在建超高层建筑火灾烟气蔓延规律与人员疏散研究
发布时间：2021-07-25 01:01
随着建筑业的发展,超高层建筑施工技术的不断提高,涌现了越来越多的超高层建筑,但是随之而来的施工火灾隐患与风险也相应增加。由于超高层建筑楼层较多、体型庞大、功能复杂,施工现场材料堆积、线路较多,一旦引燃火灾,将会造成不可预测的影响。为有效控制在建超高层建筑火灾的影响,本文以在建超高层建筑火灾为研究对象,利用FDS软件进行动态模拟仿真与人员疏散研究,建立相应的消防管理措施,对指导消防部门实施灭火救援工作具有重要的价值。基于此,本文主要做了如下工作:首先,根据火灾发生的过程、烟气的特性以及火灾特点的分析,确定在建超高层建筑火灾烟气蔓延的理论基础。其次,对建筑外立面蔓延火灾进行数值模拟。根据模拟结果得出建筑外立面火灾烟气蔓延规律以及建筑外墙温度、火源蔓延处气流速度的变化情况。第三,建筑天井形式对火灾影响分析。天井的开敞度大小是影响建筑火势蔓延的重要因素。根据模拟结果分析天井开敞度的大小对烟气蔓延规律、温度、气流方向、中性面高度以及气压分布产生的影响。第四,对建筑内部装修火灾进行模拟分析。根据模拟结果绘制火灾烟气的温度、能见度、CO浓度变化曲线,得出烟气的能见度对火灾产生的影响最大,CO浓度最小...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文92在建超高层建筑火灾相关理论基础2.1建筑火灾基础理论2.1.1建筑火灾发生的条件火灾实际产生的三大核心因素：其一，引火源，存在着对应的火源，或者是提升到可燃点温度的特殊热源；其二，可燃物，能够被引燃的相关物质；其三，助燃剂，诸如空气等。这三个要素是缺一不可的，中断其中的任意要素都能够有效避免火灾的出现。2.1.2建筑火灾发生的过程此类火灾遵循火灾发展的一般规律。根据火灾产生的基础特征，其中主要有三大时期：初期增长、全面发展以及减弱熄灭。各个阶段的标志如图2.1所示。图2.1火灾发展过程（1）火灾初期增长阶段通常情形中，在建超高层建筑火灾初期，火灾燃烧范围基本在初始起火点周围，燃烧面积较小；由于燃烧面积较小，内外温度温度差别大，平均温度低，压力差也较小；压力差孝通风受到限制导致火灾烟气蔓延速度较慢，并且火势不明显。综合分析，火灾快速发展的时间会受到点火源、可燃物的材料性、外部风作用的影响。在初期阶段可燃物引起的燃烧范围小，火势小，如果在初期火灾被扑灭，基本不会出现人员伤亡情况。所以说初期阶段火灾的持续时间对人员疏散起到至关
西安建筑科技大学硕士学位论文26图4.1建筑模型平面图通过FDS开展基本建模操作的过程中，实际的墙体归属于特殊的混凝土材质，而且外表层有着额外的保温层。因为作业的影响，外层加入对应的脚手片以及安全网等，参考图4.2。为便捷分析，设定为安全网图层归属于隐藏的状态。根据火灾发展的“最不利原则”，考虑到火势的规模以及火焰蔓延的速度，将火源点位置位于建筑的东南角八层的西墙窗口下，设定对应的多处烟气探测点。图4.2安全网示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]内廊式建筑火灾外部烟气蔓延规律[J]. 张晓涛,陆愈实,陆凯华. 浙江大学学报(工学版). 2019(10)
[2]火源位置对室内火灾的影响研究[J]. 李瑞琦,杨茉,徐洪涛,王治云. 中国安全科学学报. 2019(07)
[3]在建建筑火灾轰燃数值仿真研究[J]. 杨祎,赵平. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(02)
[4]连体宿舍楼火灾模拟与安全疏散研究[J]. 李琰,张燕. 中国安全生产科学技术. 2019(01)
[5]超高层住宅楼的内天井尺寸对自然排烟影响的数值模拟研究[J]. 张露,姚斌. 火灾科学. 2018(04)
[6]超高层建筑人员步行疏散试验研究[J]. 房志明,许清风,宋伟宁,陈玲珠,冷予冰. 中国安全科学学报. 2018(03)
[7]基于FDS+EVAC的某高校学生宿舍楼火灾疏散能力研究[J]. 王丽,曾坚,任常兴. 中国安全生产科学技术. 2018(01)
[8]基于FDS的加油站便利店火灾模拟[J]. 肖国清,姚泽胜,邓洪波,王中翊. 中国安全生产科学技术. 2018(01)
[9]基于FDS的外窗形式对建筑外立面火灾蔓延影响的模拟[J]. 韩煜,高天宝. 吉林建筑大学学报. 2017(03)
[10]基于STEPS的超高层建筑人员疏散模拟研究[J]. 白磊,王刘兵. 消防科学与技术. 2017(06)
博士论文
[1]公共建筑火灾风险评估及安全管理方法研究[D]. 黄莺.西安建筑科技大学 2009
[2]超高层建筑竖井结构内烟气运动规律及控制研究[D]. 朱杰.中国科学技术大学 2008
[3]建筑火灾疏散三维仿真研究[D]. 何大治.同济大学 2007
硕士论文
[1]在建高层建筑火灾轰燃与烟囱效应数值模拟研究[D]. 杨祎.西安建筑科技大学 2018
[2]超高层建筑火灾烟气蔓延规律与人员疏散安全性研究[D]. 史雷波.西安科技大学 2018
[3]超高层住宅楼内天井自然排烟特性的数值模拟研究[D]. 张露.中国科学技术大学 2018
[4]重庆某高层住院楼火灾烟气蔓延模拟及人员安全疏散研究[D]. 陈俊.重庆科技学院 2018
