环境风对高层建筑火灾的影响(对中性层的影响)说课材料
高层建筑风载影响
高层建筑风载影响在现代化的城市中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，它们不仅是城市繁荣的象征，也为人们提供了更多的居住和工作空间。
然而，随着建筑高度的不断增加，风载对高层建筑的影响也日益显著。
风载，这个看似无形的力量，却在高层建筑的设计、施工和使用中扮演着至关重要的角色。
风载，简单来说，就是风对建筑物施加的压力和吸力。
当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡，风的流动会发生改变，从而在建筑物表面产生不同的压力分布。
对于高层建筑而言，由于其高度较高，暴露在风中的面积较大，因此所受到的风载也更为复杂和强大。
高层建筑风载的影响主要体现在以下几个方面。
首先是结构安全。
风载会对高层建筑的结构产生巨大的作用力，如果结构设计不合理，就可能导致建筑物的变形、开裂甚至倒塌。
为了抵抗风载，高层建筑的结构通常需要具备足够的强度和刚度。
例如，在设计时会采用高强度的钢材和混凝土，增加柱子和梁的尺寸，设置加强层等。
此外，还需要考虑风振的影响。
风振是指风的脉动作用引起建筑物的振动，如果振动频率与建筑物的固有频率接近，就会产生共振现象，大大增加结构的受力，严重威胁建筑物的安全。
其次是舒适度问题。
即使高层建筑在风载作用下结构是安全的，但过大的风致振动可能会影响居住者和使用者的舒适度。
人们在建筑物内可能会感觉到晃动、头晕、恶心等不适症状，这会降低建筑物的使用品质。
为了提高舒适度，在设计时需要对风致振动进行评估，并采取相应的减振措施，如安装调谐质量阻尼器等。
再者是建筑物的外观和功能。
强风可能会对高层建筑的外墙、窗户、屋顶等部位造成损坏，影响建筑物的外观美观和防水性能。
同时，风还可能影响建筑物内部的通风和空调系统的运行效果，增加能耗。
为了准确评估高层建筑的风载，工程师们通常会采用风洞试验和数值模拟等方法。
风洞试验是将建筑物的缩尺模型放置在风洞中，通过测量模型表面的风压来推算实际建筑物所受到的风载。
数值模拟则是利用计算机软件对风与建筑物的相互作用进行模拟计算。
室外风对高层建筑火灾轰燃的影响
室外风对高层建筑火灾轰燃的影响摘要：研究当火灾发生轰燃时周围烟气浓度的变化以及分析室外风速对高层建筑火灾轰燃的影响，为高层建筑火灾防火规范设计做出理论支持。
应用FDS （Fire Dynamics Simulator)软件对高层建筑火灾进行模拟，来测定当室内火灾发生轰燃时周围烟气温度和浓度发生的变化以及当通有室外风时对火灾轰燃的影响。
当建筑火灾中发生轰燃时，周围温度、CO浓度在短时间内有显著增加。
当通有室外风时，轰燃会提前发生，并且其周围温度较无风时更大，而CO浓度则相反。
关键词：高层建筑火灾；轰燃；室外风0引言轰燃是指火在建筑内部突发性的引起全面燃烧的现象，它的发生标志着火灾全面发展阶段的开始。
一旦高层建筑火灾发生轰燃，在室外风和烟囱效应的作用下，火灾的发展和烟气的蔓延势必会更加迅速。
这对于火灾的扑救以及人员的逃生都极为不利。
因此研究室外风对高层建筑火灾轰燃的影响具有重要意义。
目前，国外对火灾轰燃的研究如S. Welch[1]对大尺寸模型进行了模拟。
国内学者厉培德[2]主要分析了当火灾发生轰燃时温度的变化，火势的发展，烟气的蔓延情况以及室内火灾轰燃的预测方法。
卢平[3-4]等学者主要研究了火灾轰燃过程烟气参数的变化规律以及火源位置的不同对轰燃的影响，但是研究室外风对建筑火灾轰燃的影响的人不多。
笔者将运用FDS软件，以高层建筑里某一房间为研究对象，来分析在有室外风情况下，轰燃发生的时间以及发生后周围烟气温度和浓度，来阐述室外风对高层建筑火灾轰燃的影响。
1模型的建立笔者根据上海某商业大厦建立模型。
