高层建筑防排烟系统“处方式”设计与性能化设计的对比研究(3)
3.2.2 FDS的优缺点 11
3.3 PYROSIM 简介 11
3.3.1 Pyrosim 特点 11
3.3.2 Pyrosim 使用步骤 12
4 “处方式”设计 12
4.1处方式设计方案 12
4.1.1 建筑概况 12
4.1.2 设计依据 13
4.1.3 机械防烟 13
4.1.4 机械排烟 15
4.2处方式设计的FDS验证 17
4.2.1 建立图书馆模型 17
4.2.2 划分网格 18
4.2.3确定模拟时间 18
4.2.4 火源位置的设定 19
4.2.5 热释放燃烧速率和反应的设定 19
4.2.6 模拟结果 20
5 性能化设计 32
5.1 设计方案 32
5.1.1方案1——阻烟 32
5.1.2 方案2——增加补风系统 33
5.2 单层模拟结果 34
5.2.1 方案1模拟 34
5.2.2 方案2模拟 36
6 高层建筑整体排烟 38
6.1 处方式模拟结果 38
6.2改进后的模拟结果 42
7 结论及展望 46
致 谢 48
参考文献 49 1绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.1.1 研究背景
随着我国人口的不断增加，土地使用也变得愈加紧张，为了在有限的土地中获得更多的使用面积，高层建筑是不错的选择。建筑层数越来越高，也是未来建筑的发展趋势。比如88层的金茂大厦，其高度为420 m。这类高层建筑在装修的过程中，相当多的一部分使用了大量易燃材料，如：塑料、化纤材质的地毯和泡沫塑料作为填充物的家具等等。一旦发生火灾，这种易燃材料在燃烧过程中会释放大量有毒烟气，浓烟给逃生人员增添了很多艰难险阻，也阻碍了消防人员的救援工作。近几年来，也发生了很多惨痛的教训，如2010年11月15日，上海市静安区的一所居民楼中部发生火灾，随后在烟囱效应下的作用迅速蔓延，最终包围整栋大楼，导致58人死亡，71人受伤。2014年1月11日，云南的独克宗古城发生严重的火灾，据初步统计，火灾造成了100多栋的房屋被烧毁以及1亿多元人民币损失。除此之外，大量事实都表明，火灾当中导致人员伤亡的最主要原因是烟气造成的。
高层建筑烟气蔓延有其自身特点：(1) 烟囱效应明显，烟气通过楼梯井、电梯井、管道井产生的竖向迁移速度远远高于水平蔓延速度；(2) 外部风对建筑火灾烟气蔓延影响大，建筑高度越高，外部风的影响越明显；(3) 高层建筑电梯的活塞效应[1]产生的机械驱动力，也可能造成烟气的快速蔓延。由此可见，高层建筑排烟系统的设计显得尤为重要，然而现代化建筑讲究多层多室、结构复杂，这样的构造特征已使现行的《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95) 2005版，在一定程度上失去了通用性，于是建筑“性能化”设计（performance-based design）被逐步提上日程 。
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