場(chǎng)模擬在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、<p>　　場(chǎng)模擬在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：建筑行業(yè)屬于我國(guó)經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，近年來(lái)全國(guó)各地不斷有一些省市內(nèi)的倉(cāng)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)，對(duì)人們生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的隱患。建筑性能化防火方面的設(shè)計(jì)是我國(guó)消防科學(xué)中發(fā)展比較快的一個(gè)研究領(lǐng)域，屬于時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果。筆者通過(guò)總結(jié)自身工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外場(chǎng)模擬應(yīng)用技術(shù)的先進(jìn)實(shí)例，對(duì)場(chǎng)模擬在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要

2、分析，并且主要對(duì)其中防火設(shè)計(jì)進(jìn)行論述 </p><p>　　關(guān)鍵詞：場(chǎng)模擬 超大空間倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)性建筑建筑設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　火災(zāi)在我國(guó)建筑物災(zāi)害中屬于發(fā)生頻率較高的一種災(zāi)害，并且火災(zāi)的發(fā)生概率以及災(zāi)情情況正在逐年呈上升趨勢(shì)增長(zhǎng)。場(chǎng)模擬技術(shù)作為當(dāng)前比較新穎的建筑性能優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，在預(yù)防火災(zāi)設(shè)計(jì)方面有著比較

3、獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。本文將主要從場(chǎng)模擬技術(shù)在超大空間建筑防火設(shè)計(jì)方面入手，對(duì)場(chǎng)模擬在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。 </p><p><b>　　一、性能化防火 </b></p><p>　　性能化防火設(shè)計(jì)屬于一種新型的防火設(shè)計(jì)概念，并且在國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐驗(yàn)證，但是施工人員自身知識(shí)掌握程度有限，所以在工作進(jìn)行過(guò)程中存在一定誤區(qū)。部分施工單位讓

4、性能化防火完全代替過(guò)去的處方式防火設(shè)計(jì)，這一做法明顯是不科學(xué)的。國(guó)家以及施工建筑本地的鍋飯以及施工標(biāo)準(zhǔn)未能覆蓋整體設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)建筑物設(shè)計(jì)沒有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。因?yàn)槭褂眯录夹g(shù)進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，所以工程使用的是新型材料廠以及比較新的施工方式，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生一些問(wèn)題。部分施工安全目標(biāo)需要超出實(shí)際使用范圍很多，或者是建筑單位政治敏感度比較高，這樣的施工工程如果發(fā)生火災(zāi)，將直接影響到整體工程的質(zhì)量以及施工人員自身安全。 </p><

5、;p><b>　　二、場(chǎng)模擬適用性 </b></p><p>　　大自然能量是守恒的，近年來(lái)人們根據(jù)這一定律，對(duì)大型火災(zāi)以及超大型火災(zāi)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)提升計(jì)算及性能，為數(shù)值預(yù)測(cè)方面的技術(shù)提供了良好的發(fā)揮環(huán)境以及想要進(jìn)行計(jì)算的前提條件?？蒲腥藛T對(duì)計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)以及燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等進(jìn)行不斷的研究，成功為燃燒過(guò)程中的燃燒規(guī)律提供了必要的計(jì)算方法以及理論上的基礎(chǔ)，通過(guò)不斷積累實(shí)驗(yàn)使用的

6、數(shù)據(jù)，讓建立數(shù)學(xué)模型這一工作變得更為簡(jiǎn)單。 </p><p>　　在進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)，必須遵循數(shù)值模擬的特點(diǎn)以及步驟。數(shù)值解法屬于一種離散性的計(jì)算方法，數(shù)值模擬的結(jié)果不是一個(gè)未知連續(xù)函數(shù)，而是一些個(gè)比較具有代表性的節(jié)點(diǎn)近似值。在進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以使用和火情比較相似的火災(zāi)數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行模仿?；馂?zāi)數(shù)學(xué)模型屬于使用物力對(duì)火災(zāi)從開始燃燒位置逐漸向四周擴(kuò)散的一種簡(jiǎn)要分析，這一過(guò)程需要使用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行輔助，當(dāng)前這一

7、技術(shù)已經(jīng)被我國(guó)廣泛使用。 </p><p>　　火災(zāi)數(shù)學(xué)模型屬于一種使用價(jià)值比較高的設(shè)計(jì)工具，可以對(duì)火災(zāi)每個(gè)階段的風(fēng)險(xiǎn)以及如何對(duì)其進(jìn)行決策提供精確的依據(jù)，并且火災(zāi)數(shù)學(xué)模型可以提供一部分系列性基本數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員可以通過(guò)分析這部分?jǐn)?shù)據(jù)，將其中比較有用的點(diǎn)使用到日后工作中。 </p><p>　　當(dāng)前我國(guó)技術(shù)人員通常將火災(zāi)數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)單分為區(qū)域模型以及場(chǎng)模型，這兩種模型均代表了一種獨(dú)特的流動(dòng)領(lǐng)

8、域。每個(gè)領(lǐng)域都是從自身質(zhì)量、動(dòng)量以及外形和能量平衡方面對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的，通過(guò)整理這部分?jǐn)?shù)據(jù)可以算出一系列的二元一階非線性常規(guī)微分式方程，進(jìn)一步使用電腦對(duì)其進(jìn)行深入分析講解。場(chǎng)模擬屬于物質(zhì)守恒、棟梁以及能量外形方面的偏微方程，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，高速中央處理器類型計(jì)算機(jī)資源已經(jīng)逐漸普及，所以在進(jìn)行模擬真實(shí)火災(zāi)的時(shí)候要對(duì)場(chǎng)模型的應(yīng)用更加重視。 </p><p>　　三、場(chǎng)模擬軟件使用方式 </p>&l