该高层建筑共30层，总高约为120m，层高4m,单层面积约为2025㎡，总面积约为60750㎡。
该次模拟的火源在第14层西侧的一个房间里，初始火源设为5MW。
本人根据所要研究的内容在建筑物的西侧外墙上建立长1m,宽0.5m的玻璃窗，在玻璃窗上设置测点X=0.5，Y=22.5，Z=54.5。
假设火灾火灾发展到一定阶段的时候，由于玻璃窗的爆裂意外地产生了由于高层建筑所引起的室外风效应。
高层建筑中的风力与抗风设计原则
高层建筑中的风力与抗风设计原则随着城市化进程的加快，越来越多的高层建筑耸立于城市之中，成为城市的地标。
然而，高层建筑所面临的风力问题也变得愈发突出。
在设计和建造高层建筑的过程中，考虑风力的作用和抗风设计原则至关重要。
本文将探讨高层建筑中的风力与抗风设计原则。
一、风力对高层建筑的影响风力是指风对建筑物所产生的运动力。
由于高层建筑所处的位置和高度，会受到强风的影响。
风力对高层建筑的影响主要包括以下几个方面：1. 建筑物的稳定性：风力可以对高层建筑施加侧向力和扭转力，可能导致建筑物倾斜、倒塌或甚至破坏。
2. 建筑物的振动：高层建筑在受到风力作用时会出现振动现象，如果振幅过大，会影响到建筑物的使用安全。
3. 建筑物的舒适性：高层建筑中的风力会对居民和使用者的舒适性造成影响，如风压变化、风吹噪声等。
二、抗风设计原则为了确保高层建筑在强风环境下的安全运行，需要采取一系列的抗风设计原则：1. 高层建筑结构设计合理：设计时应考虑建筑物的受风面积、结构材料的强度和刚度等因素，以保证建筑物的整体稳定性。
2. 强化建筑物的支撑系统：高层建筑需要具备稳固的支撑系统，如混凝土核心筒、钢结构框架等。
这些支撑系统可以有效抵抗侧向风力和扭转力的作用，确保建筑物的整体稳定。
3. 使用减风技术：减风技术包括风洞试验、风洞模型、开窗调节等，这些技术可以通过改变建筑物的形状、增加建筑物表面的粗糙度等手段来减少风力对建筑物的影响。
4. 加强建筑物的外墙设计：外墙是高层建筑与外部环境之间的界面，需要具备良好的抗风性能。
合理的外墙设计可以降低风力对建筑物表面的压力，同时减少风噪声和风压变化对居民的影响。
5. 定期检测和维护：高层建筑在使用过程中，应定期进行抗风性能的检测和维护工作，及时发现和解决可能存在的问题，确保建筑物的长期稳定性和安全性。
三、国内外抗风设计案例1. 上海中心大厦：作为上海的地标性建筑，上海中心大厦采用了多项抗风设计措施，如空气动力学效应分析、超高层风振控制技术等，确保了建筑物在强风环境下的稳定运行。
高层建筑与风环境PPT
一、研究风荷载对高层建筑影响的 重要性
风荷载是高层建筑主要侧向荷载之一。 最早的记录高层建筑在风力影响下发生损坏
的例子是1926年9月美国迈阿密市麦芽喀隆大楼 （17层钢框架建筑）在台风袭击后发生塑性变形， 顶部残余位移达0.61米。
最近，我国深圳一座超高层建筑，在多次不 同风洞试验中，还发现横风向强烈风震现象。
2、风荷载标准值计算公式程实例
长沙地区某25层高层建筑。采用外框架、内 混凝土核心筒体结构，混凝土强度等级C40，钢 结构的钢材采用Q235B。外框架采用H型钢 (594×302×14×23) 钢柱与工字形 (450×160×8.6×14.2)钢梁；角柱采用十字形钢 柱(594×302×14×23)；混凝土筒体墙厚300mm； 楼盖采用压型钢板上浇120mm厚的混凝土，楼盖 与钢框架和混凝土筒体采用铰接。底层柱高5.5m， 其余各层层高3.4m，平面布置见下图。试简要分 析建筑在风荷载作用下的变形 。
众多工程实例表明，结构抗风分析（包括荷 载、内力、位移、加速度等）是高层建筑重要设 计计算的因素。
二、结构的风效应
1、波动风作用引起的房屋震动简图
2、风力作用下的高层建筑表面风压分布
将上图投影到平面上得到：
三、风荷载效应标准值计算
