摘 要：分析得出火災產(chǎn)生煙氣的速率較關閉門窗的滲漏空氣量大得多；分析了影響火災煙氣擴散的各種壓力作用機理，特別提出了燃燒過程好象一臺不斷運轉(zhuǎn)的小型“風機電部”．燃燒過程產(chǎn)生的浮力和膨脹力為高溫煙氣沿頂棚擴散、沿外窗外逸提供動力，并指出大風壓不能簡單的用空氣拄重量差計算；利用流體力學能量方程理論，分析了5種情況火災房間的壓力變化和火災煙氣泄出的情形；
關 鍵 詞：火災煙氣；壓力；壓力差;擴散
火災的危害是不言而喻的，它可能造成重大的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失；而在火災傷亡中，由火災煙氣造成的傷亡又占相當?shù)谋壤?；英國的統(tǒng)計資料如圖l所示[1]，從圖中可以看出火災煙氣傷亡占火災總死亡人數(shù)的50％以上．因此，研究探討高層建筑火災煙氣在建筑內(nèi)部的擴散規(guī)律，對進行合理的建筑防火、防排煙設計，控制火災的蔓延擴大，減少傷亡及財產(chǎn)損失具有重大指導意義，作者試圖結(jié)合前人的試驗結(jié)果和建筑火災的煙氣擴散現(xiàn)象，應用流體力學能量方程等理論分析探討高層旅館建筑火災煙氣的擴散規(guī)律，為高層建筑防災、抗災和以后研究工作訂下理論基礎．
1火災煙氣的產(chǎn)生速率
高層旅館建筑的典型結(jié)構(gòu)：房間、中間走廊、前室、樓揮或電揮間．室外空氣經(jīng)外窗、房間門、前室門、樓梯或電梯門進入樓揮或電梯井．
燃燒過程產(chǎn)生的煙氣質(zhì)量速率用下式計算：
式中：U為火的周界，m，y為地板到頂棚下方煙層底部間的距離，m，TO為周國空氣的絕對溫度，K.T為煙卷流中火的絕對溫度，K.g為重力加速度m／s2．
從上式可以看出，火災產(chǎn)生煙氣的質(zhì)量速率，取決于火的周界大小、地板到上方煙層底部的距離、煙卷流中心火的絕對溫度．
當取17℃空氣的密度Po＝1．22kg／m3，g＝9．81m／s2，則火災產(chǎn)生的煙氣體積速率可用下式計算：
對于一個大約3m×3m周界的火災，在不同的地板到煙層底部距離，煙氣的產(chǎn)生質(zhì)量速率、體積速率，在不同的建筑層高下，煙層降到距地板一定高度所需的大致時間．
即使是一個非常小的火，產(chǎn)生的煙氣體積也是相當大的，它可在很短的時間內(nèi)充滿整個火災房間．
2建筑門窗的滲透空氣量
根據(jù)文獻[2]中編寫的計算建筑門窗空氣滲透量的計算機程序計算表明：對于一棟31層、每層30個房間、高93m的高層建筑，在只有熱壓作用時，最底層每個房間的滲入和最頂層每房間的滲出空氣量約0.13m3／s左右；當外窗開啟，而房間門、前室門、樓梯或電梯門關閉時，增加的滲入、滲出空氣量僅有0.01m3／s左右，遠遠小于一個非常小的火災產(chǎn)生的煙氣體積．這是因為：對于一個寬1．8m、高1．8m的外窗，其開啟時風阻特性系數(shù)約0.11kg／m7；寬o．9m、高2m的房門，關閉時的風阻特性系數(shù)約36000 kg／m7，開啟時的風阻特性系數(shù)約0.37kg／m7開啟外窗的風阻僅為關閉房門風阻的1／107左右，開啟房門的風阻僅為關閉房門風阻的1／106左右；即從外窗到樓梯或電梯豎井間的門窗處于關閉狀態(tài)時的串聯(lián)總風阻是相當大的，而室外空氣與豎井間的壓力差是很小的．
