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火灾烟气的基本状态参数

气态物质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为状态,表示状态的物理量称为状态参数。常用的状态参数有压力、温度、密度、内能等,其中压力、温度、密度为基本状态参数。一般情况下,火灾烟气中的悬浮微粒的含量很少,可以近似地把烟气当作理想混合气体来对持,因而常用压力、温度和密度等参数表征烟气的基本状态。
(1)压力在火灾发生、发展和熄灭的不同阶段,室内烟气的压力是各不相同的。在火灾发生初期,烟气的压力很低,随着着火房间内烟气量的增加,温度的上升,压力相应升高。当发生火灾爆燃时,烟气的压力在瞬间达到峰值,而震破门窗玻璃。当烟气和火焰一旦冲出门窗孔洞之后,室内烟气的压力就会很快降低下来,接近室外大气压力。据测定,一般着火房间内烟气的平均相对压力约为10-15Pa,在短时可能达到的峰值约为35-40Pa。
(2)温度在火灾发生、发展和熄灭的不同阶段,室内烟气的温度是不同的。在火灾发生初期,着火房间内烟气温度不高,随着火灾的发展,其温度逐渐上升。当发生爆燃时,燃烧很快达到高峰,室内烟气的温度相应地急剧上升,很快达到最高水平。实验表明,由于建筑物内部可燃材料的种类不同,门窗孔洞的开口尺寸不同,建筑结构形式不同,着火房间内烟气的最高温度也各不相同。对于小尺寸的着火房间,其烟气温度一般可达500-600℃,甚至高达800-1000℃,如采取防火堵料进行封堵这些开口孔可以减少烟气的蔓延,控制在一段范围之内。
(3)密度烟气的组成与空气不同。严格地说,在相同温度和相同压力下,不同火灾条件下生成的烟气密度是不同的。但即使是非常浓的烟气,与同温同压的空气的密度相比,差别也只有百分之几。所以,可近似地认为烟气的密度与空气的密度相同。在建筑物的防排烟设计中,烟气流动的动力是建筑物内外的气压差。与大气压相比,这种气压差是很微小的。

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