕乃尔自发光标志可见度自发光标志可见度 比反光标志的大比反光标志的大2.5倍倍 发光标志的能见度与减光系数的关系500cd/m2 白烟2000cd/m2 黑烟500cd/m2 黑烟2000cd/m2 白烟 0.4 0.5 0.7 1 1.5 2201510
10、 7能见度V(m)减光系数 Kc(1/m)V=8烟气的遮光性烟气的遮光性p刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响l刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼刺激性气体对眼睛构成危害，人无法睁眼l在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适用在刺激性气体中能见度和减光系数间的关系不适用在刺激性与非刺激性气体中人的能见度能见度 V(m)减光系数 Kc(1/m)0.20.30.50.711.5232357102030刺激性烟气非刺激性烟气经验方程V=6烟气的遮光性烟气的遮光性o刺激性气体对能见度的影响刺激性气体对能见度的影响l可大大降低人的行走速度可大大降低人的行走速度减光系数为减光系数为0.4时
11、，刺激性气体中行走速度为非刺激性中的时，刺激性气体中行走速度为非刺激性中的70%减光系数大于减光系数大于0.5时，刺激性气体中行走相当于盲人时，刺激性气体中行走相当于盲人l对刺激性烟气，金对刺激性烟气，金(Jin)给出能见度经验公式给出能见度经验公式 V（Kc)R/Kcl对烟气浓度的研究对烟气浓度的研究 广泛应用于火灾探测广泛应用于火灾探测在刺激性与非刺激性烟气体中人的行走速度非刺激性烟气刺激性烟气减 光 系 数 Kc(1/m)0.2行走速度 (m/s)0.40.60.81.01.2000.50.31.01.5盲人的行走速度烟气的遮光性烟气的遮光性p材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试l材料的
12、发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有关材料的发烟性能不是材料的固有性质，与火灾环境有关l但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广泛应但它建立了一种可评价材料发烟性的方法，仍得到广泛应用用l不同测试方法的设计略有差别，但光学密度的测量都是将不同测试方法的设计略有差别，但光学密度的测量都是将烟气收集到固定的容器中进行的烟气收集到固定的容器中进行的名称名称场合类型场合类型参考参考Rohm-Haas XP2FOSASTM,1977NBS试验试验ROSASTM,1979Arapahoe试验试验FGASTM,1982Steiner隧道法隧道法FODASTM,1981(a)辐射板试验辐射板试验RO
13、DASTM,1981(b)OSU量热计量热计RODASTM,1980(b)ISO烟箱烟箱ROSISO,1980烟气的遮光性烟气的遮光性o材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试l大多方法都是大多方法都是NBS烟箱法的改进型和衍生型烟箱法的改进型和衍生型l常用的常用的NBS烟箱法烟箱法 实验材料：实验材料：75cm2 热源：竖直上方热源：竖直上方2.5W/cm2的固定热源的固定热源 下方下方6个小火焰组成的有焰燃烧阵个小火焰组成的有焰燃烧阵 结果：装置内试样光学密度的最大值结果：装置内试样光学密度的最大值 Dm=D0(V/As)只考虑了试样的暴露面积，没考虑试样的厚度只考虑了试样的暴露面积，没考虑试
14、样的厚度再现性和重复性好，误差在再现性和重复性好，误差在25间浮动间浮动烟气的遮光性烟气的遮光性o材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试l拉斯巴希法：拉斯巴希法：烟收集在烟收集在13m3的容器中的容器中引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性引入发烟势的概念：烟气生成的最大可能性 Dp=D0 (V/W1)考虑了可燃组份质量的影响考虑了可燃组份质量的影响根据质量损失和容器大小，可求出光学密度根据质量损失和容器大小，可求出光学密度l房间总烟载荷房间总烟载荷 烟气的遮光性烟气的遮光性o可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少可燃固体处在烟囱结构中发出的烟很少o实验炉中产生的烟较多实验炉中产生的烟较多 o一些问
