高層建筑豎向通道內煙氣運動特性研究.pdf

1、近年來，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，也給火災防治帶來了許多新的問題。火災煙氣通常是由可燃物質的不完全燃燒產(chǎn)生的，它是導致高層建筑火災中人員傷亡的最主要因素之一。同時，近年來發(fā)生的多起高層建筑火災顯示，豎向通道作為高層建筑火災煙氣豎向蔓延的主要途徑，極易引發(fā)大規(guī)模立體火災，嚴重威脅人員的安全。因此，研究豎向通道的煙氣流動特性對于高層建筑火災防治具有十分

2、重要的意義。
　　 根據(jù)豎向通道與主體建筑結構的相對位置，可以將高層建筑的豎向通道分為兩類:(1)位于建筑主體結構內部的豎向通道，如樓梯井、電梯井等;(2)位于建筑主體結構外部的豎向通道，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象，分別采用縮尺寸實驗和CFD數(shù)值模擬的手段，對豎向通道的煙氣流動特性開展研究。論文的具體工作包括:
　　 通過在1/3尺寸樓梯井實驗臺中開展池火燃燒實驗，對不同火源和樓梯井開口條件下

3、的燃料質量損失速率、樓梯井內煙氣溫度及內外氣流交換速率等進行測量和分析，并對火焰的形態(tài)變化進行觀測，揭示了樓梯井開口條件對煙氣流動特性和燃燒特性的影響規(guī)律。實驗結果顯示，開口條件直接決定了樓梯井內氣流的運動情況，從而間接影響著火房間內火源的燃燒特性。
　　 針對雙層幕墻系統(tǒng)，采用CFD數(shù)值模擬方法，研究了空腔內煙氣的運動規(guī)律，揭示了起火樓層高度和外幕墻傾斜角度對煙氣運動的顯著影響。在豎直的雙層玻璃幕墻系統(tǒng)中，當火源位于不同高度的