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煙囪的作用
煙囪的關(guān)鍵作用是拔火排煙，排煙和改善燃燒條件。當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外溫度時，室內(nèi)熱空氣由于密度小，沿這種垂直通道上升，通過窗門縫隙和各種孔洞從高層部分滲出，室外強(qiáng)冷空氣由于密度較大，由下層滲入來填充，當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外溫度時，室內(nèi)熱空氣沿這種垂直通道上升，當(dāng)然，通過窗門縫隙和各種孔洞從高層部分滲入，室外強(qiáng)冷空氣由下層滲入來填充，這就產(chǎn)生了煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)是由室內(nèi)外溫差和室外風(fēng)壓引起壓縮的結(jié)果，一般以前者為主，壓縮值與室內(nèi)外溫差引起的空氣密度差和進(jìn)出口高度差呈正相關(guān)。說明室內(nèi)溫度高于室外溫度，建筑物越高，煙囪效應(yīng)越顯著。此外，這也說明工業(yè)建筑的煙囪效應(yīng)一般只在冬季產(chǎn)生。就建筑而言，理論上將建筑高度的一半視為中和面，感覺中和面以下的房間從室外滲出氣體，中和面以上的房間從室內(nèi)和室外滲出氣體。
在煙囪效應(yīng)的作用下，完成了室內(nèi)煙氣的自然通風(fēng)和排煙，但其負(fù)面影響也是全方位的:一是沙塵通過下層的多種孔洞和縫隙吹入室內(nèi)，消耗熱量，污染室內(nèi)；二是風(fēng)從底廳人口經(jīng)電梯井向高層引風(fēng)的過程中，梯門無法正常關(guān)閉。三是火災(zāi)發(fā)生時，隨著室內(nèi)空氣溫度的迅速上升，體積迅速增大，煙囪效應(yīng)更加顯著。此時，各種豎井成為火災(zāi)和煙氣的垂直通道，是火災(zāi)垂直擴(kuò)散的關(guān)鍵途徑，進(jìn)而促使火災(zāi)擴(kuò)大災(zāi)情。有材料顯示信息，煙氣在縱向管井內(nèi)的垂直擴(kuò)散速率為3-4米/秒，代表高度為100米的高層建筑。煙花從地下一層立即跳到高層，只需30左右。如果具備燃燒條件，所有建筑都可能在瞬間形成一片火海。為了合理削弱煙囪效應(yīng)的負(fù)面作用，可以采取以下措施
1.冬季，煤氣主要通過各種內(nèi)門從底部注入室內(nèi)，最直接的方法是將建筑物引至整個部門的外部，盡可能設(shè)置兩扇門、旋轉(zhuǎn)門、改裝門斗或在外門內(nèi)側(cè)設(shè)置空氣幕，這對服務(wù)大廳門特別必要，因?yàn)檫@些主通道和二級通道都連接到地下停車場的外大門，等等。冬天，我們至少應(yīng)該在門上加點(diǎn)厚窗簾。在冬季，電梯豎井頂部的通風(fēng)孔應(yīng)適當(dāng)調(diào)整或關(guān)閉。
2.對于被加熱的建筑物，盡量不要使建筑物下部的室內(nèi)溫度高于高層建筑的溫度。
3.火災(zāi)發(fā)生時，不僅通過各種垂直豎井在任何季節(jié)造成煙囪效應(yīng)，而且還通過中央空調(diào)線路通過再生地板，甚至通過一些未被注意到的孔隙引起煙囪效應(yīng)。對此，"民用高層建筑防火規(guī)則"(GB50045-1995)有以下明文規(guī)定。
(1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用幕墻模式時，"與各層及隔墻之間的間隙應(yīng)以非燃燒材料填充"。
(2)對于高度不超過100米的高層建筑物，電纜井和管井須由非易燃物體隔開，相當(dāng)于每2至3層地板的耐火極限，而相當(dāng)于地板耐火極限的非可燃體，須用作每層樓面的防火屏障。"(2)對于高度小于100米的高層建筑物，電纜井與管井之間須用不可燃的物體隔開，該等物體須相等于樓面的耐火極限。由于施工的缺點(diǎn)，橋梁和管道根部產(chǎn)生的各種孔隙，使用非燃燒材料密封致密是很重要的。
(3)"樓梯間及前處理室為B類防火門"的門，及"應(yīng)具有自動關(guān)閉功能的"各類縱向井井的檢查門，應(yīng)以"C"級消防水井、管井及房間、走道等連接，并須用非易燃物料"；"廚房、浴室、衛(wèi)生間等應(yīng)安裝在水平管道上，垂直管道與各層的平管相連。應(yīng)采取措施防止返回或消防閥"，應(yīng)設(shè)置在冒口上，以確保在發(fā)生火災(zāi)時與過道和房屋分離，并防止交叉擴(kuò)散通過每棟建筑物的中間的豎井。
(4)煙囪的作用取決于使其根處有足夠的吸力，消除焦?fàn)t加熱系統(tǒng)的阻力(包括煙道阻力)，降低旋風(fēng)分離器段的熱浮力，從而排出爐內(nèi)的廢氣并將其吸入。爐內(nèi)上升氣流的熱浮力有利于蒸汽流動和廢氣排放。煙囪根處的吸力是由煙囪內(nèi)的火災(zāi)廢氣浮力引起的，其數(shù)值取決于煙囪的高度和熱廢氣與空氣的密度差。
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