砖木结构古建筑（群）火灾模拟与风险预测研究

发布时间：2021-05-15 03:13

　　古建筑作为中国传统文化和历史的重要载体,具有极为重要的研究价值和保护意义。近些年来,古建筑频频遭受火灾侵袭,大量建筑被付之一炬。积极开展对古建筑及其群落的防火研究是保护现存古建筑的重要途径。本文采用实地调研分析与火灾动力学FDS数值模拟相结合的方法开展研究工作。通过对古建筑（群）多次实地调研,在收集整理大量关于古建筑（群）相关信息数据的基础上,选取韩城党家村贾祖祠及周边一定区域进行火灾动力学仿真模拟。系统梳理分析砖木结构体系古建筑火灾危险特性和演变规律。根据对韩城党家村内的火灾危险源识别、建筑信息的统计测量、木材材性的鉴别及火灾荷载的初步试算,结合火灾动力学中大涡模型、湍流辐射模型的基本原理,确定了三种不同的火灾场景模型。为保证模拟精确度,在三种不同着火点的火灾场景下,充分考虑建筑内外可燃物数量及分布,将易燃点、通风口等主控项目位置的设定与实际状况保持一致。通过分析建筑及区域内温度场、一氧化碳浓度、能见度及测点的风速等变化,探究砖木结构体系的古建筑火灾发生机理及在设定最大热释放速率下的烟气状况、热辐射机理等。基于仿真模拟结果的分析,对单体建筑贾祖祠消防设施及火灾预警设备进行方案规划。同... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 古建筑防火研究现状
    1.4 研究内容、方法及关键性问题
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 拟解决关键性问题
        1.4.3 研究方法
    1.5 论文内容安排
第二章 古建筑火灾危险性及特性分析
    2.1 引言
    2.2 古建筑火灾危险性
        2.2.1 潜在火源危险性及识别
        2.2.2 材料危险性
        2.2.3 地理环境及建筑布局危险性
        2.2.4 管理及消防配备不足的危险性
    2.3 材性特点及火灾发展过程
        2.3.1 木材物化基础
        2.3.2 古建筑火灾发展基本过程
    2.4 火灾烟气运动及扩散
        2.4.1 烟气物理参数
        2.4.2 烟气危害性
        2.4.3 热-冷烟区流动计算
    2.5 火灾荷载
        2.5.1 火灾荷载密度
        2.5.2 火灾荷载危险分布分析
    2.6 小结
第三章 火灾动力学模拟理论
    3.1 引言
    3.2 LES模型基本控制方程
        3.2.1 连续方程
        3.2.2 组分守恒方程
        3.2.3 动量方程
        3.2.4 能量与状态方程
    3.3 湍流燃烧辐射模型
        3.3.1 湍流运动模型
        3.3.2 燃烧模型
        3.3.3 热辐射及传输模型
    3.4 小结
第四章 数值模拟及实证分析
    4.1 引言
    4.2 前后处理程序PyroSim+Smokeview
    4.3 模型构建与场景设定
        4.3.1 建筑模型设置
        4.3.2 火源功率及场景设定
        4.3.3 网格划分
        4.3.4 测点及切片设置
    4.4 火灾场景一模拟分析
        4.4.1 温度模拟分析
        4.4.2 一氧化碳浓度分析
        4.4.3 能见度结果分析
        4.4.4 测点风速模拟分析
    4.5 火灾场景二模拟分析
        4.5.1 温度模拟分析
        4.5.2 一氧化碳浓度分析
        4.5.3 能见度结果分析
        4.5.4 测点风速结果分析
    4.6 火灾场景三模拟分析
        4.6.1 温度结果分析
        4.6.2 一氧化碳浓度分析
        4.6.3 能见度结果分析
        4.6.4 测点风速结果分析
    4.7 小结
第五章 党家村群落防火技术分析
    5.1 引言
    5.2 防火区域划分的必要性
        5.2.1 控制区域的划分原则
        5.2.2 防烟控烟的基本方式
        5.2.3 防火区域多级划分方案
    5.3 消防设备系统规划
        5.3.1 消防用水储备与布置
        5.3.2 常规灭火器的设置
        5.3.3 火灾自动报警系统设置
        5.3.4 极早期烟雾探测预警方案设计
    5.4 古建筑安全疏散及逃生避难
        5.4.1 影响人员安全疏散因素分析
        5.4.2 疏散逃生标志设置
        5.4.3 疏散逃生路径方案
    5.5 小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]通过上海某工程解读新防排烟规范[J]. 刘洋.  建设科技. 2016(11)
[2]环境风速对卧室火灾特性影响模拟分析[J]. 田康达,黄晓家,张雅君,许萍,王东勋.  消防科学与技术. 2015(12)
[3]基于AHP的古建筑火灾风险评估方法研究[J]. 徐志胜,刘顶立,曹欢欢,付壬伟.  铁道科学与工程学报. 2015(03)
[4]古建筑防火现状及对策——以西安为例[J]. 刘勇,董晓萌,袁荔.  城市发展研究. 2014(10)
[5]文物建筑防火动态模拟与技术实例[J]. 蒙慧玲,王一凯.  建筑. 2014(16)
[6]基于FDS的古建群落火灾蔓延规律数值分析[J]. 王雁楠,邱洪兴.  中国安全科学学报. 2014(06)
[7]火灾模拟软件FDS场景建模环境的设计[J]. 苗志宏,马金强.  武警学院学报. 2014(02)
[8]高层建筑消防安全疏散设计探析[J]. 梁闰生.  中国建筑金属结构. 2013(22)
[9]某地铁多层车站的防排烟系统设计及模拟研究[J]. 王迪军,罗燕萍,钟茂华,史聪灵.  中国安全生产科学技术. 2012(07)
[10]网格划分对FDS火灾模拟结果的影响分析[J]. 周庆.  安全. 2011(08)

硕士论文
[1]古建筑火灾烟气流动模拟与模型实验研究[D]. 朱强.重庆大学 2007
[2]木结构古建筑防火改造技术研究[D]. 薛奕.天津大学 2007
[3]古民居村落的消防对策研究[D]. 邢烨炯.西安建筑科技大学 2007
[4]木及砖木结构古建筑防火初探[D]. 邢君.太原理工大学 2007
[5]中国木构古建筑消防技术保护体系初探[D]. 戴超.同济大学 2007
[6]建筑火灾风险评估方法研究[D]. 任波.西安科技大学 2006
[7]国内木构古建筑消防安全策略分析[D]. 刘天生.同济大学 2006



本文编号：3186838