15、题一些问题l具体建筑物应当按什么值来选择材料具体建筑物应当按什么值来选择材料l通风和轰燃对发烟量的影响通风和轰燃对发烟量的影响l发烟速率和发烟势的联系发烟速率和发烟势的联系导向火焰研究可燃固体自由燃烧时发烟性能的装置烟气的流动烟气的流动p烟气的有效流通面积烟气的有效流通面积p烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力p中性面位置的计算中性面位置的计算p中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度烟气的流动烟气的流动p有效流通面积有效流通面积l某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面积某种流体在一定压差下流过系统的总的当量流通面积l存在并联流动、串联流动、混联流动存在并联流动、串联流动、混联流
16、动p有效流通面积的计算有效流通面积的计算l并联流动：并联流动：每个出口的压差每个出口的压差 P都相同，总流量都相同，总流量QT 为为各出口流量之和各出口流量之和 QT=Q1+Q2+Q3 Q=CA(2 P/)1/2 加压空间Q1AQA2A3Q3Q2A1并联出口并联出口烟气的流动烟气的流动o有效流通面积的计算有效流通面积的计算l串联流动串联流动每个出口的体积流率相同每个出口的体积流率相同总压差总压差 为各压差之和为各压差之和 PT=P1+P2+P3 加压空间Q1AQA2A3Q3Q2A1烟气的流动烟气的流动o有效流通面积的计算有效流通面积的计算l混联流动：既有并联，又有串联混联流动：既有并联，又有串
17、联l并联：并联：A2和和A3，A4和和A5l串联：串联：A23e、A45e与与A1串联串联 A3A2Q3Q2Q1Q4A5Q5QA加压空间A4A1混联出口 烟气的流动烟气的流动p温度与流通系数变化的影响温度与流通系数变化的影响l并联：并联：l串联：串联：烟气的流动烟气的流动o流动的驱动力流动的驱动力l烟囱效应烟囱效应 内外温差密度差压力差内外温差密度差压力差l底部开口底部开口 正烟囱效应：内部温度高正烟囱效应：内部温度高 负烟囱效应：外部温度高负烟囱效应：外部温度高 烟气的流动烟气的流动o烟囱效应烟囱效应l上下双开口上下双开口形成流动：正向上，负向下形成流动：正向上，负向下存在中性面，约在竖井中
18、部，取决于上下口面积存在中性面，约在竖井中部，取决于上下口面积正烟囱效应正烟囱效应中性面之下：中性面之下：中性面中上：中性面中上：假定理想气体假定理想气体烟气的流动烟气的流动o烟囱效应烟囱效应l实际中，气体流动竖井楼层外界实际中，气体流动竖井楼层外界l对任意一楼层，其有效流动面积为：对任意一楼层，其有效流动面积为：l通过该层的质量流率为：通过该层的质量流率为：l对于串联路径，有对于串联路径，有l从而得到竖井与建筑内部房间之间的压差：从而得到竖井与建筑内部房间之间的压差：烟气的流动烟气的流动o烟囱效应烟囱效应l通常，比值通常，比值Asi/Ai0在在1.7到到7之间，表明竖井与建筑物之间，表明竖井
19、与建筑物内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小得内部房间之间的压差比竖井与外界之间的压差小得多。多。l若着火楼层有较多窗口被烧破，若着火楼层有较多窗口被烧破，Ai0变大，比值变大，比值Asi/Ai0将变小，以致将变小，以致 Psi接近于接近于 Pso，即竖井与该层，即竖井与该层房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。房间的压差几乎等于竖井与外界的压差。l楼层高度的影响。楼层高度的影响。l中性面以下发生火灾，烟气一般不会进入中性面以中性面以下发生火灾，烟气一般不会进入中性面以下楼层，而容易进入中性面以上楼层。下楼层，而容易进入中性面以上楼层。l中性面以上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟中性面以
