高层建筑多因素作用下火灾发展机理和烟气控制研究
发布时间：2021-07-21 20:52
随着社会经济的迅速发展,城市化发展进程也逐年加快,近年来,高层建筑的数量越来越多。与此同时,高层建筑中火灾安全事故频发,造成了灾难性的破坏,伴随着大量的人员伤亡以及财产损失,高层建筑的火灾安全问题已经引起了广泛关注。研究高层建筑火灾的发展规律以及防控措施对于消防设计具有及其重要的理论意义和应用价值。高层建筑内有很多竖向通道,火灾发生后成为热烟气的主要蔓延通道,造成火灾危害区域扩大,导致了远离着火楼层人员的窒息伤亡。此外,建筑物周围环境中经常存在外界风,对火灾的发展产生重要影响,目前仍然缺乏相关研究。文中按照高层建筑火灾发展的规律,采用理论分析、小尺寸实验以及数值模拟等多种研究方法相结合,对高层建筑火源功率、烟囱效应、外界风等多因素作用下的火灾发展机理和正压送风措施对烟气流动的控制展开研究,主要包括以下四个方面的内容:第一,通过小尺寸实验研究了高层建筑火灾初期阶段烟囱效应对着火空间内火羽流动态平衡的影响。实验中发现,改变楼梯间内窗口打开的位置以及火源功率均会造成烟囱效应强度的变化,进而影响到着火空间底部开口处诱导气流的流速。楼梯间内窗口打开高度的改变引起中性面位置的变化,从中性面位置到楼...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型的国内外高层建筑火灾案例图片??
系统??两套风机系统，其中第四章反向风对双开口腔室是风幕系统；第五章正向风对双开口腔室火行进腔室，门洞的尺寸更大些，对外界风的风流稳用的是燃烧风洞。??［１５］??幕系统，包括变频风机、变频器、整流部分、支子等。风机与整流部分相连，整流部分长１．５?ｍ、ｃｍ的塑料管组成。风机提供的风速可通过变频ｍ／ｓ。风幕的高度可以上下调节，底部带有轮子，。??
２．３研究中所用实验台设计??２．３．１?１／３尺寸楼梯间模型实验台??１／３尺寸高层建筑楼梯间模型实验台的实物图，如图２．１所示［１７，１８］。１／３尺寸??楼梯间模型依据弗洛德相似准则设计建成，由楼梯间、前室和房间三个部分组成。??楼梯间模型总共有１２层，总层高为１２．２?ｍ，第一层的层高为１．２?ｍ，其余每层的??层高均为１．０ｍ。在楼梯间的背面每层均有一个同样大小的窗口，窗口宽度和高??度的尺寸为０．７?ｍＸ〇．９ｍ，根据实验需要，可以随时进行开闭。房间、前室和楼??梯间的横截面尺寸分别为〇．８ｍｘ〇．８ｍ、０．８ｍｘ０．８ｍ、１．５ｍｘｌ．〇ｍ。各楼层中外??界与房间、房间与前室、前室与楼梯间之间均由相同尺寸的门洞相连，门洞宽度??和高度的尺寸为０．４?ｍＸ〇．６ｍ。实验台主体由钢板组成，钢板厚度为２?ｍｍ，内??衬防火板减小热量散失，防火板厚度为８?ｍｍ。实验中，为了观察火焰形态变化??和热烟气运动规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]旧金山——关爱生命的火灾逃生梯[J]. 刘少才. 城市开发. 2015(06)
[2]预测火灾情况下竖井中性面位置的连续模型[J]. 许晓元,李元洲,毛少华,阳东. 燃烧科学与技术. 2011(04)
[3]上海高层住宅楼“11·15”特大火灾的警世录[J]. 王铭珍. 消防技术与产品信息. 2011(02)
[4]关于建立城市风速廓线模式的方法[J]. 王路光. 环境科学丛刊. 1984(07)
博士论文
[1]外界风作用下建筑竖向通道及相连空间内火灾发展特性研究[D]. 原向勇.中国科学技术大学 2017
[2]无风及侧向风作用下的腔室开口火溢流研究[D]. 高威.中国科学技术大学 2016
[3]隧道内受限火羽流行为特征及竖井自然排烟机理研究[D]. 高子鹤.中国科学技术大学 2016
[4]隧道火灾发展特性及竖井自然排烟方法研究[D]. 范传刚.中国科学技术大学 2015
[5]不同开口与侧墙限制边界条件下火焰溢出卷吸行为与火焰高度模型研究[D]. 陆凯华.中国科学技术大学 2015
[6]高层建筑楼梯间及相连空间内烟气流动特性与火行为研究[D]. 师文喜.中国科学技术大学 2014
[7]高层建筑竖向通道内烟气输运规律及着火房间火行为特性研究[D]. 李林杰.中国科学技术大学 2014
[8]不同外部边界及气压条件下建筑外立面开口火溢流行为特征研究[D]. 唐飞.中国科学技术大学 2013
[9]高原低压低氧对池火燃烧与火焰图像特征的影响机制[D]. 涂然.中国科学技术大学 2012
[10]火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究[D]. 孙晓乾.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]高层建筑竖向通道中性面位置研究[D]. 许晓元.中国科学技术大学 2011
本文编号：3295756
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１典型的国内外高层建筑火灾案例图片??
