考虑烟气排放大空间建筑火灾空气升温特性的研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毖疆让魄垫也：笪：!≥关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存

2、论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)Etll：丝!!：兰：：墨-摘要摘要大空间建筑能够提供广阔的内部使用空间，被广泛应用于公用建筑。但是该类建筑的功能需求与现行消防规范在防火分区、安全疏散等方面都存在较大的矛盾，例如该类建筑面积大，防火分区远远超过规范规定，并且疏散距离和疏散宽度均无法满足规范需要。这己成为困扰大空间建筑防火设计的主要问题。因此，近年来针对大空间建筑的抗火性能化分析已经成为研究的热点之一。大空间建筑物火灾之所以会造成大量人员伤亡，很大程度上是因为火源高温和烟气所致。另外，火场产生的温度荷载会对结构产生严重的破坏，有时甚至

3、会直接导致结构的坍塌。因此，通过场模拟找到大空间建筑火灾下烟气温度和浓度的变化规律，得出适用于大空间建筑火灾空气的升温曲线，对分析火灾对结构的破坏程度、对人员的损伤影响等都具有重要意义。基于以上背景，本文的主要研究内容如下：1．多系列大空间火灾场景的数值模拟建立了火灾场景的分析模型以及不同火源功率、不同排烟系统、不同排烟口布置方式、不同建筑尺寸等工况下的空气升温曲线。首先，通过将数值模拟结果与未考虑烟气排放得出的升温曲线进行对比后发现，烟气的排放对火灾温度的影响较大，最大降温幅度可达原最高温度的50％左右。因此排烟对火灾温度的影响必须予以考

4、虑。其次，总结归纳出了相同排烟系统以及不同排烟系统下空气升温的一般规律。最后，从降低火灾高温、减小火荷载的角度来看，得出应优先选用的排烟设计方法。2．建立大空间建筑火灾空气升温的经验公式建立了大空间建筑火灾空气升温的数学模型，该模型形式简单、参数较少(相关参数为平衡温度咒、升温速率系数，)。利用曲线拟合的方法得出不同火源功率、不同建筑面积、不同建筑高度、不同排烟方式、不同排烟口布设位置的相关常数值，查表后即可得到相应工况下的经验公式表达式。3．非矩形建筑形状对升温过程的影响分析由于在火灾发生后的热量交换过程中，不同壁面的辐射换热对空间温度场

5、的分布具有一定的影响，因此本文对比分析了矩形大空间与圆弧形大空间建筑对火灾空气升温过程的不同影响。关键词：抗火场模拟烟气排放火灾温度场L——北京工业大学硕士学位论文——————————————————————————————————一一一ABSTRACTLargespacestructurecanoffervastinteriorspace．Itisextensivelyusedforpublic·Buttheusefunctionofthiskindofstructureisinconflictwi廿1firecompartmentand

6、safetyevacuation，becausethesebuildingsarevast，itsfirecompartment，evacuationdistance，evacuationwidthdonotsatisfythefiredesigncode．Thisisamainproblemthatholdsbackthedevelopmentoffiresafetydesi盟forlargespacestructures．Therefore，analysisforfireresistanceoflargespacestrucnlreha

7、sbecomeoneofthefocuses．inrecentyears．Thereasonwhylargespacestructurefirecausedheavycasualties，areheatandsmokelarge．Inaddition，thefireloadwillproduceseriousdamagetostructures．sometimesevendirectlyleadtostructurecollapse．Therefore,findoutthelawsofsmoketemperatureandconcentra

8、tioninlargespacefire，andobtainedairtemperaturecuⅣeapplicabletolargespacefireissignificati