1、风压与风速的关系
由流体力学中伯努利方程可知风压与风速关系
浅谈风对建筑的破坏作用
浅谈风对建筑的破坏作用近年来，随着经济的发展,人们对建筑物的各方面提出了更高的要求。
其中风对建筑的影响是不可忽略，尤其在大型建筑，如桥梁等大跨度结构。
也由此建立了结构抗风的研究.风对构筑物的作用从自然风所包含的成分看包括平均风作用和脉动风作用,从结构的响应来看包括静态响应和风致振动响应。
平均风既可引起结构的静态响应，又可引起结构的横风向振动响应。
脉动风引起的响应则包括了结构的准静态响应、顺风向和横风向的随机振动响应。
当这些响应的综合结果超过了结构的承受能力时，结构将发生破坏。
本文从高层建筑和桥梁两方面简单介绍风对建筑的破坏作用。
一风对高层建筑的影响风荷载是衡控制高层建筑结构刚度和强度的重要荷载之一.由于高层建筑广泛使用全钢架结构和大面积玻璃幕墙，使得结构的柔性增加，阻尼变小,结构的自振周期与长的风速周期较远.所以风对高层建筑的影响很大。
在建筑物的迎风面产生压力（气体流动产生的阻力） , 包括静压力和动压力；在横风向产生横风向干扰力 ( 气体流动产生的升力 ); 空气流经建筑物后产生的涡流干扰力 (包括背风向的吸力） .这些风荷载随着风的速度、风的方向、风本身的结构及作用的建筑物的体型、面积、高度、作用的位置和时间不停地变化, 而建筑物在风荷载作用下产生的运动反过来又会影响风场的分布状况, 这种相互作用使风荷载更加复杂。
一般来说, 风对建筑物的作用有以下特点: （ 1) 风对建筑物的作用力包含静力部分和动力部分, 且分布不均匀, 随作用的位置不同而变化； ( 2) 风对建筑物的作用与建筑物的几何外形有直接关系, 主要指建筑物的体型和截面的几何外形；（ 3) 风对建筑物的作用受建筑物周围的环境影响较大。
周围环境的不同会对风场的分布影响很大； ( 4）与地震相比较, 风力作用持续时间较长，有时甚至几个小时, 同时作用也频繁。
对于建筑结构来说, 其风效应包括: 结构的平均风静力反应、脉动风振反应、旋涡干扰风振反应及结构的自激振动反应。
高层建筑的风环境影响及其控制
高层建筑的风环境影响及其控制高层建筑是在特殊地区和时间下,为了满足社会和经济的需求而建造的, 其独特性和各自特异的风格,增加了城市景观,吸引了大量的旅游观光者。
而更具有实用意义的是满足了城市日益增长的工作、生活空间的需求。
本文就高层建筑物所形成的独特风环境影响，及其控制方法做简要的阐述。
关键词：高层建筑风环境风振控制阻尼器人体舒适度在大风季节时，高层建筑及其群体的布局，可能造成对自身及其周围的不良风环境，甚至风灾的课题，已责无旁贷地展现在今日城市规划、建筑设计部门、施工单位的面前。
如同城市中大气污染、噪声污染、光污染、采光权纠纷等环境问题一样，能否在高层建筑的规划与布局伊始，事先就周密地考虑到优化风环境，防范不测风灾，而进行认真的论证和试验，这已成为评估城市建设规划优劣的一个重要衡量指标。
显然，良好的建筑的风环境指的是，在气象工作者给出的某一大区域内风特性的条件下，为了使人们工作、居住生活与活动有一个舒适的环境，城市规划与设计部门能否力求以最小的代价去营造一个安全而舒适的风环境，来满足广大人民群众安居乐业之需。
1. 高层建筑内、外风环境不舒适性测评准则高层建筑及其群体的外形、布局，随设计者的构思而异。
在风力作用下，其绕流特性各异。
当布局不当时，在建筑物外部往往造成局部不良的风环境：如卷起灰尘、纸屑及杂物并堆积于背风区；掀起屋顶覆盖物、破坏围护结构、幕墙玻璃、门窗等等，对广场、街道上的行人及交通安全构成威胁。
此外，目前很多高层建筑采用钢结构框架，设计重量越来越轻，高度越来越高，而本身机械阻尼却越来越低，对风力作用越来越敏感，且往往是高柔性结构。
尽管结构工程师能保证结构承受风荷载是安全可靠的，但风致振动，使大楼产生摆动，造成室内家具碰撞产生噪声，吊灯摇晃等现象。