3建筑內(nèi)部空氣流動的分析
3．1 影響建筑內(nèi)部空氣流動的各種壓力作用機理
影響建筑內(nèi)部空氣流動的壓力有：室外與建筑內(nèi)部豎井間的熱壓、室外風壓、火災期間產(chǎn)生的火風壓、機械通風設備產(chǎn)生的機械風壓．本文主要討論災變時期，影響火災煙氣擴散的前3種壓力．而對機械風壓按最不利情況——災變時期不運轉(zhuǎn)考慮．
由流體力學能量方程理論可知：流體總是從總能量(或總壓力)大的斷面，流向總能量(或總壓力)小的斷面；流體間各種壓力是可以相互轉(zhuǎn)化的．
3．1．1熱壓
熱壓是由于室外空氣溫度與建筑內(nèi)部豎井空氣溫度不同，造成的室內(nèi)外空氣密度不同，在同一水平面產(chǎn)生的靜壓差；或者說是由于室內(nèi)外空氣溫度不同形成的浮力作用，在同一水平面產(chǎn)生的靜壓差．熱壓是各層面室內(nèi)外空氣滲漏及空氣沿建筑層面流動的主要動力之一．浮力是造成空氣垂直上升流動的主要動力。
3．1．2室外風壓
室外風壓屬流體宏觀定向運動產(chǎn)生的動壓。是有方向性的．室外風壓是空氣滲漏及空氣沿建筑層面流動的又一主要動力，室外風壓隨高度變化而變化.
3．1．3火風壓
火風壓是由于火焰上方高溫煙氣與周圍空氣之間的溫度不同形成的浮力作用產(chǎn)生的；大風壓是空間煙氣對流流動的動力；其不影響門宙縫隙滲入或滲出的絕對空氣量．浮力作用增加了空間壓力的不均勻性，上部空氣壓力增大，下部空氣壓力減小，但浮力不能使整個空間壓力增加，整個空間的壓力增加是由于空氣溫度上升引起的．高溫煙氣沿頂棚水平擴散運動主要由于浮力作用使高溫煙氣以一定的速度上升，遇頂棚產(chǎn)生沖擊、轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\動；高溫煙氣沿門窗開口或縫隙的上部外逸的現(xiàn)象和外部空氣沿門窗開口或縫隙的下部深入火災房間的現(xiàn)象，則是由于高溫煙氣體積膨脹力和浮力的共同作用．火災煙氣的上升流動的動力是浮力，在沒有室外風力或機械風壓干擾的情況下，會一直上升到頂棚，然后向四周擴散，且上升過程中會不斷卷吸周圍空氣，決不會中途外選擴散(除非煙溫很低，上升中途停止)，例如：火災煙氣在建筑物中廳中的上升運動，；這足以說明浮力產(chǎn)生的流速的作用．而且由于燃料的不斷燃燒，不斷產(chǎn)生高溫煙氣，燃燒過程就好象一臺不斷運轉(zhuǎn)的小型“風機”，源源不斷地為高溫煙氣上升和沿頂棚的水平擴散提供動力．
建筑中產(chǎn)生的火風壓不能簡單的用空氣柱重量差計算，應通過實驗(在不同的溫度、不同的層高下)實測獲得．Hobson和Stewart研究的確定火風壓的壓力曲線
3．2建筑內(nèi)部火災煙氣流動分析
作用在建筑物內(nèi)部空氣的力，與熱壓中和面位置有關，與季節(jié)有關，還與建筑物的朝向有關。但無論如何各層面上的空氣流動都符合流體力學能量方程．因此，本文以冬季火災發(fā)生在熱壓中和面以下的迎風面樓層為例，應用流體力學能量方程對火災煙氣的流動進行分析．
