基于数值模拟的大空间建筑火灾温度特性研究(2)
时间:2018-06-27 21:09 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
从建筑形式上来看，上述建筑结构类型具有许多不同方面的特点，结构上的特点有：造型非标准化、空间高度较高、空间分割以轻质隔墙为主以及空间分布灵活性较大，而其他特点上，他们的使用功能决定了这类建筑往往人员密集，人员流动变化较大、可燃物分布不规律等[1]。 以上这些特点间接的造成了这种类型的建筑在防火设计上有着较强的特殊性。这类建筑火灾发生时通常为燃料控制型燃烧，具有火焰温度场和烟气温度场的特性，与普通建筑火灾的特性有较大不同[1]。这些建筑形式的特点和非常规的火灾特性，都对该建筑类型的防火设计提出了极大的难题。目前国内现行的《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）以及《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）均无法很好适用于此类建筑的防火设计上。 就较早开始流行的大空间厂房来说，在近几年，我国就发生了多起造成大量经济损失的厂房火灾，比较典型的有以下案例：湖南省湘潭市湘乡市湖南铁合金集团公司化学危险品仓库火灾、山东省即墨市龙泉镇青岛正大有限公司熟食加工厂火灾、浙江省台州市椒江区中国飞跃集团家用缝纫机装配车间火灾、上海市普陀区施耐德电气（中国）投资有限公司上海分公司物流中心仓库火灾、广东省深圳市宝安区金顺塑胶厂火灾等。以上典型案例均为厂房或车间火灾，造成的经济损失虽然巨大，但幸而人员伤亡较小。 然而，目前大空间建筑除了被广泛应用在车间、厂房等特殊专用建筑外，早已经逐渐在许多重要的民用以及功能建筑中推广起来，若在例如剧院、体育馆、购物中心等人流量大、人群集中的大空间功能建筑中发生火灾，将不止造成经济损失，更会造成巨大的人身事故和财产损失。 大空间建筑火灾的研究及整治具有一定的特殊性，主要原因初步探究如下：1、大空间建筑的钢结构部分在高温下极易发生变形，导致建筑物垮塌，如1993年泉州某冷库火灾，造成库房全面垮塌；1996年昆山某轻钢结构厂房火灾，造成超过4000㎡的厂房整体垮塌；2、大空间建筑内部使用功能多样，火灾荷载和起火原因相当复杂，常常不能有效设置防火防烟分区。现存大空间建筑的防火防烟分区一般较大，一定程度上对火灾防治工作提出了更高的要求，且不合理的防火防烟措施容易造成空间温度场不可控，导致火灾蔓延迅速。如1996年辽宁沈阳某商业中心发生火灾，该商业中心是设有中庭的高层建筑，火灾造成了5519万元的经济损失；3、因其内部空间功能较多，也会造成烟气流动通道多且复杂，并且可能发生回流；如1994年新疆克拉玛依市友谊馆发生恶性火灾事故，造成325人死亡；4、大空间建筑火灾发生时，烟气上升空间较大，上升至十几米甚至几十米高度时，其温度和浓度都大大降低，无法正常启动烟感、温感等常规情况下安装在顶棚的火灾探测器，对火灾早期的扑救造成延误[2,3]；其他例如烟气遮蔽造成疏散困难等因素在本文中不做研究。 大空间建筑火灾破坏性及致命性主要在于火源的温度以及烟气的蔓延，火灾发生时的温度特性研究对于大空间建筑的火灾防治措施有着相当重要的意义。综上由于大空间建筑结构及使用功能多样、火灾荷载较大、火源类型复杂等特点，其所带来的火灾危险是巨大的。故针对大空间建筑运用合适的研究方式对其火灾发生时的温度特性进行研究是必要且紧迫的[2,3]。 1.2 国内外研究现状 1.3 本文的研究内容和方法 本文主要通过CFD数值模拟分析，研究大空间建筑在不同变量的影响下的火灾温度特性，以及变化趋势。为大空间建筑的防火设计提出一些建议。研究方法为首先通过文献的收集和研究确定模拟中的变量，利用FDS模拟不同变量下火灾的温度变化、空气流速变化和热辐射量的变化。 (责任编辑：qin) |