同时，居住或工作在发生振动的建筑物中的人完全暴露于振动环境中，可能引起人们一系列不良心理效应，如焦虑、疲劳、劳动能力减退等。
这里提出一个建筑物内部的风环境舒适性的问题，同时对高层建筑的风环境分内外两个方面来评价。
环境风对高层建筑火灾的影响(对中性层的影响)
1.引言现在东亚已然拥有了很多摩天大楼。
而最近不断增加的高层建筑火灾事故的报道已经引起了许多建筑使用者的关注，同时也让他们开始对高层建筑的火灾危险性产生忧虑。
高层建筑周围强烈的环境风会影响到火灾的发展和烟气的蔓延。
一系列实验的结果已经证明高层建筑周围的环境风对于空间火灾拥有两种不同的影响：一种是通过风的作用给予火焰更多更充足的氧气从而加重火灾的剧烈程度，另一种则由于风的作用造成燃烧热量的散失以及可燃气体浓度的稀释。
环境风的风压也影响了外部火焰的发展（火羽从隔间区域的窗口喷出）。
我们都知道这样一个经验公式模式的变化：风的速度从建筑底部开始随着建筑高度的提升而从零开始上升。
在像香港这种大都市的城区，海平线以上32米的平均风速大概是3~8m/s，而其最大风速往往能达到40 m/s。
在高层建筑的顶部，风速则更高。
如果风速在5~20 m/s左右，风压对于建筑的压迫作用将达到15~240Pa。
另一方面，由火灾引起的压强通过一间隔间的变化大概在5~15Pa左右，即大约只有10Pa。
鉴于风产生的作用远大于火本身，因此可以认为是风在此间起到了主导作用。
高层建筑问题中强烈的环境风能够极大的影响火势和延期的蔓延发展（比如说常规的机械排烟在这种情况下就无法比较有效的达到其工作目的）。
对于火灾在强烈环境风影响下的发展现象的研究是高层建筑防火安全设计中必不可少的。
在许多国家和地区的消防安全守则或建筑条例中，环境风对于高层建筑火灾的严重影响并未被完全考虑进去。
例如在台湾，无论是建筑条例还是消防安全规范中都未将环境风对高层建筑火灾的影响纳入考虑范畴。
在香港的建筑条例中，环境风的影响被考虑进了高层建筑避难层的设计之中，这样有利于阻止烟气在避难层的聚集。
一些实验性的和数据上的研究已经考虑过了由风致交叉自然通风保证的烟气在避难层聚集的潜在危险性。
然而环境风对于烟气在着火房间内扩散的推动和抑制作用并未被考虑，因此我们需要对环境风作用于高层建筑火灾的影响进行更多更深入的研究从而完善现行的建筑条例。
高层建筑风环境及其影响研究
高层建筑风环境及其影响研究江清源概述随着厦门经济特区的发展，一座座标志性的高层建筑拔地而起，人们自然关心风这个自然因素对这些高层建筑有什么影响？反过来这些高层建筑周围又会形成一个什么样的风环境？它对城市规划建筑设计、施工和人们的生活有什么影响？近年来风工程研究工作者都在对高层建筑的风环境进行研究。
所谓“高层建筑”，联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会在1972年召开的年会上曾建议将高层建筑分为四类：即9～16层最高50米者为第一类；17～25层最高75米者为第二类；26～40层最高100米者为第三类；40层以上高于100米者为第四类高层建筑（超高层建筑）。
我国在上世纪80年代以前，10层以上就称为高层建筑。
但目前的标准已定为：20层左右为中高层建筑；30层，高100米左右为高层建筑；50层，高200米以上为超高层建筑。
国外高层建筑及其群体所造成负面影响——不良风环境问题，甚至风灾，事故频发，不得不引起我们的关注和重视。
国内近几年来建筑物的玻璃幕墙、屋顶搭盖物被大风吹毁的事例也不少。
如上世纪末宁夏回族自治区某宾馆在偶发阵风作用下，一片幕墙玻璃飞落，当场把在宾馆门口迎宾的新娘子砸死。
还有浙江大学逸夫楼在一夜大风劲吹下，所有的幕墙玻璃几乎都被吹毁。
至于台风季节建筑物、结构物、幕墙玻璃及覆盖物等被风吹毁的事例，在沿海城市更是屡见不鲜的事实。
