古建筑大悲阁火灾蔓延数值模拟.pdfVIP

维普资讯 誊躐黪理论研究 古建筑大悲阁火灾蔓延数值模拟 任海龙 ，高云晖 (1．石 家庄市消防支队，河北 石家庄 050051；2．哈 尔滨市消防支队，黑龙江 哈 尔滨 150040) 摘 要 ：以大悲阁作为研 究对象，利用FDS软件对大悲 阁 大悲阁为五重檐三层楼阁，长30．5m、宽25．6m， 木结构阁楼式古建筑进行数学建模 ，计算不 同火灾场景下火灾 建筑高度35．5m，占地面积1647．49ITI。，建筑面积为 蔓延过程 ，得到初期火灾烟气蔓延及温度场分布 。通过对火灾 1614m。，五檐歇山顶 ，屋面铺有绿色琉璃瓦。大悲阁 数值模拟 的分析研 究，提 出了合理 的火灾防治对策 ，以最大限 内为三檐两梯，类似于现代建筑的中庭结构 ，中庭部分 度地减小火灾损 失。 为菩萨铜像 ，游客通过阁内的两部敞开木制楼梯从底 关键词 ：古建筑 ；大悲阁；火灾；数值模拟 ；建筑防火 层直达阁顶 。其首层平面图如图2所示。 中图分类号 ：X913，TK121，TU252 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—0029(2007)06—0610—05 1 引 言 古建筑是古代劳动人 民智慧的结 晶，是国家珍贵 的文化遗产。但多为三、四级建筑结构，耐火等级较低 ， 火灾荷载大，一旦发生火灾，火势较难控制，极易造成 难 以挽 回的损失。 河北省正定隆兴寺大悲阁是国家重点文物保护单 圈 2 大 悲 阁苜层 平 回图 位，属高层古建筑 ，具有类似现代建筑的中庭结构 ，是耐 2．2 建筑材料 火等级较低的砖木结构。按照国家消防规范的要求 ，应 大悲阁的柱、梁、楼板、屋顶承重构件、疏散楼梯等 设置火灾 自动报警、水喷淋和室内消火栓系统，但实际 建筑材料全部采用木材，只有首层的墙体为砖、混泥土 上存在较大困难和限制，在古建筑防火中很具代表性。 等非燃烧材料 ，共耗用木材6800ITI。。依据国家有关消 笔者选取大悲阁作为研究对象，利用FDS软件对大悲 防规范要求 ，其耐火等级为四级 。大悲阁的建筑材料主 阁木结构阁楼式古建筑进行数学建模 ，计算不同火灾场 要有 ：落叶松、菠萝格、楠木、柳安等木种 。表 1中列出 景下火灾蔓延过程，得到初期火灾烟气蔓延和温度场分 了大悲阁内主要建筑构件用木材及其分布情况。 布，通过火灾数值模拟提出合理的火灾防治措施。 表 1 大悲阀内主要建筑构件种类和数量 2 大悲阁概况 木 种 应用部位 体积 ／m0 比 例 2．1 建筑结构分析 落叶松 梁 、板、斗拱 4270．4 62．8 大悲阁坐落在河北省正定县城东南角隆兴寺内， 菠萝格 (印茄木 ) 柱 850 12．5 始建于宋代开宝四年 (公元971年)，后经过金、元、明、 柳 桉 柱 591．6 8．7 清朝时期都对这座楼阁进行过维修，是一座保存完好 楠 木 斗 拱 1156 17％ 的古代木结构楼阁式建筑。其建筑外貌如图1所示。 2．3 消防设施 大悲阁内选用点型光 电感烟探测器，中庭顶部设