地下商场防火安全疏散的性能化评价研究

摘要

随着城市的发展与人口的增加，人类生存空间日趋狭小，地下建筑应运而生。商业功能在地下空间的开发利用中占有重要地位。地下商场具有结构封闭、火灾荷载大、通风排烟条件差等特点，一旦发生火灾，不利于火灾扑救和人员安全疏散，造成极其严重的人员伤亡和财产损失。 地下商场因其封闭性，发生火灾时高温烟气迅速在空间内蔓延，烟气浓度增大，导致人员无法安全疏散，极易窒息死亡。因此，在地下商场防火设计中，必须设置防排烟系统，以便对烟气进行有效的控制。现行防火规范对防排烟设置有一定的规定，但因全尺寸试验实施困难，具体排烟效果尚无定论。本文针对这一特点，建立了具体的几何模型，把FDS火灾动态场模拟程序应用到地下商场的防排烟研究中。通过计算模拟，揭示了火灾烟气在自然填充条件下的运动规律，研究出不同的排烟量和消防补风量对排烟效果的影响，为地下商场人员的安全疏散提供科学依据。 本文通过对西安市多个较具代表性的地下商场进行实地调研，从中掌握现有的防火设计及使用情况。对某一特定商场进行疏散人数的统计分析，结合规范与实际情况讨论地下商场人员密度、面积折算值和设计疏散宽度。通过随机问卷调查，了解人们对地下商场消防知识和安全疏散的认知，总结火灾时人员行为特点，提出合理计算疏散时间的改进方法，为地下商场性能化设计与评价提供一些基础参数。 综合应用上述研究成果，结合某一实际地下商场，运用火灾模拟软件FDS、日本经验公式法及改进计算方法进行了性能化防火设计与评价研究。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景与问题的提出

1.1.1城市化进程对地下商业建筑发展的影响

1.1.2地下商场火灾危险性

1.1.3地下商场防火设计现状

1.2性能化建筑防火分析与设计的国内外发展现状

1.2.1性能化防火设计的国外发展现状

1.2.2性能化防火设计国内发展现状

1.2.3性能化防火分析与设计计算模型的发展现状

1.2.4性能化设计的优势及应用

1.3本文的研究内容

2地下商场性能化防火设计的火灾模拟

2.1地下商场火灾燃烧过程

2.2火灾场景概述

2.3火灾场景中火源基本参数的确定

2.3.1火源类型

2.3.2火源静态参数

2.3.3火源动态参数

2.4火灾热释放速率的确定

2.5火灾发展模拟研究

2.5.1特定条件下烟气自然填充模拟

2.5.2不同热释放速率烟气速度及温度模拟对比分析

2.5.3防排烟模拟分析

2.6小结

3地下商场性能化防火设计的人员疏散

3.1性能化安全疏散设计概述

3.2影响人员安全疏散的因素

3.3疏散的基础理论和地下商场人员安全疏散行动时间的计算

3.3.1疏散队列行进速度的影响因素

3.3.2疏散通道有效宽度

3.3.3人流通过系数

3.3.4安全裕度

3.3.5人员疏散时间计算

3.4性能化设计的人员安全疏散判定准则、判据

3.4.1火灾危险判定准则

3.4.2安全疏散判据

3.5地下商业建筑营业厅设计疏散人数研究

3.5.1地下商场内疏散人数调查研究

3.5.2地下商场人员密度研究

3.5.3地下商场营业厅面积折算值确定

3.5.4地下商场设计疏散宽度研究

3.6地下商场人员火灾发生时的行为研究

3.6.1问卷调查及结果分析

3.6.2火灾发生时人员行为研究

3.7小结

4某地下商场性能化防火设计与评估实例

4.1地下商场概述

4.2本工程实例防火设计与管理现状

4.3性能化防火设计目标、内容

4.4模拟计算工具

4.4.1模型理论依据

4.4.2模拟计算流程

4.5烟气模拟计算

4.5.1建立模型

4.5.2火灾危险状态控制指标

4.5.3火灾过程模拟

4.6疏散计算

4.7设计评价结论

4.7.1结论

4.7.2建议

5结论

5.1结论

5.2展望

附表

致 谢

参考文献

附录 攻读硕士期间发表论文