cOnSTRUCTIOn SAFETY 建筑盔金2014年第8期 消防安全 _..同 J Ej 层建筑楼梯间火灾烟气流动 影响模拟研究 。朱路倪晓阳(中国地质大学[武汉]安全科学与工程) 【摘要】本课题在总结国内外研究现状的基础上,利用美国开发的FDS软件模拟火灾发生 后高层建筑楼梯间内烟气流动情况,以便更加直观地观察火灾后产生的烟气流动,通过模拟测定 产生的CO浓度值,确定楼梯间内的温度分布变化。通过研究,总结出火灾发生后楼梯间内的环境 状况,为人员疏散提供理论依据,同时,提出更有效的防烟、排烟措施,减少人员伤亡及财产损失。 【关键词】烟气 高层建筑温度一氧化碳FDS模拟 【中图分类号】TU998.1 【文献标志码】B 引 言 Cp:烟气比热kj/(kg・oC) 高层建筑在我国已经得到迅速发展,而其火灾 进入高层的体积流率: 风险呈上升趋势。为了最大限度地降低火灾危害, V=mjp (3) 减少人员伤亡,必须尽快地熟悉认识高层建筑火灾 :排放气体体积流率(m3/s) 烟气流动情况。然而,影响人群疏散的因素较多,火 P。:烟气密度(kg/m ) 灾发生后做好人群疏散工作也是相当困难的,因此 理想状态下: 有必要通过相关的模型做好预先分析研究,分析高 P =353/Ts (4) 层建筑烟气流动状况,以便科学地采取对策措施, 补充空气体积流率用方程(4)表示,密度则用 有效地组织好高层建筑火灾发生后人员的疏散。 周围空气的密度。如下: 1火灾数值模拟 Vi=mcp。 (5) (1)理论基础 i:入口空气的体积流量(m3/s) 运用NFDA里面的代数方程,可估计烟气层位 P。:烟层密度(1.2 kg/m ) 置,来确定置顶的热释放效率和排放率,此方法基 补充空气的平均速率由进风口速率决定。 于质量守恒定律: (2)软件模拟简介 mpl m既h FDS(Fire Dynamics Simulator)是美国国家技术 轴对称烟流质量夹带公式: 标准局(NIST:National Institute of Standards and mDl:0.O71Q ̄1 粥+0.OO18Q。 (1) Technology)建筑火灾实验室(Building and Fire , :质量夹带速率(kg/s) Re--search Laboratory)开发的基于场模拟的火灾 Q :对流层热释放速率(kW) 模拟软件,该软件采用先进的大涡模拟技术,得到 Z:火焰高度(m) 众多实例验证,在火灾安全工程领域应用广泛。 烟羽平均温度公式: FDS的输入包括结构的几何形状、计算的单元格大 Ts=To+QJ(m ̄Cp) (2) 小、火源的位置、火源热释放速率、墙体热性能,以 :烟层温度(oc) 及天花板、地板家具、尺寸、位置、门和窗对外开放 死:环境温度(oc) 的时间,这些对火势的增长和传播起着关键性的影