20、上由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流气的流动，空气从竖井流进着火层能够阻止烟气流进竖井。进竖井。烟气的流动烟气的流动o烟囱效应烟囱效应建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动(a)(b)(c)着火层着火层中性面中性面着火层烟气的流动烟气的流动o烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力l密度差引起的密度差引起的l房间与外界环境的压差房间与外界环境的压差着火房间温度恒定时：着火房间温度恒定时：当外界压力为标准大气压时，有当外界压力为标准大气压时，有 烟气的流动烟气的流动o烟气的浮力与膨胀力烟气的浮力与膨胀力l压差与燃烧状况的关系压差与
21、燃烧状况的关系l烟气流出与空气流入的体积流量之比烟气流出与空气流入的体积流量之比烟气的流动烟气的流动o风的影响风的影响l风压的产生及影响因素风压的产生及影响因素l压力差的大小与风速的平方成正比压力差的大小与风速的平方成正比 使用空气温度表述，上式可写为使用空气温度表述，上式可写为l风压系数风压系数Cw：-0.8+0.8,与建筑物的几何形状、当地的挡风情况、与建筑物的几何形状、当地的挡风情况、墙壁与风向之间的风向角有关墙壁与风向之间的风向角有关烟气的流动烟气的流动o风的影响风的影响建筑物的高宽比建筑物的长宽比 风向角()不同墙壁上的风压系数正面 背面 侧面 侧面090 090+0.7 -0.2
22、-0.5 -0.5-0.5 -0.5 +0.7 -0.2+0.7 -0.25 -0.6 -0.6-0.5 -0.5 +0.7 -0.1090 090+0.7 -0.25 -0.6 -0.6-0.6 -0.5 +0.7 -0.25+0.7 -0.3 -0.7 -0.7-0.5 -0.5 +0.7 -0.1090 090+0.8 -0.25 -0.8 -0.8-0.8 -0.8 +0.8 -0.25+0.7 -0.4 -0.7 -0.7-0.5 -0.5 +0.8 -0.1烟气的流动烟气的流动o风的影响风的影响l由风引起的建筑物两个侧面的压差为：由风引起的建筑物两个侧面的压差为：l风压影响自然排烟
23、风压影响自然排烟l风速与高度的关系：风速与高度的关系：ln：无量纲风速指数：无量纲风速指数平坦区（野外）：平坦区（野外）：0.16不平坦区（村镇）：不平坦区（村镇）：0.28很不平坦区（市区）：很不平坦区（市区）：0.40烟气的流动烟气的流动不同地形下的风速分布情况不同地形下的风速分布情况烟气的流动烟气的流动o机械通风系统造成的压差机械通风系统造成的压差l管道本身通风或烟囱效应管道本身通风或烟囱效应l管道相通，容易传播烟气管道相通，容易传播烟气l风机启动时压差较大风机启动时压差较大l防范措施防范措施关闭引风机，切断联系关闭引风机，切断联系关闭风道，安装防火阀关闭风道，安装防火阀特殊设计控制烟气
24、流动特殊设计控制烟气流动l通风系统作为排烟设施？通风系统作为排烟设施？烟气的流动烟气的流动o电梯的活塞效应电梯的活塞效应l活塞效应：前部压缩气体，后部抽引气体活塞效应：前部压缩气体，后部抽引气体l火灾中电梯的使用存在争议火灾中电梯的使用存在争议l电梯上方与外界环境的压差电梯上方与外界环境的压差烟气的流动烟气的流动o电梯的活塞效应电梯的活塞效应l流通通道：电梯井流通通道：电梯井 门厅门厅 房间房间 室外室外l有效流通面积：有效流通面积：Ae=(Ars-2+Air-2+Aoi-2)-1/2l门厅与建筑物内部房间之间的压差门厅与建筑物内部房间之间的压差l压差不能超过下述值压差不能超过下述值适用于通风
25、口关闭的电梯井适用于通风口关闭的电梯井单井大于多井单井大于多井烟气的流动烟气的流动o中性面位置中性面位置l连续开缝的竖井连续开缝的竖井 烟气的流动烟气的流动o中性面位置中性面位置l上下双开口的竖井上下双开口的竖井烟气的流动烟气的流动o连续开缝和一个上开口的竖井连续开缝和一个上开口的竖井l流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质流出竖井的质量是由连续开缝流出的质量与由开口流出的质量之和。量之和。l根据竖井内的质量连续方程，流出的质量应根据竖井内的质量连续方程，流出的质量应 等于流入的质量。等于流入的质量。当当AvAv00：p中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度l假设：
