考慮煙氣排放的大空間建筑火災(zāi)空氣升溫特性研究.pdf

1、大空間建筑能夠提供廣闊的內(nèi)部使用空間,被廣泛應(yīng)用于公用建筑。但是該類建筑的功能需求與現(xiàn)行消防規(guī)范在防火分區(qū)、安全疏散等方面都存在較大的矛盾,例如該類建筑面積大,防火分區(qū)遠遠超過規(guī)范規(guī)定,并且疏散距離和疏散寬度均無法滿足規(guī)范需要。這己成為困擾大空間建筑防火設(shè)計的主要問題。因此,近年來針對大空間建筑的抗火性能化分析已經(jīng)成為研究的熱點之一。
　　 大空間建筑物火災(zāi)之所以會造成大量人員傷亡,很大程度上是因為火源高溫和煙氣所致。另外,火場

2、產(chǎn)生的溫度荷載會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,有時甚至?xí)苯訉?dǎo)致結(jié)構(gòu)的坍塌。因此,通過場模擬找到大空間建筑火災(zāi)下煙氣溫度和濃度的變化規(guī)律,得出適用于大空間建筑火災(zāi)空氣的升溫曲線,對分析火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的破壞程度、對人員的損傷影響等都具有重要意義。
　　 基于以上背景,本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.多系列大空間火災(zāi)場景的數(shù)值模擬
　　 建立了火災(zāi)場景的分析模型以及不同火源功率、不同排煙系統(tǒng)、不同排煙口布置方式、不同建筑尺寸

3、等工況下的空氣升溫曲線。首先,通過將數(shù)值模擬結(jié)果與未考慮煙氣排放得出的升溫曲線進行對比后發(fā)現(xiàn),煙氣的排放對火災(zāi)溫度的影響較大,最大降溫幅度可達原最高溫度的50％左右。因此排煙對火災(zāi)溫度的影響必須予以考慮。其次,總結(jié)歸納出了相同排煙系統(tǒng)以及不同排煙系統(tǒng)下空氣升溫的一般規(guī)律。最后,從降低火災(zāi)高溫、減小火荷載的角度來看,得出應(yīng)優(yōu)先選用的排煙設(shè)計方法。
　　 2.建立大空間建筑火災(zāi)空氣升溫的經(jīng)驗公式
　　 建立了大空間建筑火災(zāi)空

4、氣升溫的數(shù)學(xué)模型,該模型形式簡單、參數(shù)較少(相關(guān)參數(shù)為平衡溫度Tm、升溫速率系數(shù)r)。利用曲線擬合的方法得出不同火源功率、不同建筑面積、不同建筑高度、不同排煙方式、不同排煙口布設(shè)位置的相關(guān)常數(shù)值,查表后即可得到相應(yīng)工況下的經(jīng)驗公式表達式。
　　 3.非矩形建筑形狀對升溫過程的影響分析
　　 由于在火災(zāi)發(fā)生后的熱量交換過程中,不同壁面的輻射換熱對空間溫度場的分布具有一定的影響,因此本文對比分析了矩形大空間與圓弧形大空間建筑