伴隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的快速增長,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,空間相對狹小封閉,人員相對密集的特點,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢擴(kuò)散迅速,煙氣蔓延聚集,會造成巨大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此,及時地控制火勢,掌握火場中煙氣的流動規(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規(guī)律,對驗證地下建筑火災(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

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

009-2018十年間我國火災(zāi)傷亡人員情況統(tǒng)計柱狀圖

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文第2頁圖1.22009-2018十年間我國火災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失Fig.1.2directeconomiclosscausedbyfireinChinainthedecadeof2009-20181.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀近年來，國外許多國家在火災(zāi)煙氣的研究方面做了大量工作，取得了一些成果�，F(xiàn)階段研究者對地下建筑的研究主要在三個方面：實體實驗、計算機(jī)模擬、模型試驗。瑞典的研究學(xué)者IngsonHaukur主要對廢棄地下建筑火災(zāi)進(jìn)行了大量的實體研究，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都營地鐵的通風(fēng)狀況和排煙狀況進(jìn)行了詳細(xì)的研究［4］。美國的研究員Matsushita在地下空間里面建立了一個煙氣運(yùn)動模型，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1:20的試驗臺對煙氣做實驗?zāi)M，得到了實驗數(shù)據(jù)和煙氣模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析地下空間煙氣狀況［5］。Cox和Kumar在機(jī)械通風(fēng)環(huán)境中對火災(zāi)進(jìn)行了場模擬的研究［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，而且得出了封閉商場中煙氣控制的設(shè)計方法［9，10］。美國Meacham指出:“成功應(yīng)用性能化防火設(shè)計規(guī)范需要掌握火災(zāi)中的人員反應(yīng)”［11］。在地下建筑模型實驗研究方面，美國的研究學(xué)者IdaLarsson主要是將實體模型按照一定的比例縮小，對水噴淋、強(qiáng)制通風(fēng)、自然通風(fēng)對火災(zāi)的影響狀況進(jìn)行了詳細(xì)的研究［12］；Drysdale等搭建了一個1:15小型試驗臺，通過對試驗臺的火災(zāi)進(jìn)行研究，得到了狹長通道可以加速火災(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)歷三個階段：初期增長階段、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）初期增長時期當(dāng)溫度到達(dá)材料的燃點時，材料開始燃燒。此時期仍在火災(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，火場溫度仍在正常范圍內(nèi)，火勢小，蔓延發(fā)展慢。這時，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。如果兩個條件同時滿足，材料將迅速燃燒，火災(zāi)會迅速增長，引起轟燃，此時期，此階段火災(zāi)的增長速度達(dá)到最大，滅火難度大大增加。（2）充分發(fā)展時期轟燃出現(xiàn)后，火災(zāi)進(jìn)入充分發(fā)展階段，這時室內(nèi)火勢加大，室內(nèi)溫度急劇上升，溫度很快會升高到800攝氏度以上，此時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）減弱時期到達(dá)此階段后，火勢減小，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繼續(xù)燃燒，燃燒速率和強(qiáng)度會一直減小，持續(xù)時間較長，溫度會繼續(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)時期建筑物

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3256841