侧吹风工况下高层建筑外立面开口窗羽流蔓延特性-论文.pdf

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1、建筑防火设计侧吹风工况下高层建筑外立面开口窗羽流蔓延特性尹展展，李俊梅。胡成，姚晓晖。，李伟。(1．北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2．北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室，北京100875；3．北京市劳动保护科学研究所，北京100054)摘要：利用数值模拟的方法对不同风速下窗羽流的蔓延火焰从窗口喷出，形成窗羽流。窗羽流根据自身带出的特性进行研究。选取某酒店顶部5层为模拟对象，火源功率为动量以及相邻楼层结构的特一～点一～可～以一～一形一～一成一贴蛳一～一附一～一羽～一流一或一～一非一～一贴一～一～一一一2Mw和6Mw。模拟得到不同工况下建筑外立面窗羽流温度

2、附羽流。当热烟气带出的热量足够多时，由于高温辐射及速度矢量分布。研究结果表明：室外风环境改变了窗羽流的作用，其上部楼层的玻璃可能会破裂，导致火灾进一步向传播方向，使火灾房间斜上方的房间更加危险；风速过大时，火相邻楼层蔓延。由于窗羽流是火灾沿外窗蔓延的主要表灾可能沿同层蔓延。此种场景在高层建筑火灾被动式防火设现形式，了解窗羽流的热动力特性就成为建筑物外立面计中应予以重视。被动式防火设计的关键。关键词：高层建筑；火灾；室外风；窗羽流尽管各国的规范中通常通过规定或限制窗槛墙、窗中图分类号：X913．4，FU834文献标志码：A问墙的尺寸来确保建筑物的防火性能，但高空风力对窗文章编号

3、：1009—0029(2O14)01—003304羽流的影响不可忽视。基于此，以某典型的酒店式高层建筑为研究对象，针对侧风向不同风速下窗羽流蔓延的在高层建筑火灾的纵向蔓延中，外窗是重要途径。情况采用火灾动力学模拟软件FDS5．0进行模拟分析。当起火房间的火灾发展到一定规模后，高温烟气产生的1数值模拟热压和热辐射会导致外窗玻璃的破裂，高温烟气夹带着1．1物理模型及火灾场景设定。l¨I一‘I}Ih·⋯II_-’¨¨-。l¨_-。l¨_-‘l¨_‘0一⋯Ihi,'lqlbl‘¨¨

4、_¨¨I_’一⋯⋯1l¨‘¨¨+一⋯¨l’I¨。lIhlt¨

5、Jil。¨¨}·研究对象为一酒店式建筑，

6、该建筑地上25层，高98NanjingUniversityofTechnology，in。为节省计算时间，选取建筑物的顶部5层局部为模China)拟对象，如图1所示。每层选取4个相邻房间，每个房间的长、宽、高为6m×5m×4m，窗户宽度叫和高度h都为2．8m，同层两个相邻房间的窗问墙长度为2．2m。起火房间为1—2号房间，火源位于房问的中部，选取火，最大火源功率分别为2、6Mw。通常，室外风速会随着高度h的增加而逐渐增大，风速随高度分布一般遵循如式(1)所示的规律。式中：为高度为h处的风速；Vo为基准高度H处的风速，世界气象组织规定基准高度H。为10m为风廓线指数，与地面粗糙

7、度有关，对于城市中心区一般取0．33。根据式(1)可算出100m高度处风速可达到6m／s。选取0～6m／s之间的0(无风)、2、4、6m／s的4个不同风速研究建筑物侧吹风情况下风速对建筑外立面开口火溢作者简介：展望(1988一)，男，江苏靖江人，南京流蔓延行为，风向为自建筑物的左侧吹向右侧，如图1所工业大学城市建设与安全工程学院硕士研究生，主要示。为避免计算边界对烟气流动汁算的影响，计算在前、研究细水雾抑烟和数值模拟研究，江苏省南京市中山右、上侧三个边界上进行了外扩。模拟计算区域长×宽北路200号l3号信箱，210009。×高为25m×12m×25m，模拟网格尺寸为0．2nl

8、×0．2收稿日期：2013—09—06m×0．2m，模拟区域四周设置为自由边界。基金项目：北京工程技术研究院建设专项项目“超高层建筑火灾人员疏散动态诱导系统”(PXM2013—178304—000005)消防科学与技术2014年1月第33卷第1期33温区域明显高于6Mw火源功率的情况，这可能是因为i·⋯i}_¨·-’¨i⋯‘1hl，当风速较低时，窗羽流蔓延沿着外立面主要通过自身的技信息·热浮力蔓延，2Mw火灾产生烟气的浮力较小，烟气就会贴在外墙上，导致建筑外墙处的温度更高一些。而在6HFSO消防教育Mw火灾下，产生的烟气热动量更大一些，窗羽流会上升非营利性组织家用自动喷水灭火

9、系统联盟并离开墙面，导致建筑外墙处的温度相对于2Mw会低(HFSC)已通过美国联邦紧急事务管理署资助两一些。项消防教育计划，以帮助消防部门提高社区内自3结论动喷水灭火系统的消防教育工作。(1)在建筑附近无风情况下，窗羽流沿外立面垂直蔓该两项消防教育资助项目意在加强公众消防延，着火房间正上方的房间比较危险。小火灾产生的烟教育，提高自动喷水灭火系统示范建设。HFSC气沿着外立面蔓延对房间外墙外窗影响的危险性并不会提供的免费消防与自动喷水灭火系统演示软件将比火灾规模较大时小，因为此时热烟气因其较低的初始指导消