隨著城市化發(fā)展,土地供給緊張,我國涌現(xiàn)出越來越多高層和超高層建筑,但是近幾年高層建筑火災(zāi)引發(fā)的傷亡事故頻發(fā),說明高層建筑火災(zāi)防治形勢依然嚴峻。高層建筑豎向通道的煙囪效應(yīng)一方面會加速煙氣蔓延,擴大火災(zāi)影響;另一方面煙囪效應(yīng)能加快if煙氣流動,快速排出煙氣。設(shè)置專門的排煙豎井,將煙氣直接從著火房間排出時,將在著火房間形成負壓,從而將煙氣控制在著火房間。國內(nèi)外相關(guān)學者對利用煙囪效應(yīng)進行煙氣排放、控制已開展了一些研究,但缺乏全尺寸實驗研究,以及不同參數(shù)對控煙效果影響的實驗研究。為了進一步研究豎井控煙的可行性及有效性,本文設(shè)計了兩類豎井實驗臺,對利用煙囪效應(yīng)控煙開展全尺寸實驗研究。一是著火房間通過側(cè)壁開口直接與豎井相連,開展不同豎井高度和火源功率下的實驗研究。研究發(fā)現(xiàn),豎井高度達到二層(5.6m)以上時,可產(chǎn)生明顯煙囪效應(yīng)。豎井高度增加煙囪效應(yīng)增強,豎井高度達到六層(16.8m)時,單、雙油池火的豎井排煙速度分別達2.3m/s、3.4m/s。火源功率增大,煙囪效應(yīng)增強,但室內(nèi)煙氣熱壓也增大,使得室內(nèi)負壓凈值減小,控煙效果減弱,需要提高豎井增大排煙量,抑制溢流出現(xiàn)。單、雙油池火,豎井高度達到六層時,補風口平均速度分別是2.5m/s、2.9m/s。通過比較修正后的補風速度理論值與溢流速度理論值,以及實驗錄像對控煙效果的記錄,驗證了抑制補風口溢流的理論條件。二是著火房間通過30m長的水平管道與豎井連接,對不同豎井高度和火源功率下的豎井排煙進行實驗研究。研究發(fā)現(xiàn),點火前期,補風口有60s左右的持續(xù)溢流。煙氣溫度在水平管道內(nèi)呈指數(shù)規(guī)律衰減,雙油池火衰減率大于單油池火。加入水平管道,使得豎井底部負壓減小,排煙速度減小,控煙效果減弱。
【學位單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU972.4;TU998.1
【部分圖文】：

達到阻止煙氣蔓延的目的。??２．２煙囪效應(yīng)負壓控煙原理??本節(jié)對利用豎井煙囪效應(yīng)控煙的理論基礎(chǔ)進行介紹，如圖２．１所示，隨著??室內(nèi)煙氣的增多，在膨脹力與慣性力作用下進入豎井；在熱浮力的作用下向上??填充豎井，使得豎井內(nèi)溫度升高，豎井內(nèi)熱壓增大，煙囪效應(yīng)加強，此時豎井??內(nèi)的驅(qū)動力主要是煙囪效應(yīng)，如果利用火災(zāi)中豎井的煙囪效應(yīng)進行排煙，使室??內(nèi)形成負壓，將煙氣控制在著火房間內(nèi)，則會大大減小火災(zāi)危險性。??５??

圖３．２實驗天平與油盤示意圖??３．３．２熱電偶及布置方式??實驗采用直徑為１＿的Ｋ型鎧裝熱電偶，如圖３．３?（ａ），該熱電偶是由兩??種不同成分的導(dǎo)體材料，鎳烙合金和鎳硅合金兩端焊接形成回路進行工作的，??其中直接測溫端叫工作端，接線端叫冷端，也稱為參比端。當兩端存在溫差時??便會在回路中產(chǎn)生熱電流。然后，使用７０１８采集模塊對熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢??進行測量，如圖３．３?（ｂ）通過相應(yīng)的采集軟件可以對該熱電勢進行采樣并將其??轉(zhuǎn)換為實時溫度測量值，記錄到電腦中。??（ａ）熱電偶?（ｂ）溫度采集模塊（７０１８）??圖３．３溫度采集裝置??實驗過程中熱電偶的布置位置如下：??（１）著火房間??為研宄豎井負壓控煙對室內(nèi)溫度的影響，在距離室內(nèi)排煙口左側(cè)０．８０ｍ的??１２??

（ａ）電子天平??（ｂ）油盤（直徑５７ｃｍ）??圖３．２實驗天平與油盤示意圖??３．３．２熱電偶及布置方式??實驗采用直徑為１＿的Ｋ型鎧裝熱電偶，如圖３．３?（ａ），該熱電偶是由兩??種不同成分的導(dǎo)體材料，鎳烙合金和鎳硅合金兩端焊接形成回路進行工作的，??其中直接測溫端叫工作端，接線端叫冷端，也稱為參比端。當兩端存在溫差時??便會在回路中產(chǎn)生熱電流。然后，使用７０１８采集模塊對熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢??進行測量，如圖３．３?（ｂ）通過相應(yīng)的采集軟件可以對該熱電勢進行采樣并將其??轉(zhuǎn)換為實時溫度測量值，記錄到電腦中。??（ａ）熱電偶?（ｂ）溫度采集模塊（７０１８）??圖３．３溫度采集裝置??實驗過程中熱電偶的布置位置如下：??（１）著火房間??為研宄豎井負壓控煙對室內(nèi)溫度的影響，在距離室內(nèi)排煙口左側(cè)０．８０ｍ的??１２??
【參考文獻】

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本文編號：2843242