由于火災引起的空氣溫度變化而產(chǎn)生的火風壓．其只能引起空間內(nèi)部空氣或煙氣作對流流動，屬內(nèi)部作用力，只能引起局部部位空氣流動方向及流量的改變，而對空氣在建筑內(nèi)部總體流動方向及絕對流量的大小不產(chǎn)生影響；但是，一旦高溫火災煙氣進入建筑豎井通道，將引起建筑熱風壓大小的變化，此時空氣在建筑內(nèi)部總體流動方向及絕對流量的大小均有可能發(fā)生變化．因此，在忽略煙氣流動的沿程阻力損失，只考慮門窗滲漏局部阻力損失的情況下，可將火災煙氣流動用下式形式的能量方程表示：
式中：Pw為室外空氣靜壓；Hf為室外空氣風壓;PF1為起火前房間空氣壓力; PZ1為不同門窗狀態(tài)下走廊空氣壓力；PQ1為不同門宙狀態(tài)下前室空氣壓力；PN為電梯或樓梯豎井內(nèi)空氣壓力；P為火災房間門宙關閉情況下，由于溫度升高產(chǎn)生的膨脹壓力;hPC、hFM、hQM、hTM分別為房間外窗、房間門、前室門、電梯或樓梯門的空氣滲漏阻力．
3．2．1門宙均處于關閉狀態(tài)
火災發(fā)生前，在熱壓和室外風壓的共同作用下，克服外窗、房門、前室門、電梯或樓梯門的阻力損失，滲入空氣經(jīng)房間、走廊、前室，進入電梯或樓梯豎井．由于關閉的門窗阻力特性系數(shù)很大，因此通過門窗縫隙滲漏的空氣量是很小的．
當建筑物內(nèi)某房間發(fā)生火災，且為初發(fā)階段，由于燃燒產(chǎn)生的熱能，使得房間平均溫度升高，根據(jù)分子熱運動理論，在關閉門窗的房間平均空氣壓力上升；同時，由于浮力的作用使得高溫煙氣向房間上部轉(zhuǎn)移、積聚，從而造成房間壓力的不均勻：上部壓力增大，下部壓力減小，整個房間處在非平衡狀態(tài)．使房間形成空氣對流和熱對流現(xiàn)象．在此階段內(nèi)，上述能量方程式(1)對于房間外窗、房門的上部與下部可分別改寫為：
式中：H為火災產(chǎn)生的火風壓．
在此階段內(nèi)，若能有效的控制室外空氣的補給，火災可能因缺氧自行熄滅．此階段是防滅火的時機．
當初期火災沒能得到有效控制，則隨著火災的繼續(xù)發(fā)展，進入成長階段，房間空氣溫度大幅度上升(房間上部溫度可能達到700℃以上，房間空氣由于溫度的上升產(chǎn)生的壓力也會大大增加，房間靜壓甚至超過室外空氣靜壓與室外風壓之和(Ptu十Hf)，此時房間氧氣供給不足，火災進入悶燒狀態(tài)，房間蓄積大量易燃氣體，在房間靜壓的作用下，沿房間所有門窗縫隙向走廊、室外逸出．
3．2. 2火災房間門處于敞開狀態(tài)
當由于房間人員的逃生或其他原因，將房間門打開，房間門的阻力特性系數(shù)驟降，火災煙氣會短時間突然向走廊噴出、卸壓，形成爆燃現(xiàn)象，同時引起房間易燃氣體全面燃燒，進入猛烈燃燒階段，在此階段內(nèi)，由于空間的擴大，整個空間壓力在浮力作用下處于不平衡狀態(tài)，頂棚附近壓力增高為房間平均靜壓與火風壓之和(PF1十H)，而底部壓力減小為房間平均靜壓與火風壓之差(PF1—H)，隨后房間頂部煙氣在浮力產(chǎn)生的壓力(或者說火風壓)作用下沿走廊頂棚向前移動，而走廊下部空氣則反向流入火災房間．補充燃燒所需的空氣，例如，文獻[7—8]中記載：“多次實驗證明，從火室流向走廊的煙氣，在頂棚之下呈層流狀態(tài)流動，與此同時，煙層下部的空氣則流向火災室．”此種情況火災煙氣主要在建筑物內(nèi)部擴散;若其它房間門敞開，火災煙氣則可能竄人，造成火災蔓延．
