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安全通风设计国内外研究现状

时间:2019-03-31 20:18来源:毕业论文
早在上个世纪五十年代,国外的研究学者们便开始着手对建筑火灾烟气流动规律展开研究工作,在羽流燃烧模型、室内烟气充填等方面逐步取得了大量的理论与实验成果;上世纪八十年

早在上个世纪五十年代,国外的研究学者们便开始着手对建筑火灾烟气流动规律展开研究工作,在羽流燃烧模型、室内烟气充填等方面逐步取得了大量的理论与实验成果;上世纪八十年代开始,我国对火灾烟气的研究也逐渐起步,并得到了快速的发展,90年代期间对多层和高层建筑的烟气流动特性及控烟技术进行了大量的研究,取得了一些重大成果并编写了一系列的建筑防排烟规范,同时依托地方和高校建立了一批有较高水平的火灾科研院所和大型实验设施。通过对国内外火灾烟气研究历程的总结,对火灾的研究主要有三种方法:即理论分析、实验方法和数值模拟[6]。34150
1 国外通风设计研究现状
美、英、同等发达国家对火灾烟气计算机数值模拟的研究和开发起步较早,其中美国国家标准技术局NIST(National Institute of Standards and Technology)研究范围最广且研究成果较为成熟,成为这一领域的代表机构。国外对于火灾的研究主要以试验研究为主,以下为一些国外优秀的设计研究案例。论文网
案例1:
在利用风压进行自然通风的方式中,典范之作可以说非伦佐•匹亚诺设计的吉芭欧文化中心莫属了。该建筑矗立在澳大利亚东侧的南太平洋热带岛国新喀里多尼亚,该地常年多风,该文化中心由十个被匹亚诺称为“容器”的棚屋状单元组成,棚屋排开呈“一”字状,行程三个“村落”。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向,迎风侧为正压而在下风向行成负压区,从而使建筑内部产生空气流动。设计师还针对不同的风速采取了不同的策略[7]。 源自$六l维,论:文w网)加7位QQ3249^114 www.lwfree.cn
目前像吉芭欧文化中心这样,能如此完美地利用风压实现通风的建筑非常少见,主要原因还是由于风向的不确定性所造成的。为了克服这一难题,许多设计师们也设计了一种能随风转的通风帽,通过将这种通风帽装置在建筑物顶部,在逆风向处开设空洞,当有风吹过来的时候,风帽便自动旋转起来,而这时的孔洞位于下风侧,处于负压状态,通过利用这种原则促成空气运动。诺丁汉大学朱比利小区的行政楼,就是利用这一原理实现自然通风的。
案例2:
无论是英国新议会大厦还是德国新议会大厦[8],设计者都引入了机械辅助式自然通风的设计。由于这两个建筑都存在周围空气污染严重、噪声较大的问题,为了不使有害气体以及尘埃进入建筑物内部,建筑师们都将进气口设置在楼顶的高度,并且在风道中设置了一些过滤器以及声屏障。由于进风口和排风口的高度差不够,而且通风路径比较长,局部阻力又比较大,单纯的自然通风自然不能满足现实的需求。因此,英国新议会大厦和德国新议会大厦都采用了正压式机械通风的方式,即:机械补风,自然排风。英国新议会大厦将每四个开间分为一个区域,共用一套进排风装置。新鲜空气通过机械装置被吸入各层楼板,并从靠近走廊的一侧的气孔进入室内。在热压的作用下,气体上升在靠近外墙的气孔进入排气通道,最终,从屋顶排出。德国新议会大厦的机械装置则直接将新风送到座位下的风口,低速均匀地散发至大厅内部,然后再从穹顶内倒锥体的中空部位排至室外。
近年来,随着计算机技术及计算数学的发展,用计算机模拟火灾的发展以及烟雾蔓延的规律越来越受青睐,尤其是进入新世纪后,计算机开始由发达国家向发展中国家普及,计算机硬件及软件技术进入全球飞速发展时代,计算机性能的提高为火灾烟气运动的数值模拟提供了功能强大的研究工具。目前对于火灾的模拟主要有区域模拟、场模拟和网络模拟。

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