fds的单层地下商场火灾模拟与消防疏散研究【字数：9617】
摘 要随着城市化进程和科学技术的高速发展，地下建筑的规模也越来越大，其中，地下商场由于火灾载荷大、人员密集等特点，具有非常高的火灾危险性。地下商场具有相对的封闭性，与外界的换热通风十分困难，因此，消防安全要求要高于地面或地上商场。模拟研究地下商场火灾的主要目的是研究地下商场发生火灾时人员的疏散情况，影响人员疏散的因素主要以火灾发生时的温度和烟气的流动为主。本文通过火灾模拟软件FDS模拟了一场地下商场的火灾。通过本次模拟，在尽可能真实的反映当地下商场发生火灾情况下，研究地下商场内温度的变化和烟气的流动随时间增长的变化情况以及对人员疏散的影响，最后得出当地下商场人员相对密集突发火灾时人员的安全疏散时间。
目 录
1. 绪论 1
1.1 地下建筑火灾情况 1
1.2 地下商场的界定 2
1.3 地下商场火灾危险性 2
1.4 本文研究内容 3
1.5 FDS简介 4
2. 地下商场人员疏散分析 5
2.1 人员疏散的基本条件 5
2.2 安全疏散影响因素分析 5
2.2.1 主观因素 5
2.2.2 客观因素 7
2.3 危险来临时间判据 9
2.3.1 直接危险判据 9
2.3.2 间接危险判据 9
3. 模型的建立与分析 10
3.1 地下商场的模型设计 10
3.2 CAD设计商场平面图 10
3.3 FDS设计商场火灾模型 11
3.3.1 模型的建立 11
3.3.2 火源功率设定 11
3.3.3 设置切面 12
3.4 分析模拟结果 12
3.4.1 模拟结果 12
3.4.2 计算人员疏散 20
4. 总结与展望 23
4.1总结 23
4.2展望 23
参考文献 25
致谢 26
1. 绪论
1.1 地下建筑火灾情况
我国城市化进程迅猛，许多城市产生了用地压力，地下建筑应运而生。地下建筑 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的出现，为城市节约了大量的用地，丰富了人们的生活，但同时，也带来了不容小觑的安全隐患，火灾事故尤为严重。根据我国火灾统计年鉴的调查，统计了2005~2012年的地下与地上建筑的火灾发生次数和死亡人数以及直接经济损失。[18]
表1.1 2005年至2012年地下建筑与地上建筑火灾数据统计
年份
地上建筑
地下建筑
火灾次数
死亡人数
直接经济损失
火灾次数
死亡人数
直接经济损失
2005
15270
614
22840
1993
174
4463.3
2006
16349
652
20909.6
2029
158
4034.4
2007
16999
690
24006.6
1212
112
2754.4
2008
17295
721
28365.7
1354
145
3246.1
2009
17684
735
26563.9
1503
132
3774.5
2010
18543
777
23046.8
1013
98
1758.3
2011
18002
705
19654.3
978
105
1547.9
2012
17765
678
20360
1345
128
2046.3
根据统计的结果显示，在2005~2012年间，地上建筑发生火灾的次数远远大于地下建筑，因为地上建筑的基数大，在发生火灾概率相同的情况下自然地上建筑发生火灾的次数大，但是，从死亡人数和直接经济损失来看，地下建筑人员的死亡率和发生火灾时的直接经济损失远远高于地上建筑。地下建筑种类繁多，其中主要包括：地下集贸市场、地下商业街、地下歌舞厅、地下车站、地下餐馆、地下办公用房等。根据文献调查绘制了下列各种地下建筑发生火灾次数所占总地下建筑火灾次数的比重图：
/
图1.1 地下建筑火灾发生构成图
图1.1可知，地下商场是地下建筑火灾的主要发生场所，占了37％之多，所以研究地下商场火灾具有重大意义。
1.2 地下商场的界定
地下商场指的是修建在人流集散地或城市繁华的商业区域的地下建筑，给居民提供休闲购物的场所。通常情况下，地下商场的一侧或者两侧开设各种店铺和服务设施之间为疏散过道。
1.3 地下商场火灾危险性
地下商场属于地下建筑，所以在研究地下商场火灾时，不仅要考虑一般商场的火灾特点，还要考虑到地下建筑发生火灾时的特殊性。而地下商场火灾的特殊性体现在以下几点。
火灾发生几率高
