中庭烟气控制系统性能化设计方法研究

论文摘要

中庭建筑形式在世界现代建筑中被广泛采用,它对传统建筑物所采用的防排烟技术提出了挑战,从二十世纪八十年代开始,国外提出了“以性能为基础的防火设计”新概念,并开始对传统沿用的“处方式”的建筑防火设计法规体系进行改革,提出制定“以性能为基础的防火规范”的新思路,性能化建筑防火设计是世界各国防火设计的必然趋势。而我国目前在该领域的研究尚处于起步阶段,现行的规范中仍采用已经被发达国家淘汰的“处方式”的设计方法:体积换气次数法,该方法已被证明过于简单、粗糙,有时甚至导致错误。因此,有必要根据我国中庭建筑的特点,加快研究实现中庭烟气控制的性能化设计。本文利用区域模拟的思想建立中庭烟气控制系统数学模型,分析烟气控制过程中主要影响因素,例如火灾载荷、火源面积、中庭形状系数和自然排烟口面积等因素对烟气控制效果的影响趋势;利用正交实验表设计数值模拟方案,分析中庭机械排烟系统中各影响因素的显著程度以及“可能最优的机械排烟方案”影响因素水平组合;利用局部敏感性分析法,分析中庭机械排烟系统主要影响因素的敏感性以及主要影响因素自身的不确定性。以上分析目的在于确定选择中庭烟气控制系统性能化设计参数提供依据。探讨了中庭烟气控制系统性能化设计流程以及选择性能化设计参数的方法,以某办公大楼中庭的烟气控制系统性能化设计为例,说明了中庭烟气控制系统性能化设计方法与过程,展示了课题研究的工程应用前景,为中庭烟气控制系统性能化设计提供了基础数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 中庭建筑定义
• 1.1.2 中庭建筑的分类
• 1.2 烟气
• 1.2.1 烟气的定义
• 1.2.2 烟气的危害
• 1.2.3 人体耐受极限的确定
• 1.3 中庭烟气控制方法
• 1.4 中庭烟气管理系统国内外研究现状
• 1.5 课题的研究意义、内容和方法
• 1.5.1 课题的研究意义
• 1.5.2 课题的研究内容及方法
• 第2章 中庭烟气控制系统的数学模型
• 2.1 烟羽流质量流量计算模型的确定
• 2.2 中庭烟气控制系统的数学模型
• 2.2.1 烟气填充过程的数学模型
• 2.2.2 自然排烟过程的数学模型
• 2.2.3 机械排烟过程的数学模型
• 第3章 中庭烟气控制系统影响因素研究
• 3.1 烟气填充过程中的影响因素研究
• 3.2 自然排烟过程中的影响因素研究
• 3.3 机械排烟过程中的影响因素研究
• 第4章 中庭机械排烟系统的数值模拟实验
• 4.1 数值模拟方案设计方法的选择
• 4.2 模拟实验中影响因素的确定
• 4.3 数值模拟实验方案的确定
• 4.4 正交模拟结果分析
• 第5章 中庭机械排烟系统影响因素的不确定性分析
• 5.1 研究方法的选择
• 5.2 中庭机械排烟系统影响因素的不确定性分析
• 第6章 中庭烟气控制系统性能化设计方法研究
• 6.1 中庭烟气控制系统性能化设计方法
• 6.2 中庭烟气控制系统性能化设计参数的选择
• 6.2.1 性能化设计中基本参数的选择
• 6.2.2 自然排烟系统中设计参数的选择
• 6.2.3 机械排烟系统中设计参数的选择
• 第7章 某中庭烟气控制系统性能化设计实例
• 7.1 工程概况
• 7.2 初步设计方案
• 7.3 初步设计方案验证
• 7.4 人员疏散时间计算
• 7.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文