基于性能化防火设计理论的火灾场景研究

论文摘要

火灾场景设计是性能化防火设计和火灾风险评估的关键步骤。完整的火灾场景应该是一个静态和动态场景的统一体,既有建筑、可燃物等的静态结构和分布,也有火焰传播,烟气移动等火灾发展与蔓延的动态特性,既有视觉上的几何图象表达,还应该包括相应的材料的分布、燃烧特性和火灾发展蔓延过程的物理、化学等参数变化等。合理的火灾场景可以描述起火空间内典型火灾的发展。设定火源可以描述起火空间内典型火灾的发展且为火灾风险评估提供必要的数据输入参数。设定火源依赖描述性的参数,如可燃物数量,空间尺寸和排烟通风条件。可燃物的分布、燃点等不确定性参数可考虑火灾类型的概率统计信息。本文首先对火灾发生发展及蔓延特性进行介绍,进而分析火灾发生机理,并依据火灾场景设定的基本原则和方法,以性能化防火设计为理论基础,对建筑火灾场景设计详细讨论和分析,考虑火场周围环境影响,包括:建筑内起火空间的尺寸、可燃物分布及火灾荷载、排烟通风条件。并由以上分析通过基于相似理论、π定律以及量纲分析,结合实验数据,求出其对应函数关系获得火灾场景的状态描述,控制参数会进一步影响火灾发展、烟气移动和人员疏散,从而完成对整个建筑的火灾风险评价或防火的性能化设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 现代建筑火灾特点
• 1.3 建筑性能化防火设计的发展
• 1.4 火灾场景研究现状
• 1.5 本课题研究意义
• 第2章 火灾发生发展的特性
• 2.1 火灾的类别
• 2.1.1 火灾分类
• 2.1.2 火灾场景中火灾的分类
• 2.2 火灾的产生
• 2.2.1 火灾的原因
• 2.2.2 火灾的特点
• 2.3 火灾的发展
• 2.3.1 火灾初起阶段
• 2.3.2 火灾发展阶段
• 2.3.3 火灾熄灭阶段
• 2.4 火灾的蔓延
• 第3章 火灾场景的关键因素
• 3.1 火灾场景的定义
• 3.2 火灾场景设定的基本原则
• 3.2.1 火灾场景的确定原则
• 3.2.2 影响火灾场景设定的参数
• 3.3 火灾场景的设定
• 3.3.1 火源基本参数的确定
• 3.3.2 火灾场景设定的火源模型
• 3.3.3 火灾发展影响因素的确定
• 3.3.4 火灾场景要求的输出参数
• 第4章 建筑火灾场景设计研究
• 4.1 建筑火灾的特征
• 4.1.1 建筑火灾发展的三个阶段
• 4.1.2 塑料化学制品对建筑火灾的影响
• 4.1.3 窗户对建筑火灾的影响
• 4.1.4 建筑火灾的蔓延方式
• 4.1.5 建筑火灾蔓延途径
• 4.2 建筑火灾场景的影响因素
• 4.2.1 轰燃发生的危害性
• 4.2.2 影响轰燃发生的因素
• 4.3 火灾场景参数研究
• 4.3.1 理论依据
• 4.3.2 由矩阵变换导出π集合
• 4.3.3 模型实验的设置
• 4.3.4 理论分析结果与实验结果的处理
• 4.3.5 实验结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文