煙囪的作用
煙囪的主要作用是拔火拔煙，排走煙氣，改善燃燒條件。高層建筑內(nèi)部一般設(shè)置數(shù)量不等的樓梯間、排風(fēng)道、送風(fēng)道、排煙道、電
梯井及管道井等豎向井道，當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外溫度時(shí)，室內(nèi)熱空氣因密度小，便沿著這些垂直通道自然上升，透過(guò)門(mén)窗縫隙及各
種孔洞從高層部分滲出，室外冷空氣因密度大，由低層滲入補(bǔ)充，這就形成煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)是室內(nèi)外溫差形成的熱壓及室外風(fēng)
壓共同作用的結(jié)果，通常以前者為主，而熱壓值與室內(nèi)外溫差產(chǎn)生的空氣密度差及進(jìn)排風(fēng)口的高度差成正比。這說(shuō)明，室內(nèi)溫度越
是高于室外溫度，建筑物越高，煙囪效應(yīng)也越明顯，同時(shí)也說(shuō)明，民用建筑的煙囪效應(yīng)一般只是發(fā)生在冬季。就一棟建筑物而言，
理論上視建筑物的一半高度位置為中和面，認(rèn)為中和面以下房問(wèn)從室外滲入空氣，中和面以上房間從室內(nèi)滲出空氣。
在煙囪效應(yīng)的作用下，室內(nèi)有組織的自然通風(fēng)、排煙排氣得以實(shí)現(xiàn)，但其負(fù)面影響也是多方面的：首先，風(fēng)沙通過(guò)低層部分各種孔
洞、縫隙吹入室內(nèi)，消耗熱量并污染室內(nèi)；其次，風(fēng)通過(guò)電梯井由底層廳門(mén)人口被抽到頂層的過(guò)程中，導(dǎo)致梯門(mén)不能正常關(guān)閉；第
三，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著室內(nèi)空氣溫度的急劇升高，體積迅速增大，煙囪效應(yīng)更加明顯，此時(shí)，各種豎井成為拔火拔煙的垂直通道
，是火災(zāi)垂直蔓延的主要途徑，從而助長(zhǎng)火勢(shì)擴(kuò)大災(zāi)情。有資料顯示，煙氣在豎向管井內(nèi)的垂直擴(kuò)散速度為3-4m/s，意味著高度為
100m的高層建筑，煙火由底層直接竄至頂層只需30s左右。如果燃燒條件具備，整個(gè)大樓頃刻問(wèn)便可能形成一片火海。為有效減弱煙
囪效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)面影響，可采取以下一些措施。
1．在冬季，空氣主要是通過(guò)各種外門(mén)從底層流入室內(nèi)，最直接的方法是將建筑通向外界的所有門(mén)，盡可能地設(shè)置成兩道門(mén)、旋轉(zhuǎn)門(mén)
、加裝門(mén)斗或在外門(mén)內(nèi)側(cè)設(shè)置空氣幕等，這對(duì)于大廳門(mén)尤為必要，對(duì)于那些次要通道連同地下停車(chē)場(chǎng)的外門(mén)口等，在冬季也要裝門(mén)
，至少應(yīng)增掛厚門(mén)簾。在冬季，電梯井頂部的通風(fēng)孔應(yīng)適當(dāng)向小調(diào)整或關(guān)閉。
2．對(duì)于已采暖的建筑物，盡量不使低層部分的室內(nèi)溫度高于高層部分。
3．當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，不僅在任何季節(jié)通過(guò)各類(lèi)豎井產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，而且還可能在小范圍內(nèi)通過(guò)穿越樓板的空調(diào)管道，甚至是一些不引
人注意的孔隙產(chǎn)生煙囪效應(yīng)。對(duì)此，《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-1995)有以下明確規(guī)定。
(1)當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用幕墻形式時(shí)，“與每層樓板、隔墻處的縫隙，應(yīng)采用不燃燒材料嚴(yán)密填實(shí)”。
