在介绍挡烟垂壁的原理之前,我们首先得了解烟雾扩散的规律。有研究表明,火灾烟雾在狭长通道的蔓延过程包括四个阶段:

  四个阶段

  烟气受热浮力驱动向上运动,形成火羽流,这一过程也被称之为热浮力效应,这也是烟雾快速向上扩散的主要原因;

  烟气运动到达顶棚后,开始径向蔓延,直到碰到通道侧壁;

  撞击侧壁后形成反浮力壁面射流,烟气由径向蔓延过渡到轴向蔓延,成为过渡阶段;

  烟气开始进入稳定的一维水平运动。
狭长通道烟气流动示意图

  在通道内安装挡烟垂壁后,由于浮力的作用,烟雾会在天花板附近聚集形成烟流。如果烟气层的厚度没有超过挡烟垂壁的高度,那么在垂壁的上方就会形成一个蓄烟池,有效阻止了烟雾沿着通道轴线方向的扩散。然而,随着火势的加剧,一旦烟气层的厚度超过了挡烟垂壁的高度,烟气就会在反浮力射流的影响下越过垂壁,开始向通道的下游扩散。在这种情况下,烟气的流动特性会发生变化,导致吸入空气的量出现差异,最终影响到整个流场的分布情况。
有无挡烟垂壁烟流的蔓延过程

  上面这张图描述了以上两种条件下烟流在狭长通道中的蔓延过程,我们可以看出,挡烟垂壁不仅能在火灾前期阻挡烟气的扩散,而且能对整个火灾烟流的蔓延过程产生影响。

  挡烟垂壁作为现代建筑中不可或缺的消防设施,其设计和应用对于提高建筑的火灾安全性具有重要意义。通过合理设置挡烟垂壁,可以有效控制火灾时的烟雾扩散,保障人员的安全疏散和火灾救援工作的顺利进行。随着科技的发展和消防意识的提高,挡烟垂壁的设计和应用将更加科学和完善,为人们的生命财产安全提供更加有力的保障。