系统??两套风机系统，其中第四章反向风对双开口腔室是风幕系统；第五章正向风对双开口腔室火行进腔室，门洞的尺寸更大些，对外界风的风流稳用的是燃烧风洞。??［１５］??幕系统，包括变频风机、变频器、整流部分、支子等。风机与整流部分相连，整流部分长１．５?ｍ、ｃｍ的塑料管组成。风机提供的风速可通过变频ｍ／ｓ。风幕的高度可以上下调节，底部带有轮子，。??
２．３研究中所用实验台设计??２．３．１?１／３尺寸楼梯间模型实验台??１／３尺寸高层建筑楼梯间模型实验台的实物图，如图２．１所示［１７，１８］。１／３尺寸??楼梯间模型依据弗洛德相似准则设计建成，由楼梯间、前室和房间三个部分组成。??楼梯间模型总共有１２层，总层高为１２．２?ｍ，第一层的层高为１．２?ｍ，其余每层的??层高均为１．０ｍ。在楼梯间的背面每层均有一个同样大小的窗口，窗口宽度和高??度的尺寸为０．７?ｍＸ〇．９ｍ，根据实验需要，可以随时进行开闭。房间、前室和楼??梯间的横截面尺寸分别为〇．８ｍｘ〇．８ｍ、０．８ｍｘ０．８ｍ、１．５ｍｘｌ．〇ｍ。各楼层中外??界与房间、房间与前室、前室与楼梯间之间均由相同尺寸的门洞相连，门洞宽度??和高度的尺寸为０．４?ｍＸ〇．６ｍ。实验台主体由钢板组成，钢板厚度为２?ｍｍ，内??衬防火板减小热量散失，防火板厚度为８?ｍｍ。实验中，为了观察火焰形态变化??和热烟气运动规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]旧金山——关爱生命的火灾逃生梯[J]. 刘少才. 城市开发. 2015(06)
[2]预测火灾情况下竖井中性面位置的连续模型[J]. 许晓元,李元洲,毛少华,阳东. 燃烧科学与技术. 2011(04)
[3]上海高层住宅楼“11·15”特大火灾的警世录[J]. 王铭珍. 消防技术与产品信息. 2011(02)
[4]关于建立城市风速廓线模式的方法[J]. 王路光. 环境科学丛刊. 1984(07)
博士论文
[1]外界风作用下建筑竖向通道及相连空间内火灾发展特性研究[D]. 原向勇.中国科学技术大学 2017
[2]无风及侧向风作用下的腔室开口火溢流研究[D]. 高威.中国科学技术大学 2016
[3]隧道内受限火羽流行为特征及竖井自然排烟机理研究[D]. 高子鹤.中国科学技术大学 2016
[4]隧道火灾发展特性及竖井自然排烟方法研究[D]. 范传刚.中国科学技术大学 2015
[5]不同开口与侧墙限制边界条件下火焰溢出卷吸行为与火焰高度模型研究[D]. 陆凯华.中国科学技术大学 2015
[6]高层建筑楼梯间及相连空间内烟气流动特性与火行为研究[D]. 师文喜.中国科学技术大学 2014
[7]高层建筑竖向通道内烟气输运规律及着火房间火行为特性研究[D]. 李林杰.中国科学技术大学 2014
[8]不同外部边界及气压条件下建筑外立面开口火溢流行为特征研究[D]. 唐飞.中国科学技术大学 2013
[9]高原低压低氧对池火燃烧与火焰图像特征的影响机制[D]. 涂然.中国科学技术大学 2012
[10]火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究[D]. 孙晓乾.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]高层建筑竖向通道中性面位置研究[D]. 许晓元.中国科学技术大学 2011
本文编号：3295756
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