卷煙聯(lián)合工房火災(zāi)蔓延規(guī)律及防治研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的加劇，聯(lián)合工房在卷煙行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于難以滿足防火分隔要求，卷煙生產(chǎn)聯(lián)合工房的出現(xiàn)給建筑火災(zāi)防治研究帶來了新的問題。本文針對卷煙聯(lián)合工房的可燃物燃燒特性、火災(zāi)煙氣流動(dòng)與控制、人員疏散模擬以及屋頂鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體抗火性能分析方法開展了理論和試驗(yàn)研究，完成的工作以及獲得的主要成果如下：
　　 (1)采用錐形量熱儀對煙草可燃物的燃燒特性進(jìn)行了測試。煙草可燃物試樣在燃燒過程中峰值熱釋放速率處于20-100

2、kW/m2范圍，平均熱釋放速率處于10-50 kW/m2范圍；由于形態(tài)和質(zhì)地的不同，煙絲和煙葉熱釋放速率增長介于中速t2火與慢速t2火之間，而煙梗的熱釋放速率增長要低于慢速t2火；煙絲的燃燒完全程度較高，但燃燒時(shí)煙氣中含有較多的固體物。
　　 (2)建立了頂棚射流和反浮力壁面射流的數(shù)學(xué)模型。在適當(dāng)簡化的基礎(chǔ)上，對流動(dòng)控制方程組進(jìn)行了數(shù)值求解，獲得了煙氣溫度、速度以及厚度隨位置變化的關(guān)系曲線。利用試驗(yàn)結(jié)果與模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，在

3、合理參數(shù)的選擇范圍內(nèi)，驗(yàn)證了模型的有效性。
　　 (3)采用數(shù)值模擬方法對縮尺寸模型試驗(yàn)的可行性進(jìn)行了研究。利用縮尺寸模型試驗(yàn)方法對卷煙聯(lián)合工房火災(zāi)的煙氣自然充填、自然排煙和機(jī)械排煙過程進(jìn)行了研究，獲得了不同煙氣控制方式下室內(nèi)溫度和煙氣層界面高度分布。試驗(yàn)結(jié)果表明：火災(zāi)條件下，室內(nèi)溫度具有明顯的分層現(xiàn)象，然而由于受局部流動(dòng)的影響，室內(nèi)不同位置處的煙氣層界面高度并不相同，靠近壁面附近的煙氣層更低，易對人員疏散造成影響?；诜锤×Ρ?/p>

4、面射流的特點(diǎn)，提出了抑制疏散口附近煙氣沉降過快的兩種方法。
　　 (4)提出了人員疏散的移動(dòng)速度控制和出口寬度控制的兩種疏散模式。給出了兩種模式的判據(jù)以及人員疏散時(shí)間計(jì)算方法。對火災(zāi)影響下人員行為的量化表達(dá)式開展了研究，給出了火災(zāi)對人員移動(dòng)速度、人員疏散響應(yīng)時(shí)間和出口通行能力影響的定量關(guān)系式。建立了聯(lián)合工房火災(zāi)人員疏散的計(jì)算模型，并對一個(gè)實(shí)際聯(lián)合工房進(jìn)行實(shí)例計(jì)算。卷煙聯(lián)合工房內(nèi)的人員疏散屬于移動(dòng)速度控制模式，疏散口不會(huì)出現(xiàn)擁堵。

5、
　　 (5)根據(jù)火災(zāi)條件下網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的破壞準(zhǔn)則，提出了鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體抗火性能分析方法和步驟流程。以一實(shí)際工房為模型進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，計(jì)算表明，火災(zāi)條件下的結(jié)構(gòu)安全應(yīng)對構(gòu)件的傳熱過程以及結(jié)構(gòu)自身的受力、約束條件進(jìn)行綜合分析，不應(yīng)單以結(jié)構(gòu)的受熱環(huán)境作為判斷結(jié)構(gòu)抗火性能評判的唯一指標(biāo)。
　　 卷煙聯(lián)合工房火災(zāi)的防治是一個(gè)有機(jī)的系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)學(xué)科理論和工程應(yīng)用的交叉，本文的研究將對該類建筑的防火設(shè)計(jì)提供理論和數(shù)據(jù)參考。