本文選題：體育館　切入點：火災煙氣　出處：《天津理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著我國社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展,一些形式新穎、功能齊全的高大凈空建筑層出不窮,如體育館、會展中心等。高大凈空建筑火災煙氣蔓延不受限、易產(chǎn)生有毒有害氣體、人員密集、疏散距離長、安全疏散難度大以及滅火和救援困難等特點,如果發(fā)生火災,容易造成群死群傷的重特大火災事故的發(fā)生。因此,研究高大凈空建筑火災煙氣蔓延時空分布和人員安全疏散過程具有一定的理論和實際應用價值。本文選取某體育場館為研究對象,采用數(shù)值模擬的方法,分析發(fā)生火災時煙氣時空分布及人員安全疏散過程,主要工作及結(jié)論如下:(1)本文基于火災動態(tài)模擬軟件FDS,建立某體育館三維全尺寸模型,研究發(fā)現(xiàn)高溫熱煙氣受到建筑物內(nèi)氣體溫度梯度和密度梯度產(chǎn)生的浮力效應垂直上升,產(chǎn)生頂棚射流現(xiàn)象,由于墻壁的阻擋,煙氣開始向下運動,在館內(nèi)上空形成熱煙氣層,隨著火勢發(fā)展,煙氣層的濃度和厚度逐漸增加,最后布滿整個空間;當火源位置在建筑物內(nèi)不對稱時,煙氣在大空間內(nèi)流動的距離延長,其溫度和濃度都大大降低,使得煙氣層在遠離火源位置上空聚集,造成熱煙氣層不均勻分布。(2)基于火災煙氣蔓延時空分布,依據(jù)各出口處煙氣層高度和距離地面垂直高度2m高度處溫度、CO濃度和能見度危險值確定人員可用安全疏散時間(ASET),火源位于體育館中央地板時,三個出口的ASET基本相同;火源位于看臺座椅時,由于火源位置的不對稱性,距離火源最近的出口1的ASET最大,出口3次之,出口2最小;能見度到達危險值的時間最短;啟用機械排煙,ASET延長約350s。(3)火災場景中人員可用安全疏散時間(ASET)和人員所需安全疏散時間(RSET)是判斷建筑內(nèi)人員能否安全疏散的關(guān)鍵�；赑athfinder對人員疏散的影響因素進行了討論,確定RSET,火源位于體育館中央地板時,1068.11s館內(nèi)所有人員全部安全疏散到安全區(qū)域;火源位于體育館看臺座椅時,由于火源位置的不對稱性,火源位置附近的人員優(yōu)先進行疏散,1106.96s館內(nèi)所有人員全部安全疏散到安全區(qū)域。通過對比ASET和RSET,發(fā)現(xiàn)在機械排煙設(shè)施停用時,RSETASET,即全部比賽人員和觀眾在建筑物內(nèi)煙氣層高度、溫度、CO濃度和能見度達到危險值前不能安全撤離;啟用機械排煙,ASETRSET,即全部比賽人員和觀眾均可以在建筑物內(nèi)煙氣層高度、溫度、CO濃度和能見度達到危險值前安全撤離。
[Abstract]:With the rapid development of society and economy in our country, there are many tall and empty buildings, such as gymnasium, convention and exhibition center, which have new forms and complete functions.Fire smoke spread is not limited in tall clear space building, it is easy to produce toxic and harmful gas, people are dense, evacuation distance is long, safety evacuation is difficult and it is difficult to extinguish fire and rescue, etc., if a fire occurs,The occurrence of a serious fire accident which is liable to cause mass death and injury.Therefore, it is of great theoretical and practical value to study the spatial and temporal distribution of fire smoke spread and the safety evacuation process of fire in large clearance buildings.In this paper, a gymnasium is selected as the object of study, and the method of numerical simulation is used to analyze the time and space distribution of smoke and the process of safe evacuation in case of fire.The main work and conclusions are as follows: (1) based on the fire dynamic simulation software FDS, a 3D full-scale model of a gymnasium is established in this paper. It is found that the buoyancy effect caused by the temperature gradient and density gradient of the gas in the building increases vertically.Because of the wall blocking the smoke began to move downward and formed a hot flue gas layer over the museum. With the development of the fire the concentration and thickness of the smoke layer gradually increased and finally the whole space was covered.When the location of the fire source is asymmetric in the building, the distance of smoke flowing in the large space is prolonged, and the temperature and concentration of the smoke layer are greatly reduced, which makes the smoke layer gather in the sky away from the fire source.Resulting in uneven distribution of hot flue gas layers. 2) based on the temporal and spatial distribution of fire smoke spread,According to the smoke layer height at each exit and the temperature CO concentration and visibility hazard value at 2 m from the ground vertical height, the safe evacuation time is determined. When the fire source is located on the central floor of the gymnasium, the ASET of the three exits is basically the same;When the fire source is in the stands seat, because of the asymmetry of the fire source position, the ASET of the nearest exit 1 is the largest, the exit 3 is the second, the exit 2 is the smallest, the time of the visibility reaching the dangerous value is the shortest.In the fire scene, the safety evacuation time and the safety evacuation time needed by the personnel are the key to judge the safety evacuation of the occupants in the building.Based on the discussion of the influencing factors of evacuation based on Pathfinder, it is determined that when the fire source is located on the central floor of the gymnasium, all personnel in the museum are safely evacuated to the safe area, and the fire source is located in the stadium stands seat.Due to the asymmetry of the location of the fire source, the personnel near the fire source priority to be evacuated to the safe area in 1106.96s.By comparing ASET and RSET, it is found that RSETASET can not be safely evacuated when the mechanical smoke exhausting facility is stopped, that is, all the race personnel and spectators are unable to evacuate safely before the height of the flue gas layer, the concentration of CO and the visibility reach the dangerous value in the building.Use of mechanical smoke exhaust, ASETRSET, in which all racing staff and spectators can safely evacuate before the height of the building's flue gas layer, temperature, CO concentration and visibility reach a dangerous value.
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU998.1

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本文編號：1702577