大空间建筑火灾烟气蔓延的数值模拟

【摘要】： 建筑火灾是威胁人们生命和财产安全的最直接、最严重的灾害之一。随着我国经济的发展，建筑的形式和功能向多元化转变，建筑的空间也在逐渐加大。由于大空间建筑结构多样、火灾荷载大、火源类型复杂等特点，与普通建筑相比，大空间建筑火灾的防治更有其特殊性。研究大空间建筑的火灾特征并提供相应的防治技术，是火灾研究的一个重要课题。 本文运用火灾场模拟软件FDS4.06，并采用大涡模拟方法对一大空间建筑实例——某机场仓库的火灾场景进行数值模拟研究。论文设置了四种不同的火灾场景进行对比，包括不同火源位置、不同火源功率、不同通风面积和不同外界风环境。模拟结果表明，在小开口、火源1.2MW时，低位和高位两种火源情况都符合火灾评估的安全标准：在小开口、火源低位情况下，5MW火源时的能见度降到了13m以下，对仓库内的人员构成了威胁；加大通风口的面积能够提升烟气层的高度，降低烟气的温度，并有效地将仓库内的能见度提高到保证人员安全疏散的范围之内；外界风对仓库的自然排烟系统确实会产生一些不利的影响，例如烟气温度升高，烟气层下降，能见度降低等，但本文中的侧向风对仓库内的烟气蔓延影响不是很大，此设计仍然符合安全评估标准。 本文的研究结果不但为该机场仓库的防火设计提供了一些依据和指导，而且也可作为其他大空间建筑火灾安全工程研究的相关参考。