[5]在建多层建筑火灾数值模拟分析[D]. 魏劲松.西安建筑科技大学 2017
[6]地铁车辆火灾热释放速率计算方法研究[D]. 朱中杰.西南交通大学 2016
[7]公众聚集场所火灾风险评估与控制对策研究[D]. 张天齐.湖南大学 2013
[8]CRH1型动车组列车火灾热释放速率研究[D]. 姚小林.西南交通大学 2013
[9]长大公路隧道火灾数值模拟及逃生研究[D]. 周勇狄.长安大学 2006
本文编号：3301786
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
西安建筑科技大学硕士学位论文92在建超高层建筑火灾相关理论基础2.1建筑火灾基础理论2.1.1建筑火灾发生的条件火灾实际产生的三大核心因素：其一，引火源，存在着对应的火源，或者是提升到可燃点温度的特殊热源；其二，可燃物，能够被引燃的相关物质；其三，助燃剂，诸如空气等。这三个要素是缺一不可的，中断其中的任意要素都能够有效避免火灾的出现。2.1.2建筑火灾发生的过程此类火灾遵循火灾发展的一般规律。根据火灾产生的基础特征，其中主要有三大时期：初期增长、全面发展以及减弱熄灭。各个阶段的标志如图2.1所示。图2.1火灾发展过程（1）火灾初期增长阶段通常情形中，在建超高层建筑火灾初期，火灾燃烧范围基本在初始起火点周围，燃烧面积较小；由于燃烧面积较小，内外温度温度差别大，平均温度低，压力差也较小；压力差孝通风受到限制导致火灾烟气蔓延速度较慢，并且火势不明显。综合分析，火灾快速发展的时间会受到点火源、可燃物的材料性、外部风作用的影响。在初期阶段可燃物引起的燃烧范围小，火势小，如果在初期火灾被扑灭，基本不会出现人员伤亡情况。所以说初期阶段火灾的持续时间对人员疏散起到至关
西安建筑科技大学硕士学位论文26图4.1建筑模型平面图通过FDS开展基本建模操作的过程中，实际的墙体归属于特殊的混凝土材质，而且外表层有着额外的保温层。因为作业的影响，外层加入对应的脚手片以及安全网等，参考图4.2。为便捷分析，设定为安全网图层归属于隐藏的状态。根据火灾发展的“最不利原则”，考虑到火势的规模以及火焰蔓延的速度，将火源点位置位于建筑的东南角八层的西墙窗口下，设定对应的多处烟气探测点。图4.2安全网示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]内廊式建筑火灾外部烟气蔓延规律[J]. 张晓涛,陆愈实,陆凯华. 浙江大学学报(工学版). 2019(10)
[2]火源位置对室内火灾的影响研究[J]. 李瑞琦,杨茉,徐洪涛,王治云. 中国安全科学学报. 2019(07)
[3]在建建筑火灾轰燃数值仿真研究[J]. 杨祎,赵平. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(02)
[4]连体宿舍楼火灾模拟与安全疏散研究[J]. 李琰,张燕. 中国安全生产科学技术. 2019(01)
[5]超高层住宅楼的内天井尺寸对自然排烟影响的数值模拟研究[J]. 张露,姚斌. 火灾科学. 2018(04)
[6]超高层建筑人员步行疏散试验研究[J]. 房志明,许清风,宋伟宁,陈玲珠,冷予冰. 中国安全科学学报. 2018(03)
[7]基于FDS+EVAC的某高校学生宿舍楼火灾疏散能力研究[J]. 王丽,曾坚,任常兴. 中国安全生产科学技术. 2018(01)
[8]基于FDS的加油站便利店火灾模拟[J]. 肖国清,姚泽胜,邓洪波,王中翊. 中国安全生产科学技术. 2018(01)
[9]基于FDS的外窗形式对建筑外立面火灾蔓延影响的模拟[J]. 韩煜,高天宝. 吉林建筑大学学报. 2017(03)
[10]基于STEPS的超高层建筑人员疏散模拟研究[J]. 白磊,王刘兵. 消防科学与技术. 2017(06)
博士论文
[1]公共建筑火灾风险评估及安全管理方法研究[D]. 黄莺.西安建筑科技大学 2009
[2]超高层建筑竖井结构内烟气运动规律及控制研究[D]. 朱杰.中国科学技术大学 2008
[3]建筑火灾疏散三维仿真研究[D]. 何大治.同济大学 2007
硕士论文
[1]在建高层建筑火灾轰燃与烟囱效应数值模拟研究[D]. 杨祎.西安建筑科技大学 2018
[2]超高层建筑火灾烟气蔓延规律与人员疏散安全性研究[D]. 史雷波.西安科技大学 2018
[3]超高层住宅楼内天井自然排烟特性的数值模拟研究[D]. 张露.中国科学技术大学 2018
[4]重庆某高层住院楼火灾烟气蔓延模拟及人员安全疏散研究[D]. 陈俊.重庆科技学院 2018
[5]在建多层建筑火灾数值模拟分析[D]. 魏劲松.西安建筑科技大学 2017
[6]地铁车辆火灾热释放速率计算方法研究[D]. 朱中杰.西南交通大学 2016
[7]公众聚集场所火灾风险评估与控制对策研究[D]. 张天齐.湖南大学 2013
[8]CRH1型动车组列车火灾热释放速率研究[D]. 姚小林.西南交通大学 2013
[9]长大公路隧道火灾数值模拟及逃生研究[D]. 周勇狄.长安大学 2006
本文编号：3301786
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