26、烟气质量流率稳定；楼层之间没有缝隙；外界温度低于竖井内温度。l质量流率：l烟囱效应造成的压差：l污染物的质量守恒方程：污染物浓度：烟气的流动烟气的流动烟气的控制烟气的控制o烟气控制烟气控制 所有可以单独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方法。所有可以单独或组合起来以减轻或消除烟气危害的方法。o控制烟气的途径控制烟气的途径l挡烟将烟气阻挡在某些限定区域挡烟将烟气阻挡在某些限定区域l排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气排烟通过对人和物没有危害的渠道导出烟气自然排烟自然排烟机械排烟机械排烟o大规模建筑，烟气控制是几种方法的结合大规模建筑，烟气控制是几种方法的结合 烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本
27、方式烟气控制的基本方式l防烟分隔防烟分隔防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等防烟分隔的物体：墙壁、隔板、楼板等防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防烟防烟阻体挡烟主要是在建筑物内形成一定大小的防烟分区分区防烟阻体材料必须具有一定的耐火性能防烟阻体材料必须具有一定的耐火性能 跨越防烟分区的活动，则必须设置活动的门或窗帘跨越防烟分区的活动，则必须设置活动的门或窗帘 分隔物存在一定的烟气泄漏分隔物存在一定的烟气泄漏烟气泄漏的一阶近似：开口流动方程烟气泄漏的一阶近似：开口流动方程烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l防烟分区：让烟被限制在一个分区内，再利用该区独立的防烟分区：
28、让烟被限制在一个分区内，再利用该区独立的排烟系统将烟排出，达到烟控制的目的。排烟系统将烟排出，达到烟控制的目的。l防烟分区的划分方法防烟分区的划分方法平面分区平面分区：楼地板面积较大的使用空间，大多与防烟垂壁相配合。分区原则可分为以楼地板面积，及以距排烟口长度来划分。垂直分区：电梯竖井、楼梯间或其它管道井等，用防火墙及防火门作分区，以防止烟流入竖井中并经由竖井向其它楼层蔓延。层间分区：楼层为基础，所构成之天花板和楼地板间的分区。烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l防烟分区的面积计算防烟分区的面积计算走道内有排烟，房间内没有走道内有排烟，房间内没有 门为防火门：只按走道面
29、积划分门为防火门：只按走道面积划分 门不是防火门：房间和走道面积都算门不是防火门：房间和走道面积都算房间内有排烟，走道内没有房间内有排烟，走道内没有 门为防火门：只按房间面积划分门为防火门：只按房间面积划分 门不是防火门：房间和走道面积都算门不是防火门：房间和走道面积都算烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l非火源区域的烟气稀释非火源区域的烟气稀释烟气稀释可是烟气或粒子浓度控制在人可承受的程度烟气稀释可是烟气或粒子浓度控制在人可承受的程度烟气在空间的浓度分布为：烟气在空间的浓度分布为：由此得到：稀释率由此得到：稀释率 时间时间烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控
30、制的基本方式l加压控制加压控制使用风机在防烟分隔物的两侧造成压差从而控制烟气流过。使用风机在防烟分隔物的两侧造成压差从而控制烟气流过。加压控制的两种状况加压控制的两种状况利用分隔物两侧的压差控制利用分隔物两侧的压差控制利用平均流速足够大的空气控制利用平均流速足够大的空气控制设计烟控系统时，应分别考虑两种情况设计烟控系统时，应分别考虑两种情况加压系统中应设计一种可将烟气排到外界的通道加压系统中应设计一种可将烟气排到外界的通道 烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l空气流空气流应用于铁路、公路隧道、地下铁道等的烟控应用于铁路、公路隧道、地下铁道等的烟控Thomas给出的临界速
