【摘要】：中庭建筑為貫穿三層及三層以上樓層的無(wú)問(wèn)隔、大空間建筑,因其視覺(jué)上的沖擊力和美觀性,在我國(guó)高校教學(xué)樓建筑中應(yīng)用日益廣泛,并已成為許多城市建設(shè)的流行趨勢(shì)。隨著中庭類(lèi)建筑的不斷發(fā)展,其火災(zāi)數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì),因其煙氣擴(kuò)散迅速、火勢(shì)蔓延快、安全出口少和內(nèi)部人流密度較大,一旦發(fā)生火災(zāi)將產(chǎn)生災(zāi)難性后果。目前,我國(guó)雖然制定實(shí)施了中庭建筑防排煙和有關(guān)疏散的規(guī)定,但存在一些不合理性,遠(yuǎn)不能滿足新型建筑快速發(fā)展的要求。因此,中庭建筑形式的廣泛流行,不僅對(duì)現(xiàn)有防火防煙分區(qū)劃分提出了挑戰(zhàn),而且深入研究中庭建筑煙氣蔓延過(guò)程和疏散對(duì)策已是當(dāng)務(wù)之急。 本文主要研究中庭建筑火災(zāi)時(shí)期的煙氣蔓延和擴(kuò)散規(guī)律,并分析影響人員安全疏散的因素,評(píng)估和解決建筑物的火災(zāi)安全問(wèn)題。近年來(lái),針對(duì)建筑火災(zāi)問(wèn)題的研究大都僅分析了建筑火災(zāi)煙氣或疏散的一種,然后通過(guò)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較進(jìn)行安全評(píng)估。本文將煙氣蔓延過(guò)程與人員疏散結(jié)合起來(lái),采用數(shù)值模擬的方法對(duì)中庭建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。 首先闡述了中庭類(lèi)建筑的煙氣、人員疏散和火災(zāi)模擬技術(shù)等方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,簡(jiǎn)要介紹了研究的內(nèi)容和方法及火災(zāi)過(guò)程模擬的理論基礎(chǔ)。其次通過(guò)建模軟件Pyrosim建立火災(zāi)3D物理模型,并運(yùn)用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件FDS5.0對(duì)某高校中庭教學(xué)樓進(jìn)行煙氣數(shù)值模擬,研究?jī)煞N極端情況下不同火源位置起火時(shí),建筑物內(nèi)的煙氣蔓延、溫度分布、有毒氣體濃度及能見(jiàn)度的分布情況,由此分析得出可用疏散時(shí)間。同時(shí)為研究中庭建筑在自然排煙口兩種極端狀態(tài)下的煙氣流動(dòng)規(guī)律,本文選擇建筑物內(nèi)最危險(xiǎn)部位,有針對(duì)性的設(shè)計(jì)了火源位置在走廊或中庭(房間外)和房間內(nèi)兩類(lèi)火源場(chǎng)景。模擬結(jié)果表明： (1)性能化評(píng)估發(fā)現(xiàn)能見(jiàn)度為制約教學(xué)樓疏散的主要因素。 (2)火源位置位于房間內(nèi)時(shí),火災(zāi)時(shí)期煙氣層濕度、有害氣體濃度和能見(jiàn)度的變化比火源位置處于房間外時(shí)的變化小,煙氣對(duì)樓梯口附近的影響也較小。 (3)中庭起火最為危險(xiǎn),當(dāng)中庭起火時(shí),必須制定并組織合理的人員疏散路線與疏散方式來(lái)保證人員疏散的安全。 本文還采用有序和無(wú)序兩種疏散方式,運(yùn)用疏散模擬軟件Pathfinder,分別對(duì)中庭教學(xué)樓人員的疏散過(guò)程進(jìn)行模擬,計(jì)算出不同疏散模式下的必需安全疏散時(shí)間。比較兩種疏散方式結(jié)果可知： (1)在建筑物固定條件下,有序疏散可優(yōu)化各層疏散流量,整體疏散時(shí)間減少了112s。 (2)在疏散過(guò)程中,人員撤離房間的過(guò)程,耗時(shí)較短,但在樓梯入口附近出現(xiàn)了排隊(duì)和人員集中的現(xiàn)象,并在樓梯內(nèi)出現(xiàn)了擁堵,疏散用時(shí)較長(zhǎng)。 最后比較自然排煙口處于兩種極端狀態(tài)下,各個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景中的火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí)間和不同疏散模式下的必需疏散時(shí)間,綜合各種因素來(lái)評(píng)估建筑模型的火災(zāi)安全性,找出影響建筑火災(zāi)和人員安全疏散的關(guān)鍵因素,提出針對(duì)類(lèi)似建筑最切實(shí)可行的防火措施和疏散方案。研究結(jié)果證實(shí)：自然排煙口狀態(tài)和人員疏散方式是火災(zāi)時(shí)期影響人員安全疏散的關(guān)鍵因素。自然排煙口關(guān)閉狀態(tài)下,中庭起火是最危險(xiǎn)的火災(zāi)場(chǎng)景。不同的疏散方式對(duì)自然排煙口關(guān)閉的建筑火災(zāi)安全性影響較大,只有采取有序疏散才能盡可能的保證人員安全。自然排煙口開(kāi)啟后,若能采取有序疏散,將顯著提高建筑火災(zāi)的安全性。 本文的研究結(jié)論可為類(lèi)似中庭建筑的煙氣蔓延和控制、疏散和防火性能化設(shè)計(jì)提供一定的參考和指導(dǎo)。
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【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU998.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊立中,方偉峰,黃銳,鄧志華;基于元胞自動(dòng)機(jī)的火災(zāi)中人員逃生的模型[J];科學(xué)通報(bào);2002年12期

2 溫曉虎;賈水庫(kù);林大建;蔣仲安;;高層建筑火災(zāi)安全疏散評(píng)估方法研究[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2008年02期

3 陸君安,方正,盧兆明,趙春梅;建筑物人員疏散逃生速度的數(shù)學(xué)模型[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2002年02期

4 方正,馬莉莉,盧兆明;高層建筑疏散時(shí)間計(jì)算研究[J];消防科學(xué)與技術(shù);2002年04期

5 廖曙江,羅啟才;火災(zāi)場(chǎng)景的確定原則和方法[J];消防科學(xué)與技術(shù);2004年03期

6 郭鐵男;;我國(guó)火災(zāi)形勢(shì)與消防科學(xué)技術(shù)的發(fā)展[J];消防科學(xué)與技術(shù);2005年06期

7 劉軍軍;李風(fēng);蘭彬;張智強(qiáng);;火災(zāi)煙氣毒性研究的進(jìn)展[J];消防科學(xué)與技術(shù);2005年06期

8 鄧玲;;FDS場(chǎng)模擬計(jì)算中的網(wǎng)格分析[J];消防科學(xué)與技術(shù);2006年02期

9 朱江;俞雪永;韓志科;;高校教學(xué)樓內(nèi)的人員緊急疏散數(shù)學(xué)模型[J];消防科學(xué)與技術(shù);2008年10期

10 郭子?xùn)|;徐曉楠;吳立志;陳偉紅;;建筑室內(nèi)火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)綜述[J];消防科學(xué)與技術(shù);2009年02期

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本文編號(hào)：2322714