外窗敞開，房門、前室門及樓梯門處于關閉狀態(tài)部分，當由于某種原因，外窗被打開或玻璃破碎，形成敞開狀態(tài)時，外窗的阻力特性系數(shù)驟降，蓄積在火災房間的煙氣，也會短時間從外窗向外噴出、卸壓，產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象，引起房間易燃氣體全面燃燒，進入猛烈燃燒階段．房間平均靜壓力變?yōu)槭彝饪諝忪o壓與風壓之和，頂部壓力由于浮力作用上升為(PW十Hf十H)，底部壓力下降為(PW十Hf—H)．隨后火災煙氣將沿外窗頂部向外噴出，室外空氣沿外窗下部涌入火災房間，補充燃燒所需的空氣．同時，房門上側(cè)縫隙在壓差(PW十Hf十H一PC2)的作用下向走廊滲出煙氣，而下部縫隙在壓差(PC2一[PW十Hf—H])的作用下由走廊向房間滲入空氣．此種情況火災煙氣將主要從外窗的上部涌出．
3.2.3火災房間門和外窗同時敞開，而前室門、樓梯門或電梯門處于關閉狀態(tài)
當火災房間門和外窗同時處于敞開狀態(tài)時，由于房門的泄壓和室外風壓、靜壓的作用，火災煙氣將在短時間內(nèi)主要向走廊涌入，在風力的揉動作用下．煙氣可能充滿整個走廊，失去煙氣分層現(xiàn)象；煙氣竄人其它房間，造成火災蔓延．
3.2.4從室外到建筑物豎井間的門窗均處于敞開狀態(tài)
當從室外到建筑物豎井間的門窗全部敞開，火災房間產(chǎn)生的高溫煙氣在室外風壓、建筑物熱風壓的共同作用下將迅速涌入建筑物豎井，然后沿豎井迅速上升，并帶動豎井內(nèi)的空氣快速流動，豎井內(nèi)空氣靜壓的一部分轉(zhuǎn)化為動壓，造成同水平的靜壓較火災煙氣涌入前降低，改變了火災層以上樓層室外與豎井間的熱壓差，甚至改變壓差作用方向．當涌入豎井的火災煙氣溫度較高、浮力較大，且豎井通道暢通時．高速上升的火災煙氣可能直沖頂層；若頂層有開口，則煙氣將從開口噴出，形成“煙囪”現(xiàn)象;若頂層封閉，煙氣將積聚、增厚、下移，煙層內(nèi)部壓力增加，加大頂部樓層豎井與室外空氣之間的壓力差．此時頂部樓層火災蔓延的危險性較大．
若涌人豎井的煙氣溫度較低，則在上升的過程中，可能轉(zhuǎn)向進人中和面以上的中間樓層．
4 高層旅館建筑火災煙氣可能出現(xiàn)的擴散形式
4．1火災發(fā)生在熱壓中和面以下的樓層
①火災初期．煙氣主要在建筑內(nèi)部蓄積和擴散：當房間外窗敞開時，外窗將是煙氣的主要泄出口；
②當外窗、房門、前室門、樓梯門或電梯門全部敞開時，火災煙氣將快速沿走廊進入豎井，竄人頂部樓層，若頂部有開口，將形成“煙囪”現(xiàn)象；若頂部樓層無開口．除少量通過頂部樓層外窗滲出外，將在豎井頂部形成煙層，反向向下部樓層移動；
③若火災產(chǎn)生的煙氣量較小，進入豎井內(nèi)煙氣溫度又較低，則有可能中途進入火災上部中間樓層．
