医院病房区火灾烟气扩散过程计算模拟及人员安全疏散研究

医院病房区火灾烟气扩散过程计算模拟及人员安全疏散研究

论文摘要

医院建筑具有功能复杂、设备繁多、人流量大、烟囱效应和疏散人员行动较慢等特点,其特点决定了医院建筑较其它建筑潜伏着更多的火灾隐患,一旦医院发生火灾,经济损失和生命财产损失巨大,而且造成较大的社会影响。近年来,大型医院建筑迅速增加,为火灾防治工作带来了新的挑战。建筑物发生火灾时产生大量的烟雾,烟雾中有毒有害气体是火灾伤亡的最主要原因,人员死亡多数是因为吸入有毒有害的火灾烟气所致,火灾产生的烟气使人们在疏散时看不清疏散标志和周围环境,甚至辨不清疏散方向,找不到安全出口,影响安全逃生。因此,开展医院建筑物烟气扩散规律研究,对烟流的温度、浓度以及可见度随时间的发展而变化以及烟流的蔓延进行模拟,了解和掌握烟气扩散规律,并围绕火灾等紧急情况下人员疏散规律,进行疏散研究,对医院建筑开展性能化防火设计,更好地满足医院建筑的防火设计要求。并可据此得到行之有效的安全疏散应急预案,配备切实可行的安全疏散指挥和管理方法,对保障人们的生命财产安全意义重大。本课题的重点是利用火灾动态模拟软件FDS,研究医院火灾时火灾烟气扩散过程,得出火灾条件下,烟气的温度、有毒气体浓度、可见度等特征参数的分布变化情况,为火灾情况下,人员安全疏散及应急指挥提供科学依据。本文首先介绍了医院建筑的火灾特性以及国内外对火灾烟气运移规律研究的现状;接着对烟气运移的规律及其研究方法做了介绍,其中重点介绍了本文所使用的火灾动态模拟软件FDS;然后以某医院的病房区作为代表性建筑进行了火灾烟气运移的计算机模拟,掌握发生火灾后,火灾烟气可能流经的范围和区域,火灾烟气的温度、有毒气体浓度、可见度等特征参数的变化,并利用标准《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2-2002)对烟流成分的毒性进行分析。通过对模拟结果进行分析,总结出了医院火灾时烟气运移的规律,以及对人员进行安全疏散的指导意见,为医院建筑提出性能化防火设计的建议。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 序论
  • 1.1 以医院为火灾模拟对象研究火灾烟气运移规律和人员安全疏散的意义
  • 1.2 课题的研究现状
  • 第2章 火灾烟气的性质
  • 2.1 火灾烟气的定义及烟气的组成
  • 2.2 烟气的产生
  • 2.3 火灾烟气的危害
  • 2.3.1 火灾烟气的毒害性
  • 2.3.2 火灾烟气的减光性
  • 2.3.3 火灾烟气的恐怖性
  • 第3章 火灾烟气的运移规律及其研究方法
  • 3.1 烟气运移的典型现象
  • 3.2 烟气在建筑物内蔓延规律
  • 3.3 火灾烟气运移的研究方法
  • 3.4 本课题所采用的研究方法
  • 3.5 选择模拟软件FDS的理由
  • 3.6 火灾动态模拟软件FDS简介
  • 第4章 医院病房区火灾烟气运移计算机模拟的实例分析
  • 4.1 门诊、病房综合楼情况介绍
  • 4.2 初始参数的设置
  • 4.2.1 火灾场景设置
  • 4.2.2 火灾模拟方案的拟定
  • 4.2.3 模拟过程各项参数的设定
  • 4.3 火灾模拟计算与分析
  • 4.3.1 火灾烟气运动模式
  • 4.3.2 火场烟气温度变化模拟(离火源4.8m处截面)
  • 2、CO、O2浓度模拟'>4.3.3 火场烟气中CO2、CO、O2浓度模拟
  • 4.3.4 火场中2m高处可见度模拟
  • 第5章 医院病房区人员火灾时的安全疏散研究
  • 5.1 火灾发展与人员安全疏散的时间
  • 5.2 算例与讨论
  • 第6章 分析与讨论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目
  • 相关论文文献

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