Особое значение зона задымления и изменение ее параметров во времени имеет на внутренних пожарах, при пожарах в зданиях и помещениях. На открытых пожарах дым, как правило, поднимается выше зоны действия людей и редко оказывает большое влияние на выполнение тактико-технических действий. Положение зоны задымления, зависит в основном от размеров площади пожара и метеорологических условий. Силы, обеспечивающие движение дыма внутри здания, создаются за счет следующих факторов: а) выталкивающей силы, возникающей из-за разностей внутренней и внешней температур окружающей среды; б) выталкивающей силы, обусловленной самим пожаром; в) влияния внешнего ветра и движения воздуха; г) системой регулирования воздуха внутри помещения. Рассмотрим эти факторы: а. Перепад давления, обусловленный естественными выталкивающими силами. Наряду с естественными выталкивающими силами, которые создаются самим пожаром, в высоких зданиях необходимо считаться с эффектом «дымовой трубы». Пока температура дыма будет выше температуры окружающего воздуха, дым будет подниматься. Энергия, необходимая для движения восходящих потоков, создается пожаром. Эти потоки и будут доминирующими в движении дыма вблизи от пожара. В высоких зданиях, содержащих вертикальные пространства (лестничные клетки, шахты лифтов и т.д.), перепады внутренней и наружной температур вызовут перепады давления, обусловленные выталкивающей силой, что известно как эффект «дымовой трубы». Если температура внутри здания распределена равномерно и будет выше температуры внешней (температуры окружающей среды), тогда возникнет естественный подсос воздуха самыми нижними слоями и выталкивание самых верхних слоев. 
Рис. 1. 5. Иллюстрация эффекта «дымовой трубы», сопровождаемого циркуляционными потоками (т0-внешняя температура, Тi- внутренняя температура)
а - Т0 <. Тi; б Т0-> Тi В реальных зданиях, конечно, имеется множество небольших щелей утечки воздуха в конструкциях окон и дверей, даже когда они закрыты. Эти небольшие щели образуют как бы распределенные по зданию проемы. Над нейтральной плоскостью воздух (или дым) будет стремиться выйти наружу из воображаемой шахты, в то время как ниже этой плоскости образуется втекающий поток, который в свою очередь создает восходящее движение внутри шахты (рис.1.5.а). Но, если внешняя температура выше температуры внутри здания, как будет в случае оснащенных кондиционерами зданиях в странах с жарким климатом, тогда возникнет противоположная ситуация (рис.1.5.б). Воздух будет стремиться на дно таких шахт и в случае возникновения пожара, исходное направление дыма может оказаться противоположным по сравнению с тем, что предлагалось. Значение эффекта «дымовой трубы» состоит в том, что благодаря его влиянию может возникнуть весьма мощное движение относительно холодного дыма вокруг здания повышенной этажности, причем этим движением задымленный воздух забрасывается в такие области, в которых появление дыма и не предполагалось (рис.1.6.). Пожар в нижней части здания повышенной этажности может вызвать весьма быструю задымленность в верхних этажах здания. б. Давление, непосредственно формируемое пожаром. Пожар в помещении приводит к повышению температур, что в свою очередь создает выталкивающие силы, приводящие к вытеснению раскаленных газов, образующихся при пожаре, через верхнюю часть всякого вентиляционного проема или через другие подходящие пути утечки газовоздушной смеси. Перепад давлений в данном случае относительно незначительный, но он может усилить утечку дыма в другие части здания при прочих благоприятных для развития пожара условиях. в. Перепады давления, обусловленные ветром. Естественный ветер может вызвать перераспределение давления вокруг оболочки здания, которое будет в состоянии повлиять на движение дыма в здании. Распределение внешнего давления зависит от многочисленных факторов, включая скорость и направление ветра, высоту и геометрию здания.
Рис. 1. 6. Влияние эффекта «дымовой трубы» на движение дыма в здании повышенной этажности (Т; > Т0) - Ниже нейтральной плоскости существует тенденция вовлечения задымленного воздуха в центральный ствол, в то время как выше этой плоскости образуется вытекающий поток (сравни рис.1.5.а) Вклад этих факторов может оказаться вполне достаточным, чтобы резко ослабить действие прочих сил (как естественных, так и искусственных), которые оказывают влияние на движение дыма. Вообще говоря, обдув здания ветром приведет к высоким значениям давления на наветренной стороне и может вызвать движение воздуха внутри здания в направлении подветренной стороны, где давление ниже. На распределение давления на поверхности здания сильное влияние оказывают непосредственное примыкание соседних зданий и геометрия самого здания. Общераспространенным случаем является изолированное одноэтажное сооружение, например торговый центр, связанный с многоэтажной башней административным корпусом. Картина распределения ветра вокруг здания такой особой геометрии может быть исключительно сложной и распределение давления на поверхности крыши торгового центра будет резко меняться при изменении скорости и направления ветра. Таким образом, в то время как есть возможность защитить одноэтажную часть торгового центра от задымления во время пожара, целиком полагаясь на естественную вентиляцию через дымовые люки в крыше, размещение и выбор типа конструкции люков должны быть основаны на распределении давления, которое следует ожидать на крыше торгового центра. Если при некоторых скоростях и направлениях ветра существует вероятность возникновения относительно высокого давления поблизости от дымового люка, то в таком случае применение естественной вентиляции не будет являться надежным методом удаления дыма из торгового центра. |
Скачать 0.68 Mb.