火源热释放率对大空间火灾蔓延影响地数值模拟分析报告2

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1、标准文案中国工程热物理学会传热传质学学术会议论文编号：火源热释放率对大空间火灾蔓延影响的数值模拟分析安鲁1刘坤鹏1徐洪涛1杨茉1（上海理工大学能源与动力工程学院，上海，200093）摘要本文主要利用计算机模拟软件CFD技术，以连通地铁站和商业区的中庭为模型，研究火源热释放率对中庭火灾自然排烟策略的影响。模拟结果表明：在室外环境温度为-10℃、-5℃、0℃、5℃和10℃的情况下，火源的热释放速率从2MW升到4MW时，中庭的自然排烟随热释放率增大而增大，且增长梯度明显。在室外环境温度为15℃、20℃、25

2、℃、30℃和35℃的情况下，中庭的自然排烟随热释放率增大变化不明显。在不同室外环境温度情况下，火源热释放率对大空间自然排烟的影响不同。当室外温度较低时，火源热释放率越大越有利于排烟。关键词CFD；数值模拟；热释放率；自然排烟SimulationandAnalysisoftheImpactofFireHRRtoTheFireSpreadinLargeSpaceANLu1LIUKun-Peng1XUHong-Tao1YANGMo1(1.SchoolofEnergyandPowerEngineering,U

3、niversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)AbstractThispapersetsuptheatriawherecombinesthesubwaystationwithcommercialdistrictsasoneofmodels,andadoptsCFD(ComputerFluidDynamics)technologytosimulatetheeffectsoffireHRRtothenaturalsmokee

4、xtractionstrategywhentheatriacaughtfire.Thesimulationresultsindicatethat,smokeextractionincreaseswiththeincreaseoffireHRRfrom2MWto4MWinatria.Thegrowthtrendismoreapparentwhenoutdoortemperatureis-10℃、-5℃、0℃、5℃and10℃，anditisnotapparentwhenoutdoortemperatur

5、eis15℃、20℃、25℃、30℃and35℃.DifferentoutdoortemperatureeffectstheimpactoffireHRRtothesmokeextractioninlargespace.Whenoutdoortemperatureis大全标准文案low,largerfireHRRisbettertoextractsmoke.KeywordsCFD;numericalsimulation;HRR;naturalsmokeextraction0引言随着经济的快速发展和生活

6、水平的提高，现代建筑中出现越来越多的大空间建筑，如体育馆、剧院、综合商场、中庭、地铁站等。大空间建筑的排烟系统主要是用来排除火灾发生时产生的大量烟气，提供一个可供逃生的维生环境［1］。维生环境是指，火灾发生后产生的烟气高温、一氧化碳浓度、能见度和热辐射量等需保证在一定的范围内，以便确保大空间建筑内人员可维持生命活动并用以逃生的环境。目前，出于节能环保的考虑，大空间建筑的排烟系统多采用自然排烟。目前，国内实行的《建筑设计防火规范》GB50016--2006［2］和《高层民用建筑设计防火规范》GB5004

7、5-95（2005年版）［3］中都引入了关于中庭火灾烟气控制设计的规定来指导排烟系统设计。对于中庭自然排烟，规定排烟口的净面积不应小于中庭地面面积的2%。1991年美国国家消防协会颁布的NFPA92B[4]和1994年英国建筑研究所颁布的中庭建筑烟气控制设计方法[5]，总结了一些对中庭内的烟气控制方法和排烟策略，为中庭建筑排烟系统的设计提供帮助。自20世纪70年代来，对于中庭建筑内的火灾研究已经开始。特别是进入20世纪90年代，国内外学者对中庭火灾进行了大量的研究工作［6-12］，使相应的安全防火设计

8、得到了较大的发展，并出现了一些专门针对中庭建筑的烟气控制设计。实际上，火源的热释放率在不同室外温度下对中庭的排烟有较明显的影响，目前对于这方面的研究不是很多。大全标准文案本文基于地铁站与商业区综合一体化的发展趋势，根据某建筑中的具体参数建立计算模型，对火源的热释放率对中庭自然排烟影响进行数值模拟分析。由于中庭建筑自身空间跨度大，发生火灾时疏散距离和疏散宽度较大，普通火灾探测报警系统普通无法及时发现火灾，普通管网式自动喷淋灭火装置作用受空间限制，且人员密集