4．2火災發(fā)生在熱壓中和面以上樓層
①火災煙氣將主要從外窗涌出，特別是火災發(fā)生在頂部樓層時；
②當火災發(fā)生在熱壓中和面附近樓層時，煙氣的擴散動力主要是火風壓，則可能出現(xiàn)外窗、豎井同時擴散的流形
關 鍵 詞：火災煙氣；壓力；壓力差;擴散
火災的危害是不言而喻的，它可能造成重大的人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失；而在火災傷亡中，由火災煙氣造成的傷亡又占相當?shù)谋壤?；英國的統(tǒng)計資料如圖l所示[1]，從圖中可以看出火災煙氣傷亡占火災總死亡人數(shù)的50％以上．因此，研究探討高層建筑火災煙氣在建筑內(nèi)部的擴散規(guī)律，對進行合理的建筑防火、防排煙設計，控制火災的蔓延擴大，減少傷亡及財產(chǎn)損失具有重大指導意義，作者試圖結(jié)合前人的試驗結(jié)果和建筑火災的煙氣擴散現(xiàn)象，應用流體力學能量方程等理論分析探討高層旅館建筑火災煙氣的擴散規(guī)律，為高層建筑防災、抗災和以后研究工作訂下理論基礎．
1火災煙氣的產(chǎn)生速率
高層旅館建筑的典型結(jié)構(gòu)：房間、中間走廊、前室、樓揮或電揮間．室外空氣經(jīng)外窗、房間門、前室門、樓梯或電梯門進入樓揮或電梯井．
燃燒過程產(chǎn)生的煙氣質(zhì)量速率用下式計算：
式中：U為火的周界，m，y為地板到頂棚下方煙層底部間的距離，m，TO為周國空氣的絕對溫度，K.T為煙卷流中火的絕對溫度，K.g為重力加速度m／s2．
從上式可以看出，火災產(chǎn)生煙氣的質(zhì)量速率，取決于火的周界大小、地板到上方煙層底部的距離、煙卷流中心火的絕對溫度．
當取17℃空氣的密度Po＝1．22kg／m3，g＝9．81m／s2，則火災產(chǎn)生的煙氣體積速率可用下式計算：
對于一個大約3m×3m周界的火災，在不同的地板到煙層底部距離，煙氣的產(chǎn)生質(zhì)量速率、體積速率，在不同的建筑層高下，煙層降到距地板一定高度所需的大致時間．
即使是一個非常小的火，產(chǎn)生的煙氣體積也是相當大的，它可在很短的時間內(nèi)充滿整個火災房間．
2建筑門窗的滲透空氣量
根據(jù)文獻[2]中編寫的計算建筑門窗空氣滲透量的計算機程序計算表明：對于一棟31層、每層30個房間、高93m的高層建筑，在只有熱壓作用時，最底層每個房間的滲入和最頂層每房間的滲出空氣量約0.13m3／s左右；當外窗開啟，而房間門、前室門、樓梯或電梯門關閉時，增加的滲入、滲出空氣量僅有0.01m3／s左右，遠遠小于一個非常小的火災產(chǎn)生的煙氣體積．這是因為：對于一個寬1．8m、高1．8m的外窗，其開啟時風阻特性系數(shù)約0.11kg／m7；寬o．9m、高2m的房門，關閉時的風阻特性系數(shù)約36000 kg／m7，開啟時的風阻特性系數(shù)約0.37kg／m7開啟外窗的風阻僅為關閉房門風阻的1／107左右，開啟房門的風阻僅為關閉房門風阻的1／106左右；即從外窗到樓梯或電梯豎井間的門窗處于關閉狀態(tài)時的串聯(lián)總風阻是相當大的，而室外空氣與豎井間的壓力差是很小的．
