基于人员安全疏散的多节点排烟在火灾网络模型中的应用

摘要

火灾的破坏性极大，造成的大量人员伤亡和财产损失，严重地威胁着人类的生命财产安全。因此建筑物消防安全的核心问题是火灾中人员的安全疏散。
　　 建筑物火灾烟气流动性状预测系统在前辈们不懈的努力之下逐渐趋于完善。在解决了软件的收敛性问题、非稳态火源模型的增加、以及和疏散软件的结合等，已基本完成了软件在推向市场前的最后包装，软件已经发展到相当成熟的地步。但针对多节点排烟问题尚未解决，单一的排烟节点模拟与现实工程应用具有一定差距。
　　 本文完善最佳排烟量思想，将最佳机械排烟量定义为：在人员所需安全疏散时间内，将疏散通道内的烟浓度，CO2浓度，CO浓度、烟气温度等指标控制在不至于危害人体安全的范围内的排烟量为最佳排烟量。提出以临界烟气浓度、临界CO2浓度、临界CO浓度做为人员安全疏散判据，建立多节点排烟模型。对原有烟流计算软件进行改进，增加多节点排烟计算程序，对输入界面，数据分析界面进行完善。将《烟气流动性状预测系统软件》与《建筑火灾人员安全疏散预测软件》相结合，通过烟流软件模拟火灾发展过程，在确定火灾危险状态临界值后，即可计算得出可用安全疏散时间(ASET)。人员疏散软件能预测人员疏散运动时间，计算得到所需安全疏散时间(RSET)。通过对比RSET和ASET的大小，实现了对建筑物每个节点的人员安全疏散进行定量的判断和评价。以此对建筑物安全性进行评价，如果自然排烟可以满足人员安全疏散，则判定此建筑无需机械排烟系统，可以节省大量初投资；如果自然排烟无法满足人员安全疏散，则判定需要设置机械排烟系统，以保证火灾中的人员安全疏散。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1火灾烟流的研究方法

1.2.2火灾烟流模型

1.2.3防排烟技术研究的现状和方向

1.3本研究的工作基础

1.4研究目的及内容

1.4.1研究目的

1.4.2研究内容

2建筑火灾烟气流动特性预测网络模型及人员疏散模型简介

2.1建筑火灾烟气流动特性预测网络模型简介

2.1.1烟气流动解析

2.1.2室温解析

2.1.3维护结构传热解析

2.1.4烟气浓度解析

2.1.5求解方法及求解步骤

2.2人员疏散模型简介

2.2.1火灾探测系统的报警时间

2.2.2人员疏散的预动作时间

2.2.3人员疏散行动时间

2.2.4人员数量

2.2.5人员行进速度

2.2.6流动系数

2.3疏散行动时间预测软件

2.3.1疏散模型基本假定条件

2.3.2疏散流动的模式化

2.3.3疏散模型的计算原理

3建筑火灾人员安全疏散判据

3.1建筑火灾影响人员安全疏散的因素

3.1.1火灾特性对人员安全疏散的影响

3.1.2建筑特性对人员安全疏散的影响

3.1.3人员特性对人员安全疏散的影响

3.2人员安全疏散的基本条件

3.3人员安全疏散判据

3.3.1临界温度

3.3.2临界烟气质量浓度

3.3.3临界CO2浓度

3.3.4临界CO浓度

4多排烟节点模型建立及原软件的改进和完善

4.1防排烟工程的重要地位

4.2我国现行规范对排烟方面规定的不足之处

4.3最佳机械排烟量的定义

4.4多排烟节点模型的建立

4.4.1烟气温度控制

4.4.2烟气浓度、CO2浓度、CO浓度控制

4.5风机排烟量的确定

4.6风机压头的确定

4.7多节点排烟系统求解步骤

4.8对原有烟流软件的增加及完善

4.8.1对原有软件计算部分的完善

4.8.2对原有软件界面部分的增加

4.9改进后的烟流预测软件计算程序流程图

5模拟实例

5.1建筑模型

5.2模拟输入条件

5.2.1模拟工况

5.2.2模型参数

5.3自然排烟条件模拟结果及分析

5.4人员安全疏散时间计算

5.4.1人员可用安全疏散时间计算

5.4.2人员所需安全疏散时间计算

5.5自然排烟条件下人员安全疏散评价结果

5.6多节点机械排烟网络模拟

5.6.1排烟口的布置

5.6.2建筑物换气树改变

5.6.3输入参数改变

5.6.4模拟结果及分析

5.7机械排烟条件下人员安全疏散评价结果

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文