典型建筑結(jié)構(gòu)中火災(zāi)危害性氣體向遠(yuǎn)處的傳播特點(diǎn)和分布規(guī)律.pdf

1、火災(zāi)是失去控制的燃燒所造成的危害。火災(zāi)煙氣會(huì)對(duì)生命、財(cái)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(yīng)用，火災(zāi)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(zāi)中致死的主要原因，高溫?zé)煔獾难杆倭鲃?dòng)和蔓延，能夠引起火勢(shì)的迅速蔓延和擴(kuò)大。因此，認(rèn)識(shí)火災(zāi)煙氣的產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)于災(zāi)害的防治具有重要的作用。 在國(guó)內(nèi)外，針對(duì)火災(zāi)煙氣各個(gè)方面的研究已進(jìn)行廣泛開(kāi)展。近年來(lái)發(fā)生很多火災(zāi)造成的人員傷亡出現(xiàn)在距離

2、火源遠(yuǎn)距離處的案例，而針對(duì)于火災(zāi)煙氣危害性氣體向遠(yuǎn)距離處遷移的研究還不豐富，尤其是對(duì)于危害性氣體與環(huán)境的作用、危害性氣體在建筑結(jié)構(gòu)中的空間分布、遷移路徑等問(wèn)題。本文針對(duì)這些問(wèn)題，對(duì)于普通建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了典型的抽象，以“起火房間-走廊-目標(biāo)房間”為典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)地研究，充分考慮普通建筑結(jié)構(gòu)中實(shí)際火災(zāi)的情形。 本文在小尺寸煙氣蔓延實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了多種建筑結(jié)構(gòu)和多種通風(fēng)方式的組合。選取了六種典型燃料，完成了燃燒時(shí)質(zhì)

3、量消耗速率變化及其與遠(yuǎn)距離處煙氣傳播速度和CO體積分?jǐn)?shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)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(xiàn)性變化的關(guān)系。油類(lèi)燃料特別是柴油和汽油，CO體積分?jǐn)?shù)隨著燃料質(zhì)量消耗速率絕對(duì)值的增加而增加。本文還針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的裝飾涂料乳膠漆使得火災(zāi)中CO等氣體的濃度顯著增高的現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)乳膠漆樣品進(jìn)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(jìn)而增加煙氣危害性的可能。 本文

4、針對(duì)“起火房間一走廊一目標(biāo)房間”典型結(jié)構(gòu)中危害性氣體的遷移進(jìn)行大量而系統(tǒng)的小尺寸模擬實(shí)驗(yàn)，得出了煙氣中危害性氣體在走廊通道和目標(biāo)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(guò)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(guò)程中的不同步性。在前人工作基礎(chǔ)上，提出了總危害性參數(shù)的概念，用于評(píng)價(jià)煙氣中危害性氣體，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了評(píng)估。本文研究了建筑結(jié)構(gòu)、各種通風(fēng)開(kāi)口(門(mén)、出口和窗戶(hù))對(duì)于煙氣中危害性氣體遷移的

5、影響。針對(duì)煙氣中危害性氣體向遠(yuǎn)距離遷移的問(wèn)題，運(yùn)用全尺寸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬方法，進(jìn)行了驗(yàn)證和研究，提出了一種上層煙氣傳播路線(xiàn)的可能新路徑，煙氣遷移到走廊轉(zhuǎn)彎處的遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間的時(shí)間接近或者少于某些中間位置房間的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)有些遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間中煙氣層的下降得很快。從而進(jìn)一步明確解答了火災(zāi)案例中廣泛報(bào)道的遇難者大量死于遠(yuǎn)距離處的主要原因。本文還分析了另一個(gè)全尺寸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，針對(duì)上述遷移問(wèn)題，研究了火災(zāi)煙氣在狹長(zhǎng)空間及其向遠(yuǎn)距離目標(biāo)房間的遷移規(guī)律