3建筑內(nèi)部空氣流動的分析
3．1 影響建筑內(nèi)部空氣流動的各種壓力作用機理
影響建筑內(nèi)部空氣流動的壓力有：室外與建筑內(nèi)部豎井間的熱壓、室外風壓、火災期間產(chǎn)生的火風壓、機械通風設備產(chǎn)生的機械風壓．本文主要討論災變時期，影響火災煙氣擴散的前3種壓力．而對機械風壓按最不利情況——災變時期不運轉(zhuǎn)考慮．
由流體力學能量方程理論可知：流體總是從總能量(或總壓力)大的斷面，流向總能量(或總壓力)小的斷面；流體間各種壓力是可以相互轉(zhuǎn)化的．
3．1．1熱壓
熱壓是由于室外空氣溫度與建筑內(nèi)部豎井空氣溫度不同，造成的室內(nèi)外空氣密度不同，在同一水平面產(chǎn)生的靜壓差；或者說是由于室內(nèi)外空氣溫度不同形成的浮力作用，在同一水平面產(chǎn)生的靜壓差．熱壓是各層面室內(nèi)外空氣滲漏及空氣沿建筑層面流動的主要動力之一．浮力是造成空氣垂直上升流動的主要動力。
3．1．2室外風壓
室外風壓屬流體宏觀定向運動產(chǎn)生的動壓。是有方向性的．室外風壓是空氣滲漏及空氣沿建筑層面流動的又一主要動力，室外風壓隨高度變化而變化.
3．1．3火風壓
火風壓是由于火焰上方高溫煙氣與周圍空氣之間的溫度不同形成的浮力作用產(chǎn)生的；大風壓是空間煙氣對流流動的動力；其不影響門宙縫隙滲入或滲出的絕對空氣量．浮力作用增加了空間壓力的不均勻性，上部空氣壓力增大，下部空氣壓力減小，但浮力不能使整個空間壓力增加，整個空間的壓力增加是由于空氣溫度上升引起的．高溫煙氣沿頂棚水平擴散運動主要由于浮力作用使高溫煙氣以一定的速度上升，遇頂棚產(chǎn)生沖擊、轉(zhuǎn)變?yōu)樗竭\動；高溫煙氣沿門窗開口或縫隙的上部外逸的現(xiàn)象和外部空氣沿門窗開口或縫隙的下部深入火災房間的現(xiàn)象，則是由于高溫煙氣體積膨脹力和浮力的共同作用．火災煙氣的上升流動的動力是浮力，在沒有室外風力或機械風壓干擾的情況下，會一直上升到頂棚，然后向四周擴散，且上升過程中會不斷卷吸周圍空氣，決不會中途外選擴散(除非煙溫很低，上升中途停止)，例如：火災煙氣在建筑物中廳中的上升運動，；這足以說明浮力產(chǎn)生的流速的作用．而且由于燃料的不斷燃燒，不斷產(chǎn)生高溫煙氣，燃燒過程就好象一臺不斷運轉(zhuǎn)的小型“風機”，源源不斷地為高溫煙氣上升和沿頂棚的水平擴散提供動力．
建筑中產(chǎn)生的火風壓不能簡單的用空氣柱重量差計算，應通過實驗(在不同的溫度、不同的層高下)實測獲得．Hobson和Stewart研究的確定火風壓的壓力曲線
3．2建筑內(nèi)部火災煙氣流動分析
作用在建筑物內(nèi)部空氣的力，與熱壓中和面位置有關，與季節(jié)有關，還與建筑物的朝向有關。但無論如何各層面上的空氣流動都符合流體力學能量方程．因此，本文以冬季火災發(fā)生在熱壓中和面以下的迎風面樓層為例，應用流體力學能量方程對火災煙氣的流動進行分析．
