中庭烟气管理系统的计算机模拟与模型实验研究

摘要

中庭建筑以其视觉上的通透性和空间使用上的灵活性,日益受到人们的青睐,在现代建筑中被广泛采用.但是中庭建筑在竖直方向上连续贯通数层的结构特点,却向传统建筑设计中所采用的水平分区、垂直分隔的防排烟措施提出了挑战.因而,中庭烟气管理系统这一有针对性的消防技术也就应运而生. 论文以两层区域模型为基础,对中庭烟气填充,自然排烟,机械排烟过程分别建立了数学模型;采用MATALAB语言,编制了中庭烟气管理系统的计算机模拟程序.利用可视化技术,实现了程序输入的窗口化和模拟结果输出的图形化. 论文以香港理工大学和中国科技大学合建的大空间火灾实验厅为原型,按1:8的相似比例,搭建了中庭火灾相似模型实验台,采用两水平正交实验研究了影响机械排烟系统烟气层高度的几个因素.实验结果表明:对烟气层高度影响特别显著的是排烟量大小、排烟口数量和火灾负荷大小三个因素;排烟口间距,排烟口数量与间距的交互作用,排烟口位置和大小对烟气层高度的影响也比较明显;而排烟口大小与间距,大小与位置,大小与数量,位置与数量,位置与间距之间的交互作用对烟气层高度的影响不大.

目录

文摘

英文文摘

1中庭和中庭烟气管理系统概述

1.1中庭建筑概述

1.2中庭建筑的分类

1.3火灾烟气

1.3.1烟气的毒性

1.3.2烟气的温度

1.3.3烟气的遮光性

1.4计算机火灾模型(Computational Fire Model)

1.4.1场模型(Field Model)

1.4.2区域模型(Zone Model)

1.5中庭烟气管理系统

1.5.1烟气填充

1.5.2自然排烟

1.5.3机械排烟

1.6中庭烟气管理系统的研究现状与发展进程

1.6.1国外中庭烟气管理系统的研究

1.6.2国内中庭烟气管理系统的研究

1.6.3中庭烟气管理系统的发展进程

1.7开展中庭烟气管理系统研究的内容和目的

1.7.1研究对象和方法的确定

1.7.2研究的内容

1.7.3研究的意义

2中庭烟气管理系统的数学模型

2.1烟羽流质量流量模型的确定

2.1.1常见的几种烟羽流质量流量模型

2.1.2烟羽流质量流量模型的确定

2.2中庭烟气管理系统的数学模型

2.2.1烟气填充过程的数学模型

2.2.2自然排烟系统的数学模型

2.2.3机械排烟系统的数学模型

3中庭烟气管理系统的计算机模拟

3.1模拟程序功能及界面简介

3.1.1程序功能

3.1.2程序界面简介

3.2模拟程序的应用实例

3.2.1烟气填充系统的模拟应用

3.2.2自然排烟系统的模拟应用

3.2.3机械排烟系统的模拟与讨论

3.3小结

4中庭机械排烟系统的模型实验研究

4.1实验设计

4.1.1实验条件

4.1.2实验方案的设计

4.1.3实验系统

4.1.4实验目的及步骤

4.2实验结果分析

4.2.1烟气层高度的实验结果

4.2.2正交实验结果

5结论与建议

5.1结论

5.2建议和展望

致 谢

参考文献