31、度公式：给出的临界速度公式：烟气的控制烟气的控制o烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l空气流空气流取下游气体参数为离火源足够远区域的参数，有取下游气体参数为离火源足够远区域的参数，有 系数系数kv约为约为0.0292。适用于走廊内烟气流动适用于走廊内烟气流动根据火源功率可确定临界流速根据火源功率可确定临界流速建筑物内一般不采用建筑物内一般不采用l浮力浮力用于风机驱动和自然通风系统用于风机驱动和自然通风系统喷淋对浮力的削弱喷淋对浮力的削弱烟气的控制烟气的控制o空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算l通过缝隙的流率与压差的关系可表述为：通过缝隙的流率与压差的关系可表述为：l压差可表述为：压差可
32、表述为：l雷诺数：雷诺数：为路径的特性尺寸为路径的特性尺寸 空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算o动力控制的流动动力控制的流动lRe较大时（较大时（2500-4000)：l C（无量纲流通系数）一般在（无量纲流通系数）一般在0.50.7l 标准温度和标准大气压下的流率公式：标准温度和标准大气压下的流率公式：空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算o粘性力控制的流动粘性力控制的流动l 在在1001000l流率与压力损失成正比流率与压力损失成正比l其类似无限长平行板泊松（其类似无限长平行板泊松（Poiseuille）流）流l实际流动与平板泊松流存在偏差实际流动与平板泊松流存在偏差 空气流率与压
33、差的计算空气流率与压差的计算o指数流动方程指数流动方程l计算公式计算公式 ：指数方程的流通系数指数方程的流通系数 n：流通指数流通指数 l内部路径的指数取内部路径的指数取0.5l外部墙壁的指数取外部墙壁的指数取0.6或或0.65空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算o缝隙流动的计算缝隙流动的计算lGross和和Haberman提出的通用方法提出的通用方法 无量纲流率无量纲流率 无量纲压差无量纲压差 a:垂直于流动方向的缝隙宽度垂直于流动方向的缝隙宽度 x:平行于流动方向的缝隙深度平行于流动方向的缝隙深度 Dh=2a：特征直径：特征直径 空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算o对于直通缝的进
34、口部分，流动分三段对于直通缝的进口部分，流动分三段l段段：l段段：l段：段：空气流率与压差的计算空气流率与压差的计算l直通缝体积流率：直通缝体积流率：l对一个或多个弯折的狭缝：无量纲流率对一个或多个弯折的狭缝：无量纲流率QN可由直通可由直通缝的缝的QN乘以乘以F1或或F2的的流通系数得到流通系数得到 l流通系数图流通系数图流通面积的计算流通面积的计算o大开口的流通面积容易计算大开口的流通面积容易计算o裂缝流通面积取决于施工水平裂缝流通面积取决于施工水平o必须考虑通风管道内的阻挡物必须考虑通风管道内的阻挡物开门力的计算开门力的计算o烟气控制中压力增加，开门困难烟气控制中压力增加，开门困难o门轴的
35、总力矩：门轴的总力矩：o开门力：开门力：儿童与老年人开门力的测试数据儿童与老年人开门力的测试数据开门力的计算开门力的计算年龄作用方式性别平均(N)最大(N)最小(N)56岁推男9015532女7312646拉男12018482女86141486075岁推男23754092女16230983拉男306786102女201407100烟气的体积生成速率烟气的体积生成速率oThomas公式：公式：o取取 ，T0290K，Tf 1100Ko取有害高度为取有害高度为2米：米：体积生成速率：体积生成速率：o烟气下降时间烟气下降时间 烟气的体积生成速率烟气的体积生成速率o其它一些公式其它一些公式lZukos
36、ki：lHeskestad：烟气的体积生成速率烟气的体积生成速率o其它一些公式其它一些公式lMcCaffery：三个区域：三个区域连续火焰区连续火焰区 间歇火焰区间歇火焰区烟气羽流区烟气羽流区烟气控制的几种典型情况烟气控制的几种典型情况o失火区域的烟气控制失火区域的烟气控制l屋顶排烟屋顶排烟l自然排烟与挡烟帘配合自然排烟与挡烟帘配合o有顶人行街的烟气控制有顶人行街的烟气控制l从店铺直接向外排烟从店铺直接向外排烟l沿人行街顶棚设置挡烟帘沿人行街顶棚设置挡烟帘l设置蓄烟池设置蓄烟池o楼内安全区的烟气控制楼内安全区的烟气控制l对楼梯间加压对楼梯间加压l对前室加压对前室加压l楼梯间和前室同时加压楼梯间和前室同时加压