Образование и распространения дыма на пожаре

Дым и токсичные продукты горения, выделяющиеся при пожаре, представляют собой одну из главных причин гибели людей.

Облако горячих газов над огнем, называемое дымом, состоит из многих компонентов:

- горячие испарения и газы, выделяющиеся при горении материала;

- несгоревшие продукты разложения и сконденсированные материалы (цвет этих продуктов может меняться от светлого до черного, как сажа);

- часть нагретого огнем воздуха, попавшего внутрь поднимающегося облака.

Объем выделившегося дыма, его плотность и токсичность зависят от свойств горящего материала и от условий горения.

При горении твердых материалов в огне происходит выделение летучих горючих паров, их воспламенение над огнем вызывает появление столба пламени и горячих дымовых газов, которые благодаря тому, что их плотность ниже плотности холодного окружающего воздуха, перемещаются вверх.

Движение дыма и горячих газов при пожаре в здании определяется двумя главными факторами:

- собственной подвижностью (плавучестью) дыма;

- циркуляцией воздуха в здании, которая не оказывает влияния на силу пожара, но может способствовать распространению дыма.

Вблизи огня доминирует первый фактор, а при увеличении расстояния от огня (где дым менее нагрет) возрастает влияние второго фактора.

Движение дыма из-за собственной плавучести обусловлено, во-первых, разностью давлений при расширении газов во время нагрева огнем и, во-вторых, разностью плотностей горячих газов над огнем и менее нагретого воздуха вокруг огня.

Циркуляция воздуха в здании может быть охарактеризована тремя независимыми факторами:

- эффектом «дымовой трубы», при котором возникает разность давлений из-за разности температур воздуха внутри и снаружи здания; благодаря этому эффекту воздух внутри здания может двигаться вверх или вниз в зависимости от того, выше или ниже его температура по сравнению с температурой наружного воздуха;

- воздействием ветра - все здания имеют большее или меньшее число щелей, через которые проникает ветер, способствуя движению воздуха внутри здания;

- наличием в здании систем принудительной вентиляции.

Когда пожар произошел в здании, имеющим отверстия в ограждающих конструкциях, давление на уровне пола несколько ниже атмосферного (воздух поступает в огонь), а давление под потолком немного превышает атмосферное. На каком-то уровне между этими крайними положениями находится зона, где давление изнутри и снаружи здания равны, - так называемая нейтральная зона. Положение этой плоскости зависит главным образом от температуры газов и размеров отверстий в ограждающих конструкциях помещения, скорость развития пожара.