如9914#台风登陆厦门吹倒了厦门会展中心施工塔吊，厦门太古飞机工程公司机库钢板屋面被风掀翻，也是人所共知。
除上述建筑物及其群体在大风中其覆面材料或构件被毁坏的事例外，由于建筑物的体型及其群体布局不当而给行人及地面交通、生活环境等带来的不良风环境影响的事例也更多。
在大风季节时，高层建筑及其群体的布局，可能造成对自身及其周围不良风环境，甚至风灾的课题，已责无旁贷地展现在今日城市规划、建筑设计部门、施工单位的面前。
如同城市中大气污染、噪声污染、光污染、采光权纠纷等环境问题一样，能否在高层建筑的规划与布局伊始，事先就周密地考虑到优化风环境，防范不测风灾，而进行认真的论证和试验，这已成为评估城市建设规划优劣的一个重要衡量指标。
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环境风对高层建筑火灾的影响(对中性层的影响)1.引言现在东亚已然拥有了很多摩天大楼。
而最近不断增加的高层建筑火灾事故的报道已经引起了许多建筑使用者的关注，同时也让他们开始对高层建筑的火灾危险性产生忧虑。
高层建筑周围强烈的环境风会影响到火灾的发展和烟气的蔓延。
一系列实验的结果已经证明高层建筑周围的环境风对于空间火灾拥有两种不同的影响：一种是通过风的作用给予火焰更多更充足的氧气从而加重火灾的剧烈程度，另一种则由于风的作用造成燃烧热量的散失以及可燃气体浓度的稀释。
环境风的风压也影响了外部火焰的发展（火羽从隔间区域的窗口喷出）。
我们都知道这样一个经验公式模式的变化：风的速度从建筑底部开始随着建筑高度的提升而从零开始上升。
在像香港这种大都市的城区，海平线以上32米的平均风速大概是3~8m/s，而其最大风速往往能达到40 m/s。
在高层建筑的顶部，风速则更高。
如果风速在5~20 m/s左右，风压对于建筑的压迫作用将达到15~240Pa。
另一方面，由火灾引起的压强通过一间隔间的变化大概在5~15Pa左右，即大约只有10Pa。
鉴于风产生的作用远大于火本身，因此可以认为是风在此间起到了主导作用。
高层建筑问题中强烈的环境风能够极大的影响火势和延期的蔓延发展（比如说常规的机械排烟在这种情况下就无法比较有效的达到其工作目的）。
对于火灾在强烈环境风影响下的发展现象的研究是高层建筑防火安全设计中必不可少的。
在许多国家和地区的消防安全守则或建筑条例中，环境风对于高层建筑火灾的严重影响并未被完全考虑进去。
例如在台湾，无论是建筑条例还是消防安全规范中都未将环境风对高层建筑火灾的影响纳入考虑范畴。
在香港的建筑条例中，环境风的影响被考虑进了高层建筑避难层的设计之中，这样有利于阻止烟气在避难层的聚集。
一些实验性的和数据上的研究已经考虑过了由风致交叉自然通风保证的烟气在避难层聚集的潜在危险性。
然而环境风对于烟气在着火房间内扩散的推动和抑制作用并未被考虑，因此我们需要对环境风作用于高层建筑火灾的影响进行更多更深入的研究从而完善现行的建筑条例。
最近Yang等已经将环境风作用下的防排烟系统从工作效率上进行了改进，与此同时，他还对台湾建筑条例关于高层建筑防排烟系统方面的内容提出了不少改进的建议。
Chow 和Li已经完成了环境风对于静态防排烟系统（假设以天花板高度为标准）工作效率影响的研究并且修正了用于计算烟气排出率及需要排烟空间大小关系的最关键的公式。
但是对于提升高层建筑火灾安全性，我们还需要对应对不同火灾情况下的防排烟进行更多更细致的研究。
同时，研究环境风对于高层建筑室内火灾的影响可以为火灾安全设计提供指导方案。
Proch等人已经分析过了风对限定在室内的浮烟运动的影响。
作为他们研究对象的发生火灾的室内空间是一个在两面相对的墙面上有两个开口的房间，其中迎风面的开口接近地面，而背风面的开口则接近天花板。
