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南京工业大学毕业设计(论文)开题报告姓 名： 赵浩鈞班级学号： P所在学院：浦江学院专 业：安全工程设计(论文)题 目： 高层建筑火灾烟气外溢运动研究指引教师：周汝 二一三年一月 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 文 献 综 述 20世纪80年代以来，国际上关于建筑防排烟理论，即火灾烟气流动与控制研究重要采用两种办法：一是开展火灾烟流实验，即通过实验来分析、结识、掌握火灾烟流规律及其控制原理。如20世纪80年代初加拿大国家研究院建造了世界上首座高层建筑火灾实验塔，重要进行高层建筑机械防排烟研究。二是采用计算机模仿研究办法。20世纪90年代前西方国家重要以火灾烟流实验为主，但由于实验经费及环境污染问题，自90年代后重要采用计算机模仿研究办法。随着国内经济建设发展，高层建筑如雨后春笋般地涌现出来，据关于资料记录，当前国内已建成投入使用高层建筑总数达2万多幢。高层建筑火灾危险性大，是高层建筑自身特点决定。依照记录国内高层建筑共发生火灾18 432起，导致736人死亡，直接经济损失达338亿元人民币。特别是美国911事件后来，如何避免和减少高层建筑火灾人员伤亡和经济损失，是建筑消防科研和设计工作者所面临挑战。当前在建筑火灾烟气扩散领域研究已获得不少成果，高层建筑火灾数值模仿重要有4种基本办法：即专家系统、场模仿、区域模仿和网络模仿。专家系统重要办法是将实验研究某些经验性模型、或是将某些通过简化解决半经验性模型再加上热物性数据编制成应用软件，供某些从事建筑消防工作非研究人员使用。FDS(Fire Dynamics Simulator)是美国国家技术原则局(NIST：National Institute of Standards and Technology)建筑火灾实验室(Building and Fire Research Laboratory)开发基于场模仿火灾模仿软件，该软件采用先进大涡模仿技术，得到众多实例验证，在火灾安全工程领域应用广泛。场模仿也称物理模仿，是基于火灾过程质量、动量、能量和化学反映诸方面基本方程一种高层次复杂模仿。 国内研究现状 对建筑防排烟研究，国内在20 世纪80 年代中期才开始起步，近年来发展较快，在“八五”、“九五”期间对高层建筑楼梯间和地下商业街控烟技术及烟气流动特性进行了研究，获得了某些成果，为关于规范制定和工程防排烟设计提供了技术根据。建立了某些大型实验设施，如1992 年建立中华人民共和国科技大学火灾科学国家重点实验室，1994 年建成了位于四川国内第一座高层建筑火灾实验塔19。总体说来，国内高层建筑防排烟研究并不系统，影响也较小。 国内在1982 年颁布了高层民用建筑设计防火规范，在1995 年颁布了修订高层民用建筑设计防火规范（如下简称高规）6。并于1997 年、1999 年和 年分别对高规进行了三次局部修订。此规范对各种高层民用建筑防火设计起到了较好指引作用，但国内对机械加压送风防烟方式研究数据较少，制定规范重要是参照英美等发达国家经验，和国内详细国情尚有许多不符合之处，需要对其进一步研究、完善。 国外研究现状及进展英国从20 世纪50 年代起，美国、加拿大等国家是从60 年代开始进行建筑防排烟研究。在研究初期英国、美国、德国等国家都在建筑物中进行了实体火灾实验检查以检测烟控系统有效性9，这些实验都证明了加压烟气控制方式在控制无喷淋火灾烟气扩散方面是有效。从20 世纪70 年代开始建筑防排烟理论和实验研究在美国、加拿大、日本、欧洲等国蓬勃展开。各国研究人员普遍以为：人生命是最宝贵，烟气控制研究受到了广泛注重，烟气控制目是防止火灾产生大量烟气，制止烟气迅速蔓延，以保证人员安全疏散和改进扑救条件。研究人员提出了各种烟气控制办法：烟气净化、排烟、加压等。研究重点逐渐由自然排烟、机械排烟转变为正压防烟、正压防烟与其他烟控方式相结合。