环境风对高层建筑火灾的影响(对中性层的影响)
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。
高层建筑的抗风设计与防护措施
高层建筑的抗风设计与防护措施随着城市的发展和人口的增长，高层建筑在城市中越来越常见。
这些高耸入云的建筑不仅是城市的地标，也为人们提供了更多的居住和工作空间。
然而，高层建筑在面临强风时，面临着巨大的挑战。
因此，合理的抗风设计和有效的防护措施对于保障高层建筑的安全和正常使用至关重要。
一、风对高层建筑的影响风是一种自然现象，但其对高层建筑的影响却不可小觑。
当风吹过高层建筑时，会在建筑物的表面产生压力和吸力。
这些力的分布和大小会随着风速、风向、建筑形状和周边环境的不同而变化。
在强风作用下，高层建筑可能会出现以下问题：1、结构振动：风引起的周期性力可能导致建筑结构的振动，如果振动幅度较大，可能会影响建筑物的舒适性，甚至导致结构的疲劳和损坏。
2、窗户破裂：风压可能会使窗户承受过大的压力，导致窗户破裂，从而危及室内人员的安全。
3、外墙材料脱落：强风可能会导致外墙装饰材料如面砖、石材等脱落，造成安全隐患。
4、风噪：高速流动的风与建筑物表面摩擦会产生噪音，影响室内环境。
二、高层建筑抗风设计的原则为了应对风对高层建筑的影响，抗风设计需要遵循以下原则：1、整体性原则高层建筑的抗风设计应将建筑结构、围护结构和附属设施作为一个整体来考虑。
结构的刚度、强度和稳定性应相互协调，以确保在风荷载作用下整个建筑体系的安全性。
2、合理性原则抗风设计应根据建筑的使用功能、高度、地理位置和周边环境等因素，选择合理的结构形式和抗风体系。
例如，在风荷载较大的地区，可以采用框架核心筒结构、钢结构等具有较好抗风性能的结构形式。
3、经济性原则在满足抗风要求的前提下，应尽量优化设计方案，降低工程造价。
通过合理的结构布置、材料选择和施工工艺，可以在保证安全的同时，提高建筑的经济性。
三、高层建筑抗风设计的方法1、风洞试验风洞试验是高层建筑抗风设计中常用的方法之一。
通过在风洞中模拟真实的风环境，对建筑模型进行测试，可以获得风对建筑物的作用力、表面压力分布等数据，为设计提供依据。
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。
风工程对高层建筑结构的影响研究
风工程对高层建筑结构的影响研究近年来，随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量和高度亦不断增长。
然而，随之而来的挑战便是风工程对高层建筑结构的影响。
本文将从不同角度深入分析风工程对高层建筑结构的影响，并探讨相应的解决方案。
首先，风对高层建筑的结构稳定性产生重要影响。
在建筑物竖向上，风的作用可以导致建筑物出现振动，甚至倾斜。
这主要取决于建筑物的高度、形状和结构。
较高的建筑往往更容易受到强风的冲击，因此，设计师需要考虑改善建筑物的稳定性，以防止其在风力条件下发生毁坏。
一种解决方案是设计具有更坚固材料和结构的建筑物，以增加其稳定性。
另一种解决方案是使用风工程技术来预测建筑物在特定风力条件下的响应，并进行相应的调整和改进。
其次，风力对高层建筑的设计和布局产生影响。
高层建筑的设计应考虑风场的复杂性，尤其是建筑物所处的地理位置和环境条件。
针对风场复杂性，工程师需要设计建筑物以减小风的作用，并在可能的情况下使建筑物更加温馨舒适。
此外，风工程也可以用于确定建筑物的合理布局，以使高层建筑尽量减少对周围环境的不良影响。
另外，风工程对高层建筑的外观和建筑风格产生影响。
在高层建筑的设计中，工程师需要平衡建筑的结构强度和外观美观性，同时考虑到风的作用。
相比较低矮建筑，高层建筑更容易受到风的影响，因此需要有更合理的设计来减小风力对建筑物的冲击。
然而，这并不意味着高层建筑的设计将完全受到限制。
相反，风工程可以为高层建筑的设计带来更多创新和多样性，从而使其融入城市中，并发挥更大的功能。
最后，风工程对高层建筑的安全性产生重要影响。
高层建筑处于较高的位置，风的作用会使得建筑物受到较大的力量和压力。
因此，在高层建筑的设计和施工中，需要参考风工程的相关知识，以确保建筑物的安全性。
对于某些地区而言，风还可能会引发风灾，并对高层建筑的稳定性和安全性提出更高要求。
因此，在这些地区，需要更加注重风工程对高层建筑的影响，并采取相应的防护措施。
综上所述，风工程对高层建筑结构的影响是一个复杂而重要的问题。
风速对高层建筑火灾时环境中烟气分布的影响
央视北 配楼 火灾为模型背景 ，应用火 灾动 力学 软件 Ｆ Ｓ Ｄ ，对 火灾进 行模 拟与 分析 。通 过讨 论不 同风速 下火源温度 中心 、烟气浓度 中心 、Ｃ Ｏ浓 度 中心离着 火面距离 与高度之 间 的关 系 ，得到风 速一定 时各 中心的位置与 高度 之间 的变化 规律 ，以及该 变化规 律与 风速之 间的关 系 ，风速小 于 ３ ／ 时各 中心位置随风速变化较 明显 ；风速越大 ，温度 、烟气浓 度 、Ｃ ｍｓ Ｏ浓度越 高 ，当风速小于
。
ｈ ｇ ｒｓ ｉ ｈ－ ｉｅ ｂｕｉ ｎｇ ｆｒ ｎｖ ｒ ｎｍ ｅ ｌ ｄｉ ｉ ｅ ｅ ｉ ｏ ｎｔ
Ｈ ＯＵ ｎｇ ｆｉ ＬＩＭ ｉ ｇ， ＣＵＩＷ ｕ— ｕ ｎ， Ｍ Ｏ ｎ Ｌｏ —ｅ ， ｎ ｙａ Ｈｅ ｇ