他们研究的这种情形可以代表有利于风对于火灾进行更大作用的情况，即风促进了烟气的上升和火焰的想上蔓延。
然而风的影响还有另外一种情况，也就是所谓的逆风情况。
在逆风情况下，应风口在高出而背风口在低处，因此风的作用相对于前一种情况来看可以说是恰好相反的。
在通风领域中，建筑的通过温差和环境风达成的自然通风往往受到了多的多的关注，同时今年来发现了多稳态情形（and multiple steady state behavior was found in recent years）。
这些研究往往是在假设内外温差非常小而且进入室内的净热恒定不变或者独立于空气流动之外的情况下进行的。
然而在室内火灾中，室内的温度通常都要远远大于室外温度，而且火灾的热释放率必定会受到空气流通的影响。
因此显而易见的，许多关于环境风对于室内火灾发展影响的基本的问题需要进行更细致的探讨。
本篇论文涉及到了这方面问题中的一部分并且尝试对室内火灾在逆风作用情况下的发展进行研究。
2.对烟气运动的理论考量在高层建筑火灾中，地点、空间开口数量以及环境风风向支配着室内烟气的运动。
下面将仅考虑图1中逆风作用影响下的情形。
图1所示的室内空间在左墙靠近天花板以及其相对的右墙靠近地板平面的高度各有一个开口。
假定环境风的风向从左水平向右。
如果室内外没有温差的话空气将从高点开口流入并且从低点开口流出，即对于室内来说空气的流动是整体向下的。
众所周知，如果在此室内发生火灾的话，浮力将促使烟气和空气向上运动。
因此环境风对于火灾热产生的浮力发生了逆作用。
简单地说，就是可以假定室内各点温度相同并且各个开口的高度（每个开口从其顶端到底端的距离）很小以至于可以忽略不计。
在图1中，用Z代表纵坐标，它的起点（Z=0）定于低点开口高度的中点高度。
设大气压强为P o并且室内Z=0高度的压强为P i0 。
根据△P = P i0-P o 图1中不同点的压强可以表示如下：高点开口附近的室外压强：（125%截图）（1）室内压强：（2）低点开口附近的室外压强：（3）其中V代表环境风速，h代表两个开口之间的垂直距离。
XXX和XXX分别代表室内外空气密度。
XXX和XXX 分别代表在高点和低点的压强系数（取值0.8和-0.2）。
两个开口的压差和通过各个开口的空气的质量流量可以表示如下：通过高点开口：（4）（5）通过低点开口：（6）（7）其中m代表质量流量，A 代表开口面积，C 代表流量系数（根据开口形式的不同取值在0.6—0.8之间）。
注意在推到的过程中用到了。
在通风控制型火灾中，可燃物的质量燃烧速率m f 是室内所有可燃物以及燃烧发散掉的m ev 的总和：m f =m fb +m ev 。
可燃物的燃烧速率m fb 与流入的空气质量流量是成比例的m fb =S m T 。
其中S 代表空气中燃烧质量的化学计量比，对于乙醇S ≈0.11，PMMA ≈0.12，甲醇≈0.15，木材≈0.18.根据r=m m T f ，得出r ≥S ，那么后文出现的r 的取值范围可以是r ≥0.10 。
在假定的准稳态情况下，空气的量是不足的。
（8）假设两个开口完全相同，将式（5）和式（7）代入式（8）可得：（9）根据（10）那么（11）如果图1中烟气的运动趋势是向上并且假设整个房间内的温度处处相等的话，那么用（4）-（11）可以得到：（12）上式中r=m m B f新鲜空气进入上述两个火灾场景的质量流量可以概括为：（13）其中m in 代表新鲜空气流入的质量流量，r=m m in f 。
很明显可以看出Q 决定了烟气的运动。
如果Q ﹥0，烟气流动趋势在图1中向下;如果Q ﹤0,则向上。
因此Q=0时是室内同室外无气体交换的临界状态。
那么这个临街环境风速如下：（14）在实际情况中，烟气往往是向上运动的，即Q ﹤0。
因此可以说风速应该是小于V cr 的。
根据估算，V cr =3.6h （T a =300K ，T g =900K ，C C l p w p ,,-=1）。
