坡地建筑火灾数值模拟.pdf

霪i澜糯黼蕤麓瓣鍪誊 坡地建筑火灾数值模拟 王志勇 (济南市消防支队，山东济南250001) 摘要：基于计算流体力学的方法研究了位于山坡上的建 m。建筑物距坡底的坡底缓冲区长30m，建筑物距坡顶 筑发生火灾时的特点与规律。通过改变坡度、风、宽高比、建筑 的坡顶缓冲区长30 m，最外侧建筑物缓冲区域55m。建 布局4种参数，对山坡建筑火灾下的温度、速度、热释放速率、 建筑表面温度和建筑表面热辐射吸收量等物理量进行了定性 Pine)。坡度选用中坡地25％的坡度，整个山坡水平长度 和定量的分析，考察了不同参量下的火灾危险性。在指定的研 130 m，坡面长度134m，垂直高度32m，坡前缓冲区域长 究场景下得出以下结论：坡度、风与火灾危险性呈正相关的关 30m，坡底缓冲区域长30m，坡顶缓冲区长30m，坡顶平 系；建筑宽高比与火灾危险性呈反相关的关系；建筑布局采用 m。 面的缓冲区长32 对齐分布时的火灾危险性高于交错分布时。 关键词：坡地建筑；火灾；数值模拟；坡度；风速；宽高比 中图分类号：X913．4。TKl21文献标志码：B 文章编号：1009一0029(2014)08一0906一04 坡地建筑发生火灾的特点及规律不同于普通的平原 上的建筑，往往受到山地特有的气候、地形等因素的影 响。例如：受山谷风(如图1所示)的影响，白天和夜晚的 风向不同，对火灾的影响也会不同。使用FDS，设置了 15种研究工况，对山坡上的建筑火灾进行数值模拟计算 与分析。 图2标准场景布局图 为使场景设置更接近真实环境，需要对风的属性进 风的属性进行设置，此时FDS能模拟产生典型的大气效 果并严格按照风廓线公式产生风，如式(1)所示。 “一Mo(2／zo)’ (1) 将‰(大气廓线起源高度)设置为10 m，同时将声(大 气廓线指数)设置为o．25即1／4分布。选用3m／s沿x 图l 山谷风 轴正向吹人的谷风，风将依次经过坡前、坡底、山坡面、坡 l模拟场景的设置 800 顶、坡顶平台后离开。计算时间为1 s。为使模拟场 为研究各影响因素对山坡上的建筑火灾影响程度， 景中风场较为稳定，标准场景设置了一个点火控制逻辑， 设置了一个标准场景作为研究的基准，其他工况均在此 在模拟进行到300s时使着火点出现进行燃烧。火源设 标准场景的基础上稍作变化设定而成。为较为真实地模 m×10