由于火災引起的空氣溫度變化而產(chǎn)生的火風壓．其只能引起空間內(nèi)部空氣或煙氣作對流流動，屬內(nèi)部作用力，只能引起局部部位空氣流動方向及流量的改變，而對空氣在建筑內(nèi)部總體流動方向及絕對流量的大小不產(chǎn)生影響；但是，一旦高溫火災煙氣進入建筑豎井通道，將引起建筑熱風壓大小的變化，此時空氣在建筑內(nèi)部總體流動方向及絕對流量的大小均有可能發(fā)生變化．因此，在忽略煙氣流動的沿程阻力損失，只考慮門窗滲漏局部阻力損失的情況下，可將火災煙氣流動用下式形式的能量方程表示：
式中：Pw為室外空氣靜壓；Hf為室外空氣風壓;PF1為起火前房間空氣壓力; PZ1為不同門窗狀態(tài)下走廊空氣壓力；PQ1為不同門宙狀態(tài)下前室空氣壓力；PN為電梯或樓梯豎井內(nèi)空氣壓力；P為火災房間門宙關閉情況下，由于溫度升高產(chǎn)生的膨脹壓力;hPC、hFM、hQM、hTM分別為房間外窗、房間門、前室門、電梯或樓梯門的空氣滲漏阻力．
3．2．1門宙均處于關閉狀態(tài)
火災發(fā)生前，在熱壓和室外風壓的共同作用下，克服外窗、房門、前室門、電梯或樓梯門的阻力損失，滲入空氣經(jīng)房間、走廊、前室，進入電梯或樓梯豎井．由于關閉的門窗阻力特性系數(shù)很大，因此通過門窗縫隙滲漏的空氣量是很小的．
當建筑物內(nèi)某房間發(fā)生火災，且為初發(fā)階段，由于燃燒產(chǎn)生的熱能，使得房間平均溫度升高，根據(jù)分子熱運動理論，在關閉門窗的房間平均空氣壓力上升；同時，由于浮力的作用使得高溫煙氣向房間上部轉(zhuǎn)移、積聚，從而造成房間壓力的不均勻：上部壓力增大，下部壓力減小，整個房間處在非平衡狀態(tài)．使房間形成空氣對流和熱對流現(xiàn)象．在此階段內(nèi)，上述能量方程式(1)對于房間外窗、房門的上部與下部可分別改寫為：
式中：H為火災產(chǎn)生的火風壓．
在此階段內(nèi)，若能有效的控制室外空氣的補給，火災可能因缺氧自行熄滅．此階段是防滅火的時機．
當初期火災沒能得到有效控制，則隨著火災的繼續(xù)發(fā)展，進入成長階段，房間空氣溫度大幅度上升(房間上部溫度可能達到700℃以上，房間空氣由于溫度的上升產(chǎn)生的壓力也會大大增加，房間靜壓甚至超過室外空氣靜壓與室外風壓之和(Ptu十Hf)，此時房間氧氣供給不足，火災進入悶燒狀態(tài)，房間蓄積大量易燃氣體，在房間靜壓的作用下，沿房間所有門窗縫隙向走廊、室外逸出．
3．2. 2火災房間門處于敞開狀態(tài)
當由于房間人員的逃生或其他原因，將房間門打開，房間門的阻力特性系數(shù)驟降，火災煙氣會短時間突然向走廊噴出、卸壓，形成爆燃現(xiàn)象，同時引起房間易燃氣體全面燃燒，進入猛烈燃燒階段，在此階段內(nèi)，由于空間的擴大，整個空間壓力在浮力作用下處于不平衡狀態(tài)，頂棚附近壓力增高為房間平均靜壓與火風壓之和(PF1十H)，而底部壓力減小為房間平均靜壓與火風壓之差(PF1—H)，隨后房間頂部煙氣在浮力產(chǎn)生的壓力(或者說火風壓)作用下沿走廊頂棚向前移動，而走廊下部空氣則反向流入火災房間．補充燃燒所需的空氣，例如，文獻[7—8]中記載：“多次實驗證明，從火室流向走廊的煙氣，在頂棚之下呈層流狀態(tài)流動，與此同時，煙層下部的空氣則流向火災室．”此種情況火災煙氣主要在建筑物內(nèi)部擴散;若其它房間門敞開，火災煙氣則可能竄人，造成火災蔓延．