如果h 取3m ，V cr =6.2m/s 。
也就是说只有环境风速小于6.2m/s 的时候，室内烟气的运动就是向上的。
一旦刮过高层建筑的环境风的风速高于这个临界值，一些基于常规火灾安全守则的测量数值就很有可能无法适应实际的情况了。
式（14）可以被变换为一个无量纲的形式：其中弗劳德数F r =gh V 。
临界的弗劳德数大约在1.15左右。
3.对烟气温度的理论考量火灾烟气的温度主要取决于火灾能量、空气流量以及室内的热量散失。
假设XX （envelope ？）与室内烟气温度相一致，那么根据室内的能量平衡可得：（15）其中M 是总热质量（total thermal mass ）（包括空气），C p 是总热质量的具体热量。
A h w w ,热对流系数和墙面面积。
在通风控制型火灾条件下，H m a in E ∆= ，其中H a ∆是每单位质量的空气完全耗尽所释放的热量（约为3000 kj/kg ，此数值基本上与可燃物种类无关）那么式（15）可以变换如下：（16）结合式（13）来看，式（16）可改写为以下形式：（17）其中，无量纲参数如下：， ，为了很好的分析式（17），首先必须确定参数的范围。
另外两个参数可以大致估算如下：式（17）最简单的情形就是当墙壁是隔热的情况，即β=0。
这种情况下，根据式（17）可得（18）很明显的只有当θ＜σ，dθ/d是非负的，因此内部气体温度是呈上升状态的。
当θ＞σ时，dθ/d是负值，内部气体温度上升至σ。
所以θ=σ是室内气温最终会达到的一个稳态数值。
在向此数值趋近的时候，风的作用（无量纲量）Γ如在图2中显示的一样起着调节作用。
在Γ=θ/θ+1的时候达到表示烟气的运动趋势开始变化的尖端点。
根据经验在一些情景中造成烟气温度上升的因素非常复杂。
当Γ=0的时候，温度上升率最先上升，然后逐步下降直到θ=0处下降到0.当Γ≥1时，温度上升率全程下降。
当0＜Γ＜1时，温度上升率曲线先在Γ=θ/θ+1处降至0，然后开始上升，并最终于θ=σ再次降为0。
以上表明了环境风对于烟气温度的上升有非常巨大的影响。
这里必须指出的是所提到的的温度θ在实际火灾中是很少会超过3.5（对应的烟气温度在1300K左右）的，并且θ一般都不会超过σ。
因此在实际中我们应该将通过房间墙壁散失出去的热量纳入考虑范围。
如果墙壁不是隔热的，那么由图2可以根据式（17）和式（18）推算出dθ/d～θ的尖端点很有可能会到0线以下。
图3对于不同取值的β给出了两种不同的显示结果。
可以看出在Γ的取值处于一些特定范围内的时候曲线尖端点会穿过0线到达0线以下（图4）。
曲线分别在A，B，C有三个0点，在D有一个尖端点，而在E处有一个轻微的屈服点。
通过更多的研究我们会发现A和C是两个定量而B是个非定量，这表明了最终烟气温度可能是A或者C。
在以上讨论的曲线情景下，可以通过研究确定式（17）中的几个定量。
式（17）中的定量取值如下：（19）上式可以简化为：（20）根据上式，Γ值与β值得不同在图5中用曲线的形式表示了出来。
很明显可以看出来无量纲量β不会改变曲线的整体轮廓，但是会对曲线的变化幅度产生一定影响。
当Γ的取值处于红色弧形范围以内的时候会有三个定量，两个在红色弧线上，另一个在黑色曲线上。
在红色弧形范围以外只有一个位于黑色曲线上的定量。
因此Γ的取值范围中有一个将两种情景分开的临界值。
这个临界值的取值如下：在图5中，这个临界值取到了红色弧线的最右边点。
由于式（21）找不到一个清晰的解出方式，因此我们可以通过观察曲线的趋近情况来得出结果。
例如，Γ在图5中的临界区直分别在0.694和0.547左右，回顾上面用过的式子：由上面式子可以知道临界值Γ与弗劳德数的关系，现表示如下：（22）其中弗劳德数的两个取值分别为1.18和1.05.由此，环境风速也会存在临界值。