(2)“建筑高度不超過(guò)100m的高層建筑，其電纜井、管道井應(yīng)每隔2~3層在樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔；建
筑高度超過(guò)100m的高層建筑，應(yīng)在每層樓板處用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔”。因施工缺陷、橋架和管道根部形成
的各種孔隙，必須用不燃燒材料填塞密實(shí)。
(3)“樓梯間和前室的門(mén)均為乙級(jí)防火門(mén)”，并“應(yīng)具有自行關(guān)閉的功能”；各種豎向管井“井壁上的檢查門(mén)應(yīng)采用丙級(jí)防火門(mén)”；
“電纜井、管道井與房間、走道等相連通的孔洞，其空隙應(yīng)采用不燃燒材料填塞密實(shí)”；“垂直風(fēng)管與每層水平風(fēng)管交接處的水平
管段上應(yīng)設(shè)防火閥”；“廚房、浴室、廁所等的垂直排風(fēng)管道，應(yīng)采取防止回流的措施或在支管上設(shè)置防火閥”，以確保火災(zāi)時(shí)與
走道及房間的分隔，防止各樓層之間通過(guò)豎井交叉蔓延。
（4）大煙囪煙囪的作用在于使其根部產(chǎn)生足夠吸力，克服焦?fàn)t加熱系統(tǒng)阻力（包括分煙道阻力）和下降氣流段熱浮力，從而使?fàn)t內(nèi)
廢氣排出，空氣吸入。爐內(nèi)上升氣流熱浮力則有助于氣體流動(dòng)和廢氣排出。煙囪根部吸力靠煙囪內(nèi)熱廢氣的浮力產(chǎn)生，其值由煙囪
高度和熱廢氣與大氣的密度差決定。煙囪的工藝設(shè)計(jì)主要是根據(jù)加熱系統(tǒng)的阻力和浮力值確定根部需要的吸力值，并據(jù)此計(jì)算煙囪
高度和直徑。
煙囪是最古老、最重要的防污染裝置之一。煙囪的發(fā)明極早。當(dāng)原始人發(fā)現(xiàn)火時(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了這樣一個(gè)道理：哪里有火，哪里必有
煙。最早的煙囪即是室內(nèi)的通氣孔。當(dāng)把“火”帶進(jìn)室內(nèi)做飯和取暖時(shí)煙也隨之而入。這就迫使人們不得不設(shè)法在屋頂和墻壁上開(kāi)
些通氣孔，以此來(lái)驅(qū)除屋內(nèi)的煙霧。這種方法作為一種規(guī)范的人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)已保留了幾十萬(wàn)年。人類(lèi)曾花了很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)改進(jìn)大煙
囪。過(guò)去學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為：人類(lèi)文明的發(fā)源地埃及和美索不達(dá)米亞氣候溫暖，因而家庭取暖也就沒(méi)有成為一個(gè)緊迫的問(wèn)題。最后，
一個(gè)法國(guó)考察隊(duì)宣布他們?cè)谟装l(fā)拉底河上游挖掘龐大的廢墟城市馬里時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一座配備著許多煙囪的約有4000 年歷史的宮殿。從
而使上述觀點(diǎn)得到改變。誠(chéng)然，羅馬人在發(fā)展設(shè)計(jì)新穎的熱氣取暖系統(tǒng)時(shí)，也大大地改進(jìn)了煙囪。但流行的觀點(diǎn)仍認(rèn)為，“煙囪”
這一慨念是1200 多年前由敘利亞人、埃及人以及猶太商人從東方引入西歐的。
中國(guó)最高的單筒式鋼筋混凝土煙囪為210米。最高的多筒式鋼筋混凝土煙囪是秦嶺電廠 212米高的四筒式煙囪。世界上已建成的高度
超過(guò) 300米的煙囪達(dá)數(shù)十座，例如米切爾電站的單筒式鋼筋混凝土煙囪高達(dá)368米。
一般有磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪和鋼煙囪三類(lèi)。有玻璃鋼煙囪
其材質(zhì)一般分為幾種：鐵質(zhì)、石棉、陶質(zhì)，這幾種一般用在小的場(chǎng)所，如家庭、辦公室等。
另外還有用磚頭建造的，多為圓柱替，上細(xì)下粗，一般用在工業(yè)的大廠房，如大鍋爐、冶煉廠等。