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建筑倾斜外立面火溢流沿程温度分布研究
文献摘要：
建筑火灾是火灾科学领域的重要研究方向之一,外立面火溢流温度分布对于建筑火灾风险评估与建筑防火设计具有重要意义.虽然已有众多学者对竖直外立面火溢流温度分布特性进行了研究,但是对倾斜外立面火溢流沿程温度分布特性的研究还较少.因此,本文对建筑倾斜外立面火溢流沿程温度分布特性进行了研究,以求建立适用于倾斜外立面火溢流沿程温度分布的预测公式.基于弗洛德相似原理,在网格独立性验证和实验数据对比验证的基础上,利用FDS建立了1:2的中尺寸燃烧室开展相关研究.燃烧室尺寸为3.78 m×2.36 m×1.6 m,在燃烧室上方设置一角度可变的混凝土板(长2.36 m,高7.55 m),用以模拟建筑的外立面.研究中设计了4种矩形开口尺寸(0.52 m×0.65 m、0.78 m×0.52 m、0.78 m×0.65 m、0.78 m×0.78 m)、4种外立面倾角(0?、10?、15?、20?),并为每个开口尺寸分别设计了4种火源功率,共计64种模拟工况.通过分析FDS数值模拟的结果发现:(1)在开口尺寸和火源功率一定的情况下,在相同测点处竖直外立面(θ=0?)的温度要明显小于倾斜外立面(θ>0?)的温度;(2)当外立面倾角θ=20?时,在羽流区相同温度测点处测得的温度是4种倾角中最高的;(3)当外立面倾角θ<20?时,外立面相同测点处的温度随着外立面倾角θ的增大而逐渐增大;(4)在开口尺寸和外立面倾角一定的情况下,随着火源功率的上升,外立面火溢流的最高温度变化不大.为进一步研究倾斜外立面上火溢流沿程温度分布特性,用1+sinθ对经典理论中的Z-Zn进行修正后发现,同一尺寸和火源功率下不同外立面倾角的火溢流温度数据具有更好的聚拢效果.基于此,在0<θ<20?的范围内建立了倾斜外立面沿程温度预测公式.本文研究结果是基于外立面倾角处于0?～20?区间完成的,对于外立面倾角大于20?时外立面火溢流沿程温度分布是否符合这个规律还有待研究.
文献关键词：
建筑火灾;倾斜外立面;数值模拟;温度分布
中图分类号：
作者姓名：
张孝春;程章昆;吴斌斌;陈钦佩
作者机构：
广东工业大学 环境科学与工程学院,广东 广州 510006;广东省建筑科学研究院集团股份有限公司,广东 广州 510500;应急管理部天津消防研究所,天津 300381
文献出处：
引用格式：
[1]张孝春;程章昆;吴斌斌;陈钦佩-.建筑倾斜外立面火溢流沿程温度分布研究)[J].消防科学与技术,2022(03):330-333
A类：
倾斜外立面,1+sin
B类：
外立面火,火溢流,沿程,科学领域,建筑火灾风险,火灾风险评估,建筑防火设计,竖直,温度分布特性,预测公式,弗洛,洛德,相似原理,数据对比,对比验证,FDS,燃烧室,一角,混凝土板,拟建,中设计,开口尺寸,火源功率,模拟工况,羽流,温度测点,着火,最高温度,上火,经典理论,一尺,温度数据,聚拢,内建,温度预测
AB值：
0.171106
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