研究初期，科研人员目的是将着火所产生大量烟气排到建筑外或进行稀释，而实际研究表白：这种方案是不可行，这重要是由于烟气产生和扩散速度非常快，单纯排烟和稀释并不能保证人员安全和减少财产损失。随着研究逐渐进一步，20 世纪80 年代防排烟技术在某些西方国家高层建筑中已经开始广泛应用。1973 年美国供暖空调工程师协会（AmericanSociety of Heating，Refrigerating and Air-Conditioning Engineers，ASHRAE）手册中初次浮现“火和烟气控制”章节，1983 年ASHRAE 出版了建筑烟控系统设计（Design of Smoke Control Systems in Buildings）一书，详细列出了烟控系统设计工程原理。80 年代初加拿大国家研究委员会（NationalResearch Council Canada，NRCC）建造了世界上首座高层建筑火灾实验塔，重要进行高层建筑机械防排烟研究，北美成为全世界机械防排烟研究中心之一。 存在问题 1、国内在高层建筑火灾烟气研究与美国等发达国家相比，资金和技术还要多加投入。 2、在高层建筑火灾中,烟气沿着外墙面,竖直向上传播速度实验及理论研究,在国外,如美国和日本等国家已经进行了近年,而国内在这方面研究有所欠缺。3、 研究难度较大，成本费用比较高。 4、高层建筑火灾烟控系统多媒体软件开发是一项相称复杂而庞大系统工程，由于时间和人员等方面限制，既有软件只是初步开发，还需要在既有基本上继续进行后续完善工作。参照文献：1. 中华人民共和国国标 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95） 北京：中华人民共和国筹划出版社. 19982. 伍爱友，肖国清. 性能化设计办法在高层建筑防火设计中应用. 中华人民共和国安全科学学报. ,16(1):83-873. 中华人民共和国消防法(国家主席令第6号)4. 徐志胜，常玉锋，白国强，周庆高层建筑火灾防排烟研究J西部探矿工程，(12)：1791815. 周汝，何嘉鹏，蒋军成等高层建筑火灾时烟气在横向疏散通道内扩散研究J南京航空航天大学学报，(3)：4124166. 杨洁多房间多层建筑烟气流动数值模仿及排烟设计D哈尔滨工程大学建筑工程学院，7. 陈维，刘明臣(译).高层建筑火灾和防火安全M.北京：群众出版社，1986.8. 王渭云. 高层建筑火灾逃生路线机械防烟与排烟研究. 消防技术与产品信息. 1997，(4):14-179. 严治军.建筑物火灾烟气流动性状预测J.重庆建筑大学学 报,23(1):3641.10. 傅祝满，范维澄建筑火灾区域模仿燃烧及组分浓度计算J燃烧科学与技术，1997，3(2)：163 168 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决问题和拟采用研究手段（途径）： 论文研究目的 分析烟气危害特性，以为制定合理防排烟方式对于控制烟气扩散，保护人民生命财产安全，减少火灾时经济损失是非常必要。通过模仿分析，比较了在高层建筑中不同防排烟方式下烟气扩散特点，寻找更加合理烟气控制方式，减少烟气对人员伤害，保障疏散与救援中人员生命安全具备重要意义。 研究内容课题要研究问题：（1）高层火灾烟气运动速度 (2）高层火灾烟气运动温度 （3）高层火灾烟气能见度变化规律 （4）高层火灾烟气一氧化碳变化规律 研究环节（1）查阅有关文献资料，理解模仿数值分析软件FDS。（2）运用FDS软件进行数值模仿分析。（3）对所得数据进行分析，寻找更加合理烟气控制方式。研究手段（途径）(1)运用学校图书馆、数据库等资源学习FDS软件。(2)采用调查法，进行实地考察。(3)查阅有关规定和规范。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指引教师意见：1对“文献综述”评语：2对本课题深度、广度及工作量意见和对设计（论文）成果预测： 指引教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日