高层建筑火灾烟气蔓延规律研究文献综述
2020-07-01 20:50:45
经济的快速发展导致各种各样复杂的建筑结构不断涌现,例如超高层建筑、大型商场、大型体育馆、大型会展中心,地铁站等。这些建筑往往人员密度,经常有人员出入和大量的人员逗留,这些建筑物内一旦发生火灾,建筑物内大量人员是否能的安全地、快速地撤离,不仅是建筑物设计所必须考虑和研究的事情,也是指定应急预案所必须考虑的问题。近些年,群死群伤的火灾事故中,大量的建筑物火灾表明,大多数都是由于火灾发生后,人员的不正确的疏散行为引起的,因此对建筑火灾中烟气的蔓延规律的研究是对建筑火灾中人员的安全疏散行为具有十分重要的理论意义和现实指导意义。
对建筑物人员的安全疏散研究有两个重要的特点[1]:
第一,在研究的过程中难以进行试验。
第二,对疏散人群运动规律的数学建模十分困难。
由于建筑物人员疏散研究具有的以上两个特点,为了从得到疏散规律,指导实践,在目前社会发展的大背景下,必须以计算机仿真技术作为主要的研究手段。通过计算机仿真模拟研究,能够将在现实中难于实行的实验放到计算机模拟软件的虚拟空间中去研究,计算机的模拟不会受到试验中场景的设置、采用的建筑物的大小、以及试验的花销的限制,由于无需人员进行现场火灾模拟,所以更不会有人员的无辜受伤和发生没必要的事故。另外,由于疏散仿真技术的发展,在建立建筑物火灾模型时并不需要对人群的行为建立专门的数学方程,只需要一些观测所得的心理行为特征以及数据。这样,通过以上的研究,我们就不用在担心数值模拟过程的数值建模问题。由此,对建筑物火灾的模拟以及人群疏散的研究,采用疏散仿真,是其最重要的研究手段[2]。
一、国外研究现状
这些年来,有越来越多的国外学者开始研究高层建筑的性能化设计、建筑的防火安全问题。国外对高层建筑火灾的研究主要是针对性能化防火方面。性能化防火建筑,是目前很多建筑所不能涉及到的。
国外对实体建筑火灾实验有一定额研究,虽然实体建筑火灾实验具有投资大的缺点,但是在实验中得到的数据是参考价值是非常可靠的,能够最为标准使用。目前世界上有很多国家,都把废弃的建筑,作为建筑火灾的实验楼。缩小比例的实体建筑火灾实验,与原来的建筑火灾有相似的规律。
国外针对高层建筑火灾以及人员安全疏散问题的研究,主要经历了以下几个不同的阶段[3]。
初期阶段是指二十世纪五十年代,从John Bryan开始研究火灾中人员的行为以及心理开始。