地下商场没有自然采光，广告牌、门面等需要用电器设备照明，而且无论是通风系统还是冷气设施，都需要通过电能来维持。所以，各类电气设备和供电线路是引起地下商场火灾的最大威胁。地下商场人员流动密集，流动人员的不文明行为也会引起火灾（如乱扔烟头）。地下商场商品种类多，服装、电器和塑料制品等，一旦发生火灾，火势会非常迅猛，火灾负荷巨大。
目 录
1. 绪论 1
1.1 地下建筑火灾情况 1
1.2 地下商场的界定 2
1.3 地下商场火灾危险性 2
1.4 本文研究内容 3
1.5 FDS简介 4
2. 地下商场人员疏散分析 5
2.1 人员疏散的基本条件 5
2.2 安全疏散影响因素分析 5
2.2.1 主观因素 5
2.2.2 客观因素 7
2.3 危险来临时间判据 9
2.3.1 直接危险判据 9
2.3.2 间接危险判据 9
3. 模型的建立与分析 10
3.1 地下商场的模型设计 10
3.2 CAD设计商场平面图 10
3.3 FDS设计商场火灾模型 11
3.3.1 模型的建立 11
3.3.2 火源功率设定 11
3.3.3 设置切面 12
3.4 分析模拟结果 12
3.4.1 模拟结果 12
3.4.2 计算人员疏散 20
4. 总结与展望 23
4.1总结 23
4.2展望 23
参考文献 25
致谢 26
1. 绪论
1.1 地下建筑火灾情况
我国城市化进程迅猛，许多城市产生了用地压力，地下建筑应运而生。地下建筑 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
的出现，为城市节约了大量的用地，丰富了人们的生活，但同时，也带来了不容小觑的安全隐患，火灾事故尤为严重。根据我国火灾统计年鉴的调查，统计了2005~2012年的地下与地上建筑的火灾发生次数和死亡人数以及直接经济损失。[18]
表1.1 2005年至2012年地下建筑与地上建筑火灾数据统计
年份
地上建筑
地下建筑
火灾次数
死亡人数
直接经济损失
火灾次数
死亡人数
直接经济损失
2005
15270
614
22840
1993
174
4463.3
2006
16349
652
20909.6
2029
158
4034.4
2007
16999
690
24006.6
1212
112
2754.4
2008
17295
721
28365.7
1354
145
3246.1
2009
17684
735
26563.9
1503
132
3774.5
2010
18543
777
23046.8
1013
98
1758.3
2011
18002
705
19654.3
978
105
1547.9
2012
17765
678
20360
1345
128
2046.3
根据统计的结果显示，在2005~2012年间，地上建筑发生火灾的次数远远大于地下建筑，因为地上建筑的基数大，在发生火灾概率相同的情况下自然地上建筑发生火灾的次数大，但是，从死亡人数和直接经济损失来看，地下建筑人员的死亡率和发生火灾时的直接经济损失远远高于地上建筑。地下建筑种类繁多，其中主要包括：地下集贸市场、地下商业街、地下歌舞厅、地下车站、地下餐馆、地下办公用房等。根据文献调查绘制了下列各种地下建筑发生火灾次数所占总地下建筑火灾次数的比重图：
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图1.1 地下建筑火灾发生构成图
图1.1可知，地下商场是地下建筑火灾的主要发生场所，占了37％之多，所以研究地下商场火灾具有重大意义。
1.2 地下商场的界定
地下商场指的是修建在人流集散地或城市繁华的商业区域的地下建筑，给居民提供休闲购物的场所。通常情况下，地下商场的一侧或者两侧开设各种店铺和服务设施之间为疏散过道。
1.3 地下商场火灾危险性
地下商场属于地下建筑，所以在研究地下商场火灾时，不仅要考虑一般商场的火灾特点，还要考虑到地下建筑发生火灾时的特殊性。而地下商场火灾的特殊性体现在以下几点。
火灾发生几率高
地下商场没有自然采光，广告牌、门面等需要用电器设备照明，而且无论是通风系统还是冷气设施，都需要通过电能来维持。所以，各类电气设备和供电线路是引起地下商场火灾的最大威胁。地下商场人员流动密集，流动人员的不文明行为也会引起火灾（如乱扔烟头）。地下商场商品种类多，服装、电器和塑料制品等，一旦发生火灾，火势会非常迅猛，火灾负荷巨大。
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