大型商业建筑防火分区风险评估研究

发布时间：2017-10-19 19:36

  本文关键词：大型商业建筑防火分区风险评估研究

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【摘要】：随着我国经济的快速增长和现代商业的持续发展,大型商业建筑越来越多。服务对象多、影响范围广的特点,使得大型商业建筑一旦发生安全事故,就可能造成惨重的人员伤亡和重大的财产损失,并产生恶劣的社会影响。从火灾安全的角度来看,大型商业建筑在内部火灾荷载和人员密度方面的巨大差异,致使即便类型相同的建筑也可能存在截然不同的火灾风险;而防火分区划分作为建筑火灾安全的重要指标也仅在标准或规范中给出了简单的面积控制标准,无法体现分区安全性,使得设计、管理人员及用户在设计消防系统及制定消防系统运行管理措施时缺少针对性依据;同时,防火性能化设计的思想越来越多地引入大型建筑或超规范建筑项目,但现阶段尚缺乏可靠的设计依据,安全性能也备受关注;此外,当前有关建筑火灾风险评估的对象多是针对建筑整体,具体到不同防火分区发生火灾的风险研究内容还较少。可见,加强建筑防火分区火灾风险评估的深入研究,是使建筑防火工作更加细化、更具科学性和针对性开展的多方面需求,尤其对大型商业建筑而言,更具紧迫感。基于以上现实需求的分析,本文提出建立适用于大型商业建筑防火分区火灾风险评估的指标体系,并采用模糊数学综合评判法,结合层次分析法处理专家调查数据确定各级指标权重,实现了定量分级的火灾风险评估目标。该指标体系既结合了体现建筑整体对抗火灾能力的各项指标(如建筑本体信息、系统设施情况、消防管理水平三大指标),又纳入了能够反应独立防火分区火灾风险的特定因子(如防火分区面积、防火分区所在层数、防火分区的分隔方式,以及分区内的火灾荷载密度大小、人员密度大小、各类装修材料的燃烧性能等),在体现独立防火分区与建筑整体火灾危险统一的同时,又实现了建筑内部各防火分区火灾风险大小的合理确定。然后,通过对某实际商业建筑开展的防火分区案例评估、火灾烟气蔓延和人员疏散模拟,进一步梳理运用该指标体系的系统流程,分析了起火楼层位置、消防补风方式和楼梯间防烟系统的设计对建筑火灾危险后果的影响,指出了关注建筑内人员密度和人员步行速度对制定合理有效的疏散策略的重要性。
【关键词】：大型商业建筑 防火分区 评估指标体系 数值模拟
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU998.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究背景7-11
• 1.1.1 建筑防火分区划分现状8
• 1.1.2 火灾烟气流动与人员疏散研究现状8-9
• 1.1.3 建筑防火性能化设计9-10
• 1.1.4 火灾风险评估方法概述10-11
• 1.2 主要研究内容11-12
• 1.3 研究意义12-13
• 第2章 建筑火灾相关理论和基础数据调查13-28
• 2.1 建筑火灾危险源13-19
• 2.1.1 可燃物13-15
• 2.1.2 烟气及有毒、有害气体15-16
• 2.1.3 消防对策与管理16-17
• 2.1.4 火灾荷载调查17-19
• 2.2 固体材料燃烧基本理论19-22
• 2.2.1 固体材料的分类20
• 2.2.2 临界热通量和有效着火温度20-21
• 2.2.3 热解速率和热释放速率21
• 2.2.4 木材及木制品的热释放速率21-22
• 2.3 火灾场景的确定22-25
• 2.3.1 火灾场景的确定原则22-23
• 2.3.2 火灾场景的分类23-24
• 2.3.3 火灾场景的确定方法24-25
• 2.4 人员疏散25-26
• 2.4.1 人员密度调查25-26
• 2.4.2 疏散行为的设置26
• 2.5 小结26-28
• 第3章 建筑火灾数值模拟的理论依据28-37
• 3.1 控制方程28-30
• 3.2 湍流模型30-32
• 3.2.1 直接模拟31
• 3.2.2 大涡模拟31
• 3.2.3 雷诺时均方程模拟31-32
• 3.3 控制方程的离散和求解32-34
• 3.3.1 求解方法32-33
• 3.3.2 网格生成33-34
• 3.4 燃烧模型34-36
• 3.5 小结36-37
• 第4章 多级模糊综合评估指标体系的建立和求解37-51
• 4.1 模糊综合评判法37-38
• 4.2 层次分析法确定指标权重38-39
• 4.3 建筑防火分区火灾风险的多级模糊综合评估指标体系构建39-44
• 4.3.1 评估指标体系建立39-42
• 4.3.2 评估因子分级赋值42-43
• 4.3.3 风险等级分级标准43-44
• 4.4 层次分析法求解指标权重44-50
• 4.4.1 构造判断矩阵45-46
• 4.4.2 计算判断矩阵和一致性检验46-47
• 4.4.3 一致性检验结果47-48
• 4.4.4 指标权重计算结果48-50
• 4.5 小结50-51
• 第5章 建筑案例防火分区的风险评估和模拟研究51-85
• 5.1 建筑案例信息51-54
• 5.2 建筑案例防火分区的火灾风险评估54-59
• 5.2.1 因子层评价向量合成55-57
• 5.2.2 指标层评价向量合成57-58
• 5.2.3 准则层评价向量合成58
• 5.2.4 分值计算和等级划分58
• 5.2.5 评估结果的极值修正58-59
• 5.3 火灾烟气蔓延模拟及分析59-78
• 5.3.1 火灾场景及条件设计59-65
• 5.3.2 楼层位置对火灾危险的影响65-69
• 5.3.3 补风方式对火灾危险的影响69-74
• 5.3.4 楼梯间防烟系统对火灾危险的影响74-78
• 5.3.5 关于火灾烟气蔓延模拟的补充分析78
• 5.4 建筑人员疏散模拟及分析78-84
• 5.4.1 疏散模型及条件设计79-82
• 5.4.2 人员疏散模拟结果分析82-84
• 5.5 小结84-85
• 结论与展望85-87
• 结论85-86
• 展望86-87
• 参考文献87-91
• 致谢91-92
• 附件92-99
• 附件 1：三级评估因子的解释说明92-96
• 附件 2：各项指标相对于上层指标的重要性专家调查数据96-99

【参考文献】

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本文编号：1062936