大型商业综合体防排烟系统性能化设计

发布时间：2017-08-29 11:37

  本文关键词：大型商业综合体防排烟系统性能化设计

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【摘要】：大型商业综合体建筑体量大,功能划分复杂,导致消防设计难度加大,尤其在防排烟设计方面。对于火灾而言,由于大型商业建筑综合体结构复杂及人员密集等特点,一旦发生火灾,极易造成群死群伤的灾难性后果。而火灾烟气又是造成火灾人员伤亡的最重要原因之一,发生火灾时造成的人员伤亡,绝大多数是被烟气熏倒、中毒、窒息所致。为了在火灾事故时能及时、有效地控制和排除火灾烟气,为人员逃生提供足够的可用安全疏散时间,为消防救援提供有利条件,消防设计中烟气控制系统的设计就显得尤为必要。当前的防排烟系统设计主要根据现行防火规范设计,但大型商业建筑综合体结构复杂,按规范设计的防排烟系统往往难以满足工程实际的要求,与工程实际脱节。在大空间内,排烟面临着“层析现象”和“热障效应”;2014版《建规》在室内步行街的设计中,提倡使用自然排烟。但自然排烟受外界风力影响较大,一旦出现逆风情况,将造成十分严重的后果。本文从大型商业综合体的工程需求出发,针对这类建筑在防排烟设计中遇到的烟层“层析现象”和“热障效应”以及自然排烟受外界风力影响大的问题。从火灾烟气的基本理论出发,采用性能化的设计理念,使用数值模拟的方法,在设定的火灾场景下,使用FDS软件模拟环境温度分布对大空间火灾烟气填充蔓延的影响以及外界风对大空间自然排烟烟气流动的影响。根据相应的模拟结果,结合西安大明宫万达工程,提出防排烟系统的设计方法。(1)从数值模拟的结果看,室内温度较高的夏季,由于空调以及顶棚阳光的作用,烟气的“热障效应”最为显著;室内温度较低的冬季,烟气的“热障效应”可忽略不计;(2)对于大型商业建筑综合体而言,采用机械排烟方式更为有利,利用步行街前部玻璃幕墙开启自然补风口是较为简便和经济的补风方法。
【关键词】：大型商业综合体 防火 设计方法 排烟
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU247;TU892
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 国内外大空间烟气控制研究现状及发展趋势9-10
• 1.3 商业综合体建筑的特性10-15
• 1.3.1 大空间建筑火灾烟气特性10-11
• 1.3.2 大空间防排烟系统面临的问题11-12
• 1.3.3 烟气控制方法12-15
• 1.4 本章小结15-17
• 2 烟气危害及流动计算17-31
• 2.1 聚合物燃烧生烟过程及危害17-19
• 2.1.1 聚合物燃烧的毒性物质及其形成过程17
• 2.1.2 聚合物燃烧的腐蚀性物质及其燃烧过程17
• 2.1.3 聚合物火灾的危害因素17-19
• 2.2 火灾烟气的特性19-21
• 2.2.1 烟气的组成与烟尘颗粒19-20
• 2.2.2 烟气浓度20-21
• 2.3 烟气流动计算21-29
• 2.3.1 烟气顶棚射流21
• 2.3.2 对称烟羽流21-24
• 2.3.3 阳台烟羽流24
• 2.3.4 窗烟羽流24
• 2.3.5 烟气层高度的计算24-25
• 2.3.6 英国与日本烟气质量流量的计算25-29
• 2.4 本章小结29-31
• 3 烟气控制系统设计方法31-39
• 3.1 防排烟系统设计原理31-32
• 3.2 防排烟系统设计流程32
• 3.3 防排烟系统设计方法32-34
• 3.3.1 设计目的的确定32
• 3.3.2 影响防排烟系统设计的因素32-33
• 3.3.3 设计方案判定方法33-34
• 3.3.4 设计方案确定34
• 3.4 大空间内的烟气控制系统设计34-36
• 3.5 自动排烟设施36-37
• 3.5.1 排烟窗36
• 3.5.2 控制机构36
• 3.5.3 失效保护机构36-37
• 3.6 本章小结37-39
• 4 火灾场景的设定39-49
• 4.1 火灾危险性分析39-46
• 4.1.1 火灾危险性分析39-41
• 4.1.2 火灾荷载41-44
• 4.1.3 火灾发生原因44-45
• 4.1.4 火灾特点分析45-46
• 4.2 火源位置46-47
• 4.3 本章小结47-49
• 5 大型商业综合体排烟系统的数值模拟49-79
• 5.1 计算模型的建立49-52
• 5.1.1 模拟工具49
• 5.1.2 FDS数值模拟基本理论及相关参数设定49-52
• 5.2 环境温度分布对大空间火灾烟气填充蔓延的影响52-64
• 5.2.1 模拟条件设定52-53
• 5.2.2 机械排烟模拟结果与分析53-64
• 5.3 外界风对大空间自然排烟烟气流动的影响64-76
• 5.3.1 自然排烟条件设定64-66
• 5.3.2 自然排烟模拟结果66-76
• 5.4 本章小结76-79
• 6 解决方案79-87
• 6.1 工程概述79
• 6.2 防排烟设计方案的确定79-85
• 6.2.1 总排烟量的分析与确定80-82
• 6.2.2 排烟.的最大排烟量和最小间距的确定82
• 6.2.3 补风面积和补风.位置的确定82-83
• 6.2.4 通风及防排烟设计83-85
• 6.3 本章小结85-87
• 7 结论与展望87-89
• 7.1 结论87
• 7.2 展望87-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-95
• 作者在读期间发表的论文95

【参考文献】

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本文编号：753100