【摘要】：地下大空間建筑迅速發(fā)展,給火災(zāi)防排煙設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。城市地鐵車站多建于地下,屬于特殊的人員密集地下大空間建筑,一旦發(fā)生火災(zāi),地下車站內(nèi)的煙氣往往難以快速有效排除,易造成重大人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。關(guān)于地鐵車站等地下大空間的煙氣控制有許多問題有待于進(jìn)一步研究。本文采用模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,基于西安地鐵2號線行政中心空間交錯(cuò)車站(該站由四部分層組成:穹頂、地下一層站廳、地下二層站臺、地下三層站臺,站廳層和站臺層公共區(qū)的面積分別達(dá)3240m2、2520m2),深入研究了地下大空間火災(zāi)防排煙控制技術(shù)。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,地下建筑的火災(zāi)煙氣可通過樓梯間向上層擴(kuò)散,使上層充滿煙氣影響人員疏散,阻礙了人員逃生及救援。針對這一現(xiàn)象,在樓梯間進(jìn)口處采用了單層單吹式空氣幕和擋煙垂壁兩種擋煙方案,對比分析了其防煙效果的差異。研究表明單層單吹式空氣幕的防煙效果較好,分析了各參數(shù)對空氣幕防煙效果的影響,并對單層單吹式空氣幕進(jìn)行了改進(jìn)�；诟倪M(jìn)的多層式和對吹式空氣幕,深入分析了煙氣流動控制特性和防煙效果。其次,站臺層著火時(shí),樓層間的壓力差會加速煙氣在樓層間的擴(kuò)散速度。為有效地排除煙氣,提出了“自然補(bǔ)風(fēng)+機(jī)械通風(fēng)”方式。車站出入口可作為自然補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口,機(jī)械通風(fēng)分別采用了三種不同的模式:(1)地下二層機(jī)械排煙(ME);(2)地下二層機(jī)械排煙及地下一層機(jī)械送風(fēng)(USME);(3)地下二層機(jī)械排煙地下一層和地下三層同時(shí)機(jī)械送風(fēng)(USMEBS)。分析對比了各通風(fēng)方式對防排煙效果的影響。研究表明,“自然補(bǔ)風(fēng)+USME”具有較好的排煙效果,并對其風(fēng)口布置、通風(fēng)量等參數(shù)進(jìn)行分析。最后,分析了站廳層著火時(shí)的排煙方式,提出利用穹頂采用復(fù)合通風(fēng)的方式進(jìn)行排煙。將自然通風(fēng)和不同模式的機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合,找到一種效果最佳的復(fù)合通風(fēng)方式,并討論各參數(shù)對排煙性能的影響,將其進(jìn)行了優(yōu)化研究。該研究為鐵安地鐵2號線行政中心站及其它在建車站的防火排煙設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
【圖文】：

（a） （b） （c）圖1.1 大空間建筑（a）西安行政中心地鐵換乘站；（b）大都會歌劇院；（c）鳥巢體育館地下大型建筑在地鐵、地下水電工程中廣泛應(yīng)用[3-5]。新建成投入使用的紐約市最大的地鐵換乘樞紐紐約地鐵富爾頓換乘中心，九條地鐵線路在該換乘站交匯，實(shí)現(xiàn)人員換乘，，車站設(shè)有27個(gè)入口，站內(nèi)的零售和商業(yè)辦公空間達(dá)6.6萬平方英尺，每天換乘人數(shù)達(dá)30萬人次，堪稱紐約地鐵的“中央車站”。該地鐵換乘樞紐建設(shè)歷時(shí)10年，耗資14億美元[4]。伊泰普水電站主壩是現(xiàn)在世界上同類型壩中最高的水電站。主壩是混凝土雙支墩空心重力壩，長度達(dá)1064米

的絕對溫度、所有送風(fēng)口的面積。由模擬結(jié)果可知，對展廳一層機(jī)械排煙，二層自然排煙后，即使一層發(fā)生火災(zāi)，二層人員仍可安全逃生。圖1.2 展廳2樓自然排風(fēng)設(shè)計(jì)[37]
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU998.1

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本文編號：2525518