基于混合式通風的中庭建筑火災煙氣控制研究.pdf

1、隨著我國經濟的發(fā)展，中庭建筑不斷增多，火災成了中庭建筑最大的安全隱患?；馂陌l(fā)生時，煙氣的高溫、毒性和窒息是造成人員傷亡的主要原因，因此需對流動的煙氣進行控制，設置防排煙系統(tǒng)阻止煙氣下降至中庭底部，保障人員的安全疏散。本文系統(tǒng)地分析了中庭建筑內煙氣控制方式的研究現(xiàn)狀，利用兩層區(qū)域模型的思想建立中庭火災煙氣流動數(shù)學模型，并采用火災動力學模擬軟件(FDS，F(xiàn)ire Dynamics Simulator)以及1/10縮尺火災實驗進行研究，針對中

2、庭建筑火災煙氣流動特點，提出自然排煙+機械送風的混合通風方式來改善中庭火災時的室內煙氣環(huán)境。
　　本文以兩層區(qū)域模型為基礎，分別建立了中庭火災時煙氣自然填充、自然排煙過程的數(shù)學模型。為之后的實驗以及數(shù)值模擬研究提供了理論研究基礎。
　　本文開展建筑中庭火災時利用頂部開口自然排煙，結合中上部機械側送風防止煙氣下沉的可行性研究。搭建了1/10的縮尺模型中庭，頂部開口，多組送風口設置于雙側墻中上部，進行多工況下的溫度、風速與煙氣沉

3、降的測試。首先利用羽流模型推導出的經驗公式驗證了1/10中庭模型試驗的可行性，并用模型實驗的數(shù)據(jù)與FDS全尺寸數(shù)值模擬結果作對比，驗證FDS全尺寸數(shù)值模型的正確性。試驗與模擬結果均表明自然填充條件下，煙氣溫升最大;機械排煙條件下，煙氣分層被打亂，煙層下降最快;頂部開口起到良好的自然排煙作用，但煙層下降仍很明顯;自然排煙與機械送風結合的模式下，當送風速度達到1.3m/s、每側射程達到送風方向中庭尺寸的3/7、風機開啟時間30s時，煙氣層高

4、度始終維持在0.4m以上，保障了地面人員的安全疏散。
　　本文基于大渦模擬法理論，采用場模擬數(shù)值方法FDS，模擬中庭建筑內火災煙氣擴散。對機械送風+自然排煙的防排煙模式作進一步的研究，提出用送風氣幕取代多風口送風的思想，建立送風氣幕、中庭以及火源相關參數(shù)之間的定量關系，得出當送風氣幕的吹口高度與中庭高度的比值為0.66、吹口寬度與長度之比為0.01、歐口速度為2.8m/s、風機開啟時間為60s、中庭開口率為0.094、形狀系數(shù)越大