Rookpluim

Een rookpluim is de opstijgende stroming van warme verbrandingsproducten en meegesleurde omgevingslucht boven een brand. De opwaartse beweging ontstaat vooral doordat de warme gassen een lagere dichtheid hebben dan hun omgeving. Terwijl de pluim stijgt, mengt zij lucht bij. Dit proces wordt entrainment genoemd. Daardoor neemt de massastroom toe en daalt het temperatuurverschil met de omgeving doorgaans met toenemende hoogte, voor zover er onderweg geen aanvullende warmtebronnen of andere verstoringen zijn.

De pluim bevat dus veel meer dan de rechtstreeks uit de brand vrijkomende verbrandingsproducten. Voor het ontwerp van rook- en warmteafvoer is deze bijgemengde lucht van groot belang. De af te voeren gasstroom wordt mede bepaald door de hoogte waarop de pluim in de rooklaag uitmondt. Een hoge ruimte kan daardoor bij hetzelfde brandvermogen een grotere pluimmassastroom hebben dan een lage ruimte. Een ventilatorcapaciteit vergelijken met alleen het rookvolume uit de brandbron is onvoldoende.

Pluimmodellen gebruiken onder meer het convectieve deel van het brandvermogen, de bronafmetingen en de stijghoogte. De gebruikelijke relaties zijn afgeleid voor bepaalde geometrieën en stromingsregimes. Een vrijstaande brand vormt een andere pluim dan een brand tegen een wand of in een hoek, waar van minder kanten lucht kan worden bijgemengd. Rook die eerst onder een balkon stroomt en daarna langs een rand opstijgt, vraagt eveneens een andere beschrijving dan een vrije as-symmetrische pluim.

Bij het raken van een plafond buigt de stroming af en ontstaat een plafondstroming, vaak ceiling jet genoemd. De plaatselijke temperatuur en snelheid daarvan beïnvloeden de reactie van melders en thermisch geactiveerde installaties. Balken, hellingen, ventilatie en afschermingen kunnen de verspreiding veranderen. Een model dat uitsluitend een gemiddelde rooklaag berekent, geeft niet automatisch de lokale temperatuur bij een specifieke melder of sprinkler weer.

Een bruikbare beoordeling koppelt daarom bron, pluimtype, omgevingsgeometrie en ontvangende rooklaag aan elkaar. Bij een brand onder een afdak of naast een galerij kan de route die de rook aflegt bepalend zijn voor de luchtbijmenging. Ook mechanische toevoerlucht kan de pluim afbuigen en de menging beïnvloeden. Buiten het toepassingsgebied van eenvoudige correlaties kan een meer gedetailleerde stromingsanalyse nodig zijn.