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风 速 对 高 层 建 筑 火 灾 时 环 境 中烟 气 分 布 的 影 响
侯 龙 飞 ，李 铭 ，崔 武 远 ， 莫 横
（ 汉 科 技 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ，武 汉 ４ ０ ８ ） 武 ３ ０ １
摘
要 ：为了探 究风速对高层建筑火灾 时环境 中温度 、烟气浓度 、Ｃ Ｏ浓度分 布状态 的影响 ，以
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大风天气安全教育防止大风对建筑物的影响
大风天气安全教育防止大风对建筑物的影响大风天气安全教育：防止大风对建筑物的影响随着气候变化日益显著，大风天气成为我们生活中常见的自然灾害之一。
在大风天气中，建筑物往往容易受到严重的影响，给人们的生命财产造成威胁。
因此，大风天气安全教育尤为重要，可以帮助人们更好地了解大风的危害，并采取相应的防护措施。
本文将从大风的影响、建筑物的脆弱性以及防风建筑设计等方面进行探讨，以提高大众对大风天气安全的认识。
一、大风的影响大风天气通常伴随着风速较高的气流，具备破坏性较强的特性。
大风可以对建筑物产生以下影响：1.1 折损和毁坏大风扰动空气层，增加建筑物所受到的风压力。
当建筑物的结构设计不合理或结构存在隐患时，大风可能导致建筑物部分或整体的折损和毁坏。
这给住户及其财产带来巨大的安全风险。
1.2 破坏外墙和屋顶大风的风力会撞击建筑物的外墙和屋顶，造成外墙材料的脱落或破裂，屋顶瓦片的脱落等。
这不仅会对建筑物的美观性造成影响，还会造成冷热空气的交换，增加能源的消耗。
1.3 制造飞射物在大风天气下，破碎的物体、砖块、玻璃等可能成为飞射物。
这些飞射物具备较高的速度和能量，对行人和其他建筑物造成伤害和破坏。
因此，大风天气时的行人和附近建筑物都容易受到伤害和损失。
二、建筑物的脆弱性建筑物的脆弱性是指建筑物在大风天气下抵抗风力的能力。
不同类型、结构和设计的建筑物具有不同的脆弱性。
建筑物脆弱性的主要因素包括建筑物的高度、断面形状、材料强度、施工质量等。
了解建筑物的脆弱性对于开展大风天气安全教育至关重要。
2.1 建筑物高度建筑物的高度是决定抵抗大风能力的重要因素。
通常来说，高层建筑由于所受的风压力更大，因此更容易受到大风的影响。
而低矮的建筑物则相对较好地抵御大风。
2.2 断面形状建筑物的断面形状是设计者在面对大风时所考虑的重要因素。
合理的断面形状可以减小建筑物所受到的压力，降低倒塌风险。
因此，在建筑物的设计中，合理选择断面形状是防止大风影响的重要措施之一。
风力影响下高层建筑的稳定性分析
风力影响下高层建筑的稳定性分析在现代城市的天际线中，高层建筑如林立的巨人般拔地而起，它们不仅是城市繁荣的象征，也是人类工程技术的伟大成就。
然而，这些高耸入云的建筑在面对自然力量时，尤其是风力的作用，其稳定性面临着严峻的考验。
风力对于高层建筑的影响是多方面的。
首先，风会在建筑物表面产生压力和吸力。
当风迎面吹向建筑物时，会产生正压力；而当风绕过建筑物时，会在建筑物的背面和侧面产生负压力，也就是吸力。
这种压力和吸力的分布不均匀，会导致建筑物受到扭曲和弯曲的力。
高层建筑的形状和结构特征对其在风力作用下的稳定性起着关键作用。
常见的高层建筑形状有方形、圆形、矩形等。
方形建筑在风的作用下，角落处容易产生较强的气流分离和漩涡，从而导致较大的风荷载。
圆形建筑则相对较为流畅，风的绕流较为均匀，风荷载相对较小。
而矩形建筑的长宽比不同，其风荷载的分布也会有所差异。
此外，高层建筑的高度也是影响风力稳定性的重要因素。
随着高度的增加，风速也会随之增大。
根据气象学的规律，通常在近地面，风速较低，但在几百米甚至更高的高空，风速可能会大幅增加。
这意味着高层建筑顶部所受到的风力要比底部大得多。
而且，由于高度的增加，建筑物的振动幅度也会相应增大，这对结构的强度和刚度提出了更高的要求。
为了评估风力对高层建筑稳定性的影响，工程师们采用了多种方法和技术。
风洞试验是其中一种重要的手段。
在风洞中，可以模拟不同风速和风向条件下建筑物周围的气流情况，通过测量建筑物表面的压力分布和气流速度，来计算风荷载。
数值模拟也是常用的方法之一，借助计算机软件对风与建筑物的相互作用进行模拟分析。
在设计高层建筑时，为了提高其在风力作用下的稳定性，通常会采取一系列的结构措施。
增加结构的刚度是常见的方法之一，例如采用更粗壮的柱子、更厚实的墙体或者加强核心筒的设计。
合理的结构布局也非常重要，通过优化柱子和梁的布置，使力量能够均匀地分布在整个结构中。
另外，使用新型的建筑材料也有助于增强高层建筑的抗风能力。
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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：mf =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。
现在我们得到两个风速的临界值（或者说是两个弗劳德数的取值），一个确定烟气运动的方向，另一个是烟气温度方程式的一个定量。