高層建筑豎向通道內(nèi)煙氣運(yùn)動(dòng)特性研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著城市人口的日趨密集，高層建筑層出不窮，它已成為城市發(fā)展的一種必然選擇。高層建筑為人們提供了舒適和優(yōu)越環(huán)境的同時(shí)，也給火災(zāi)防治帶來(lái)了許多新的問題?；馂?zāi)煙氣通常是由可燃物質(zhì)的不完全燃燒產(chǎn)生的，它是導(dǎo)致高層建筑火災(zāi)中人員傷亡的最主要因素之一。同時(shí)，近年來(lái)發(fā)生的多起高層建筑火災(zāi)顯示，豎向通道作為高層建筑火災(zāi)煙氣豎向蔓延的主要途徑，極易引發(fā)大規(guī)模立體火災(zāi)，嚴(yán)重威脅人員的安全。因此，研究豎向通道的煙氣流動(dòng)特性對(duì)于高層建筑火災(zāi)防治具有十分

2、重要的意義。
　　 根據(jù)豎向通道與主體建筑結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置，可以將高層建筑的豎向通道分為兩類:(1)位于建筑主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的豎向通道，如樓梯井、電梯井等;(2)位于建筑主體結(jié)構(gòu)外部的豎向通道，如雙層玻璃幕墻等。本文以樓梯井和雙層玻璃幕墻為研究對(duì)象，分別采用縮尺寸實(shí)驗(yàn)和CFD數(shù)值模擬的手段，對(duì)豎向通道的煙氣流動(dòng)特性開展研究。論文的具體工作包括:
　　 通過(guò)在1/3尺寸樓梯井實(shí)驗(yàn)臺(tái)中開展池火燃燒實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同火源和樓梯井開口條件下

3、的燃料質(zhì)量損失速率、樓梯井內(nèi)煙氣溫度及內(nèi)外氣流交換速率等進(jìn)行測(cè)量和分析，并對(duì)火焰的形態(tài)變化進(jìn)行觀測(cè)，揭示了樓梯井開口條件對(duì)煙氣流動(dòng)特性和燃燒特性的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，開口條件直接決定了樓梯井內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)情況，從而間接影響著火房間內(nèi)火源的燃燒特性。
　　 針對(duì)雙層幕墻系統(tǒng)，采用CFD數(shù)值模擬方法，研究了空腔內(nèi)煙氣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，揭示了起火樓層高度和外幕墻傾斜角度對(duì)煙氣運(yùn)動(dòng)的顯著影響。在豎直的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)中，當(dāng)火源位于不同高度的