典型建筑结构中基于烟气成分和温度分布烟气危害性分析方法的研究

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1、摘要火灾中人员伤亡的主要原因是高温灼伤、毒性烟气以及缺氧窒息三种作用。基于这三种伤害作用方式，研究典型建筑结构中危险性因素的特点，并对其进行危害性分析，对于认识火灾，以最大限度的降低和避免火灾造成的人员伤害，有重要意义。本论文基于“房间．走廊"这一典型建筑结构的小尺寸实验台，进行了一系列的实验，研究了火灾场景下火源房间内温度与烟气的空间分布规律。研究发现火源房间内中央位置温度随着测点高度的增加而降低，墙角位置则相反，温度随测点高度增加而升高。在火源房间内，不同位置温度危害性和烟气危害性变化规律存在不一致的现象。论文中用高温高浓度烟气与低温低浓度

2、回流烟气之间的相互作用对长通道内烟气成分的空间分布规律存在的一些异常现象进行了定性的分析。研究发现，单从温度或是烟气浓度随时间变化规律来评价建筑中的危害性，具有以下不足之处：没有考虑到持续时间因素，而是直接从温度或是烟气浓度值随时间变化的规律出发来进行危害性评价，很容易对危害性分布产生误判；没有对危害性进行量化，无法进行量化分析，很难发现一些危害性分布规律；无法对一些特殊现象进行危险性分析，也无法对不同危害性因素危害性的空间分布进行综合评价。由于直接从温度或是烟气浓度值随时间变化的规律出发来进行危害性评价具有以上这些不足之处，同时结合其他研究者

3、提出的危害性分析方法，本文以典型建筑结构中温度和烟气成分空间分布规律的研究数据为基础，提出危害性指数概念，并使用该指数对典型结构中烟气的危害性进行了分析。分析结论与实验现象基本一致，并且揭示出了一些通过具体浓度、温度值无法获得的结论。如通过危害性指数的分析，得出了长通道内远离火源房间的位置其危害性仍然较高，与近火源处较为接近。这就提醒我们在人员疏散时切不可对远距离处的危害性掉以轻心。同时对于火灾场景下壁面涂料(乳胶漆)对毒性成分浓度的影响，本文也利用危害性指数进行了分析，发现用温度值或是浓度值评价乳胶漆对烟气危害性的影响，会高估其影响程度。由于

4、该指数具有如下特点：是一个无量纲的量；涵盖持续时间和浓度两个因素，且引入有害浓度这一概念，涵义更明确清楚；是个比值，可以理解为是临界危害性的倍数，所以在研究中更便于应用和推广，相信对于烟气危害性的分析具有一定的指导意义。关键词：火灾烟气空间分布火源房间长通道危害性分析AbstractGenerallyspeaking，inbuildingfire，peopleishurtorkilledbyextra—hi曲temperature，asphyxiacausedbyextra-lowoxygenconcentration，andtoxicgase

5、s．Toreduceandavoidthelossofpropertyandlifeinfiredisaster,itisveryimportanttostudythehazardousfactorsoffire，andCatTyoutsomehazardanalysis．InmiSthesis，aseriesofexperimentswerecarriedoutonthebenchscaleof“fireroom．10ngpassage’’apparatustostudythespatialdistributionruleoftemperat

6、ureandsmokeinfirescenario．ItiSfoundthattheverticaldistributionruleoftemperatureatthecenterofthefireroomisoppositetothecornelAndthespatialdistributionruleoftemperatureandsmokeisinconsistent．Theinteractivitybetweenthespreadsmokeanditsrefluencewithlowertemperatureand10wersmokec

7、oncentrationiSusedtoexplaintheunusualphenomenonofthespatialdistributionruleofsmokeinthelongpassage．ItiSfoundthatitisnotsuitabletoanalyzethehazardoffiremerelythroughtheconcretetemperatureorsmokeconcentration，becauseofthesereasons：1)Itdoesnotincludethetimefactor,anditmayleadto

8、wrongevaluationofsmokehazard；2)itisaparameterwithdimensionandiSnotquantitat