9、t;p>　　性能化防火設(shè)計(jì)最主要的目的就是讓建筑物內(nèi)的財(cái)物以及人員，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)盡可能少的受到火災(zāi)的影響，想要做到這一點(diǎn)就必須設(shè)計(jì)一個(gè)比較安全的建筑物結(jié)構(gòu)。不同的火災(zāi)類型對(duì)于人員的行動(dòng)導(dǎo)向?qū)⑵鸬經(jīng)Q定性作用，在發(fā)生火災(zāi)之后，一般都會(huì)將建筑物內(nèi)的人疏散到比較安全的地區(qū)，性能化防火設(shè)計(jì)的一個(gè)主導(dǎo)因素就是樓內(nèi)人員安全疏散所必須的時(shí)間以及可用的安全性疏散時(shí)間。當(dāng)REST小于ASET的時(shí)候，一般可以認(rèn)為建筑物疏散設(shè)計(jì)是比較合理的，其中ASET

10、的數(shù)值可以通過(guò)對(duì)火災(zāi)過(guò)程進(jìn)行計(jì)算或者使用火災(zāi)模擬軟件得到，但是RSET數(shù)據(jù)則需要相關(guān)工作人員通過(guò)分析特征才可以得到。在對(duì)性能化方案進(jìn)行評(píng)估的時(shí)候，我們時(shí)常會(huì)使用到場(chǎng)模擬軟件，對(duì)建筑物內(nèi)安全設(shè)計(jì)性能進(jìn)行比較，具體判斷形勢(shì)通常包括煙氣層和地面的高度以及煙氣層的問(wèn)題等等。需要將數(shù)據(jù)輸入到場(chǎng)模擬軟件中，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)值的運(yùn)算，仔細(xì)分析數(shù)值變化情況并且通過(guò)可視化的手段將這部分?jǐn)?shù)值轉(zhuǎn)發(fā)給使用者。只需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，就可以看出建筑的極限忍

11、耐力是否符合設(shè)計(jì)需求。場(chǎng)模擬軟件自身比較容易操作，并且自身情況與實(shí)際火災(zāi)發(fā)生情況十分相近，所以近年來(lái)已經(jīng)成為許多設(shè)計(jì)單位樂于使用的一款模擬</p><p>　　FDS屬于一種場(chǎng)模擬軟件，主要利用能量守恒定律、動(dòng)量守恒方程以及能量守恒方程將建筑空間進(jìn)行網(wǎng)格化，并且在每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)部求解方程，從而得出速度、溫度以及煙量等各方面參數(shù)，并且可以簡(jiǎn)單的算出這部分參數(shù)的變化。FDS可以簡(jiǎn)單的分為FDS以及SMOKEVIEW。前者

12、屬于求解微方程使用的主程序，后者屬于一種測(cè)繪程序，可以通過(guò)這AMOKEVIEW查看FDS計(jì)算出來(lái)的結(jié)果。FDS軟件中，主要包含大渦模擬以及直接數(shù)值模擬這兩種摸牛方式，目前大渦模擬使用范圍比較廣泛。并且FDS可以對(duì)熱驅(qū)動(dòng)下低俗流動(dòng)時(shí)候的Navier-Stokes方程進(jìn)行求解，接觸這一方程的近似值，并且將火災(zāi)煙氣流動(dòng)熱量轉(zhuǎn)移規(guī)律視為主要研究對(duì)象。 </p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)： </b>

13、</p><p>　　隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們對(duì)于建筑的要求也在不斷提高。近年來(lái)，我國(guó)各大商場(chǎng)中時(shí)常有火災(zāi)發(fā)生，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的主要原因就是在設(shè)計(jì)時(shí)存在一定的問(wèn)題。筆者通過(guò)總結(jié)自身工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外場(chǎng)模擬技術(shù)在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能化設(shè)計(jì)方面的先進(jìn)工作經(jīng)驗(yàn)，從簡(jiǎn)述性能行防火、場(chǎng)模擬應(yīng)用以及場(chǎng)模擬使用種類等方面對(duì)如何提升場(chǎng)模擬在超大空間倉(cāng)庫(kù)建筑性能進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，針對(duì)部分施工難點(diǎn)提出相應(yīng)解決方式。 </p&g

14、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)； </b></p><p>　　[1]顏春萍,顏向農(nóng).人員疏散模擬軟件的理論探析與實(shí)戰(zhàn)技巧[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息, 2011(7):7-10 . </p><p>　　[2]那艷玲,涂光備,黃桂興.地鐵火災(zāi)的鹽水實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào), 2012,(4)103-105 . </p>&

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16、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 建筑防火設(shè)計(jì),2011(22). </p><p>　　[6]中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.烏魯木齊國(guó)際機(jī)場(chǎng)東貨運(yùn)倉(cāng)庫(kù)和客機(jī)載貨倉(cāng)庫(kù)消防設(shè)計(jì)性能化分析與評(píng)估報(bào)告[R],2012. </p><p>　　[7]Mahmut B., Horasan P. Design occupant groups concept applied to fire safetye