典型建筑結構中火災危害性氣體向遠處的傳播特點和分布規(guī)律.pdf

1、火災是失去控制的燃燒所造成的危害。火災煙氣會對生命、財產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境都造成很大危害。隨著各種新型合成材料的大量出現(xiàn)和廣泛應用，火災中造成死亡的首要原因發(fā)生了明顯的變化，據(jù)調(diào)查，煙氣窒息和中毒成為火災中致死的主要原因，高溫煙氣的迅速流動和蔓延，能夠引起火勢的迅速蔓延和擴大。因此，認識火災煙氣的產(chǎn)生和運動規(guī)律，對于災害的防治具有重要的作用。 在國內(nèi)外，針對火災煙氣各個方面的研究已進行廣泛開展。近年來發(fā)生很多火災造成的人員傷亡出現(xiàn)在距離

2、火源遠距離處的案例，而針對于火災煙氣危害性氣體向遠距離處遷移的研究還不豐富，尤其是對于危害性氣體與環(huán)境的作用、危害性氣體在建筑結構中的空間分布、遷移路徑等問題。本文針對這些問題，對于普通建筑結構進行了典型的抽象，以“起火房間-走廊-目標房間”為典型結構進行系統(tǒng)地研究，充分考慮普通建筑結構中實際火災的情形。 本文在小尺寸煙氣蔓延實驗臺上進行了系統(tǒng)的實驗研究，實現(xiàn)了多種建筑結構和多種通風方式的組合。選取了六種典型燃料，完成了燃燒時質(zhì)

3、量消耗速率變化及其與遠距離處煙氣傳播速度和CO體積分數(shù)關系的實驗研究。結果表明，油料和布料的質(zhì)量消耗速率基本恒定。大多數(shù)燃料的煙氣傳播速度與燃料質(zhì)量消耗速率呈線性變化的關系。油類燃料特別是柴油和汽油，CO體積分數(shù)隨著燃料質(zhì)量消耗速率絕對值的增加而增加。本文還針對實驗中的裝飾涂料乳膠漆使得火災中CO等氣體的濃度顯著增高的現(xiàn)象，通過對乳膠漆樣品進行的熱重分析和紅外光譜分析，排除了由于熱作用使乳膠漆裂解進而增加煙氣危害性的可能。 本文

4、針對“起火房間一走廊一目標房間”典型結構中危害性氣體的遷移進行大量而系統(tǒng)的小尺寸模擬實驗，得出了煙氣中危害性氣體在走廊通道和目標房間的垂直方向和水平方向的空間分布，討論了危害性氣體在遷移過程空間分布的演變規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了CO與O<,2>、CO<,2>在遷移過程中的不同步性。在前人工作基礎上，提出了總危害性參數(shù)的概念，用于評價煙氣中危害性氣體，并對實驗數(shù)據(jù)進行了評估。本文研究了建筑結構、各種通風開口(門、出口和窗戶)對于煙氣中危害性氣體遷移的

5、影響。針對煙氣中危害性氣體向遠距離遷移的問題，運用全尺寸實驗數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬方法，進行了驗證和研究，提出了一種上層煙氣傳播路線的可能新路徑，煙氣遷移到走廊轉彎處的遠距離目標房間的時間接近或者少于某些中間位置房間的時間，發(fā)現(xiàn)有些遠距離目標房間中煙氣層的下降得很快。從而進一步明確解答了火災案例中廣泛報道的遇難者大量死于遠距離處的主要原因。本文還分析了另一個全尺寸實驗數(shù)據(jù)，針對上述遷移問題，研究了火災煙氣在狹長空間及其向遠距離目標房間的遷移規(guī)律