建筑豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)熱煙氣流動(dòng)機(jī)制及控制方法研究.pdf

1、豎井作為一個(gè)常見(jiàn)和重要的建筑結(jié)構(gòu)，其在建筑火災(zāi)中對(duì)煙氣的運(yùn)動(dòng)有明顯的影響。本文圍繞高層建筑豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)火災(zāi)煙氣在多種作用力耦合機(jī)制下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，主要展開(kāi)了以下三方面的研究:電梯轎廂活塞效應(yīng)對(duì)豎井內(nèi)火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律、排煙通風(fēng)豎井內(nèi)的煙氣運(yùn)動(dòng)行為、建筑中性面的位置及其影響因素。論文的具體工作包括:
　　研究了運(yùn)動(dòng)電梯轎廂的活塞效應(yīng)對(duì)火災(zāi)煙氣在豎井內(nèi)運(yùn)動(dòng)行為的影響。本文通過(guò)數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)轎廂的活塞效應(yīng)對(duì)豎井內(nèi)煙氣運(yùn)動(dòng)有明顯的影響，

2、隨著電梯轎廂的上升，電梯井內(nèi)的氣體被擾動(dòng)，并在轎廂附近，特別是轎廂底部，產(chǎn)生一系列的漩渦，漩渦主要出現(xiàn)在豎井底部和運(yùn)動(dòng)轎廂附近的位置。隨著漩渦的擴(kuò)大與合并，整個(gè)電梯井內(nèi)的氣體從層流狀態(tài)被徹底轉(zhuǎn)變成湍流狀態(tài)。兩電梯轎廂同時(shí)分別向上和向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎井內(nèi)氣體受擾動(dòng)最大;轎廂靜止時(shí)，豎井內(nèi)氣體受擾動(dòng)最小。因此在設(shè)計(jì)消防電梯前室加壓送風(fēng)量時(shí)應(yīng)考慮轎廂活塞效應(yīng)的干擾，適當(dāng)加大送風(fēng)量，以平衡電梯活塞效應(yīng)帶來(lái)的影響。
　　分別研究了開(kāi)放通風(fēng)豎井和

3、封閉通風(fēng)豎井內(nèi)的火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)行為。本文根據(jù)與豎井相連通的各層走廊的門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)把豎井分為開(kāi)放豎井和封閉豎井。對(duì)于開(kāi)放豎井，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通風(fēng)作用對(duì)豎井內(nèi)的火災(zāi)熱煙氣運(yùn)動(dòng)行為有明顯的影響。在加入豎井通風(fēng)影響后，豎井內(nèi)的氣體流速隨時(shí)間的變化能更快穩(wěn)定下來(lái)，豎井內(nèi)氣體流速呈現(xiàn)出較為均一的狀態(tài)。對(duì)于封閉通風(fēng)豎井，本文建立并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了豎井內(nèi)溫度分布的理論預(yù)測(cè)模型。在此模型中，同時(shí)考慮了壁面熱交換和通風(fēng)煙氣交換引起的熱量變化。在縮尺比例實(shí)驗(yàn)臺(tái)

4、上進(jìn)行了一系列的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)溫度分布與理論模型計(jì)算得到的結(jié)果符合較好。
　　研究了建筑內(nèi)中性面內(nèi)的中性面位置特征及其影響因素?；鹪垂β手苯佑绊懡ㄖ?nèi)氣體的傳播和擴(kuò)散速度，但是其在200kW到1000kW范圍內(nèi)變化時(shí)，對(duì)氣體的流向和中性面的位置幾乎沒(méi)有影響。另一方面，火源位置對(duì)豎井內(nèi)的氣體流速分布、流向和中性面位置均有影響，尤其是多火源位置對(duì)中性面的影響更為復(fù)雜。在單火源場(chǎng)景下，中性面的高度與火源位置的高度存在正相關(guān)的關(guān)系。在雙火