伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的快速增長(zhǎng),城市地下空間的開發(fā)利用逐漸成為城市可持續(xù)發(fā)展不可或缺的組成部分,是改善城市交通運(yùn)輸、功能格局、改善人民生存環(huán)境的重要舉措。然而地下建筑由于其大部分在地下,空間相對(duì)狹小封閉,人員相對(duì)密集的特點(diǎn),一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)擴(kuò)散迅速,煙氣蔓延聚集,會(huì)造成巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此,及時(shí)地控制火勢(shì),掌握火場(chǎng)中煙氣的流動(dòng)規(guī)律,使得人員可以安全疏散,減少人員傷亡,成為地下建筑火災(zāi)研究的重要內(nèi)容。應(yīng)用數(shù)值模擬軟件對(duì)地下建筑火災(zāi)煙氣蔓延過程進(jìn)行數(shù)值模擬,可以掌握地下建筑的煙氣流動(dòng)規(guī)律,對(duì)驗(yàn)證地下建筑火災(zāi)中消防措施的有效性具有指導(dǎo)意義。本文通過BIM（Building Information Modelling,建筑信息模型）模型與火災(zāi)模擬軟件FDS的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了BIM模型向FDS模型的直接轉(zhuǎn)換,客服了傳統(tǒng)FDS建模過程粗糙、精度低、細(xì)節(jié)丟失嚴(yán)重的問題,提高了火災(zāi)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性,為地下空間的準(zhǔn)確模擬奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,本文選取綜合管廊、地鐵站、地下車庫(kù)這三種具有代表性的復(fù)雜地下空間結(jié)構(gòu),將其BIM模型導(dǎo)入火災(zāi)模擬軟件FDS,建立地下建筑案例分析的精細(xì)化語(yǔ)義化火災(zāi)... 

【文章來源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：55 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

009-2018十年間我國(guó)火災(zāi)傷亡人員情況統(tǒng)計(jì)柱狀圖

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第2頁(yè)圖1.22009-2018十年間我國(guó)火災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失Fig.1.2directeconomiclosscausedbyfireinChinainthedecadeof2009-20181.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀近年來，國(guó)外許多國(guó)家在火災(zāi)煙氣的研究方面做了大量工作，取得了一些成果�，F(xiàn)階段研究者對(duì)地下建筑的研究主要在三個(gè)方面：實(shí)體實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬、模型試驗(yàn)。瑞典的研究學(xué)者IngsonHaukur主要對(duì)廢棄地下建筑火災(zāi)進(jìn)行了大量的實(shí)體研究，得到了地下建筑頂棚煙氣的溫度、煙氣釋放速率等參數(shù)［3］。日本東京交通局主要對(duì)都營(yíng)地鐵的通風(fēng)狀況和排煙狀況進(jìn)行了詳細(xì)的研究［4］。美國(guó)的研究員Matsushita在地下空間里面建立了一個(gè)煙氣運(yùn)動(dòng)模型，通過該模型獲得了煙氣模型數(shù)據(jù)，然后一句地下空間模型搭建了一個(gè)1:20的試驗(yàn)臺(tái)對(duì)煙氣做實(shí)驗(yàn)?zāi)M，得到了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和煙氣模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析地下空間煙氣狀況［5］。Cox和Kumar在機(jī)械通風(fēng)環(huán)境中對(duì)火災(zāi)進(jìn)行了場(chǎng)模擬的研究［6］。Cooper及Forney開展了房間火災(zāi)區(qū)域模擬的研究［7］，Hinkley分析了熱煙氣在屋頂有通風(fēng)口的情況下的產(chǎn)生率［8］，Morgan研究了煙氣在大空間的水平流動(dòng)，而且得出了封閉商場(chǎng)中煙氣控制的設(shè)計(jì)方法［9，10］。美國(guó)Meacham指出:“成功應(yīng)用性能化防火設(shè)計(jì)規(guī)范需要掌握火災(zāi)中的人員反應(yīng)”［11］。在地下建筑模型實(shí)驗(yàn)研究方面，美國(guó)的研究學(xué)者IdaLarsson主要是將實(shí)體模型按照一定的比例縮小，對(duì)水噴淋、強(qiáng)制通風(fēng)、自然通風(fēng)對(duì)火災(zāi)的影響狀況進(jìn)行了詳細(xì)的研究［12］；Drysdale等搭建了一個(gè)1:15小型試驗(yàn)臺(tái)，通過對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的火災(zāi)進(jìn)行研究，得到了狹長(zhǎng)通道可以加速火災(zāi)蔓延，并且可以出現(xiàn)轟燃現(xiàn)象［13］；研究學(xué)者KangKai主要是把煙氣模型應(yīng)用于地鐵車站的煙氣控制

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第8頁(yè)第2章地下建筑火災(zāi)煙氣理論研究2.1火災(zāi)燃燒基礎(chǔ)理論分析地下建筑火災(zāi)屬于室內(nèi)火災(zāi)范疇，因此分析室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展過程是十分有必要的，為之后研究地下建筑火災(zāi)奠定理論基矗2.1.1火災(zāi)發(fā)展的基本過程室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展一般經(jīng)歷三個(gè)階段：初期增長(zhǎng)階段、充分發(fā)展階段和減弱階段，如圖2.1所示[79]。圖2.1火災(zāi)發(fā)展歷程Fig.2.1firedevelopmenthistory（1）初期增長(zhǎng)時(shí)期當(dāng)溫度到達(dá)材料的燃點(diǎn)時(shí)，材料開始燃燒。此時(shí)期仍在火災(zāi)發(fā)展的早期階段。在此期間，火的狀態(tài)小，燃燒范圍不大，火場(chǎng)溫度仍在正常范圍內(nèi)，火勢(shì)小，蔓延發(fā)展慢。這時(shí)，火災(zāi)的進(jìn)一步發(fā)展主要取決于兩方面的因素:燃料分配和通風(fēng)情況。如果兩個(gè)條件同時(shí)滿足，材料將迅速燃燒，火災(zāi)會(huì)迅速增長(zhǎng)，引起轟燃，此時(shí)期，此階段火災(zāi)的增長(zhǎng)速度達(dá)到最大，滅火難度大大增加。（2）充分發(fā)展時(shí)期轟燃出現(xiàn)后，火災(zāi)進(jìn)入充分發(fā)展階段，這時(shí)室內(nèi)火勢(shì)加大，室內(nèi)溫度急劇上升，溫度很快會(huì)升高到800攝氏度以上，此時(shí)大量的高溫火焰和煙氣從室內(nèi)開口處大量噴出，向外擴(kuò)散，火災(zāi)的規(guī)模進(jìn)一步加大，并且火災(zāi)將會(huì)擴(kuò)大蔓延到附近的房間和建筑，破壞范圍擴(kuò)大。（3）減弱時(shí)期到達(dá)此階段后，火勢(shì)減小，火災(zāi)強(qiáng)度下降，室內(nèi)火災(zāi)溫度也逐漸下降。之后火災(zāi)進(jìn)入減弱階段。在火災(zāi)衰弱階段，可燃物大多消耗殆盡，殘余物以及可燃物形成的焦炭會(huì)繼續(xù)燃燒，燃燒速率和強(qiáng)度會(huì)一直減小，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，溫度會(huì)繼續(xù)降低直至火熄滅。在火災(zāi)減弱階段，其強(qiáng)度以及環(huán)境溫度在初期仍然很高，并且由于火災(zāi)時(shí)期建筑物

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3256841