外窗敞開，房門、前室門及樓梯門處于關閉狀態(tài)部分，當由于某種原因，外窗被打開或玻璃破碎，形成敞開狀態(tài)時，外窗的阻力特性系數(shù)驟降，蓄積在火災房間的煙氣，也會短時間從外窗向外噴出、卸壓，產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象，引起房間易燃氣體全面燃燒，進入猛烈燃燒階段．房間平均靜壓力變?yōu)槭彝饪諝忪o壓與風壓之和，頂部壓力由于浮力作用上升為(PW十Hf十H)，底部壓力下降為(PW十Hf—H)．隨后火災煙氣將沿外窗頂部向外噴出，室外空氣沿外窗下部涌入火災房間，補充燃燒所需的空氣．同時，房門上側(cè)縫隙在壓差(PW十Hf十H一PC2)的作用下向走廊滲出煙氣，而下部縫隙在壓差(PC2一[PW十Hf—H])的作用下由走廊向房間滲入空氣．此種情況火災煙氣將主要從外窗的上部涌出．
3.2.3火災房間門和外窗同時敞開，而前室門、樓梯門或電梯門處于關閉狀態(tài)
當火災房間門和外窗同時處于敞開狀態(tài)時，由于房門的泄壓和室外風壓、靜壓的作用，火災煙氣將在短時間內(nèi)主要向走廊涌入，在風力的揉動作用下．煙氣可能充滿整個走廊，失去煙氣分層現(xiàn)象；煙氣竄人其它房間，造成火災蔓延．
3.2.4從室外到建筑物豎井間的門窗均處于敞開狀態(tài)
當從室外到建筑物豎井間的門窗全部敞開，火災房間產(chǎn)生的高溫煙氣在室外風壓、建筑物熱風壓的共同作用下將迅速涌入建筑物豎井，然后沿豎井迅速上升，并帶動豎井內(nèi)的空氣快速流動，豎井內(nèi)空氣靜壓的一部分轉(zhuǎn)化為動壓，造成同水平的靜壓較火災煙氣涌入前降低，改變了火災層以上樓層室外與豎井間的熱壓差，甚至改變壓差作用方向．當涌入豎井的火災煙氣溫度較高、浮力較大，且豎井通道暢通時．高速上升的火災煙氣可能直沖頂層；若頂層有開口，則煙氣將從開口噴出，形成“煙囪”現(xiàn)象;若頂層封閉，煙氣將積聚、增厚、下移，煙層內(nèi)部壓力增加，加大頂部樓層豎井與室外空氣之間的壓力差．此時頂部樓層火災蔓延的危險性較大．
若涌人豎井的煙氣溫度較低，則在上升的過程中，可能轉(zhuǎn)向進人中和面以上的中間樓層．
4 高層旅館建筑火災煙氣可能出現(xiàn)的擴散形式
4．1火災發(fā)生在熱壓中和面以下的樓層
①火災初期．煙氣主要在建筑內(nèi)部蓄積和擴散：當房間外窗敞開時，外窗將是煙氣的主要泄出口；
②當外窗、房門、前室門、樓梯門或電梯門全部敞開時，火災煙氣將快速沿走廊進入豎井，竄人頂部樓層，若頂部有開口，將形成“煙囪”現(xiàn)象；若頂部樓層無開口．除少量通過頂部樓層外窗滲出外，將在豎井頂部形成煙層，反向向下部樓層移動；
③若火災產(chǎn)生的煙氣量較小，進入豎井內(nèi)煙氣溫度又較低，則有可能中途進入火災上部中間樓層．
4．2火災發(fā)生在熱壓中和面以上樓層
①火災煙氣將主要從外窗涌出，特別是火災發(fā)生在頂部樓層時；
②當火災發(fā)生在熱壓中和面附近樓層時，煙氣的擴散動力主要是火風壓，則可能出現(xiàn)外窗、豎井同時擴散的流形