基于火災(zāi)荷載的城市高層住宅建筑單室火災(zāi)模擬分析*

文波 王興茂

（1.西安建筑科技大學(xué)資源工程學(xué)院，西安 710055；2.西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，西安 710055）

0 引言

火災(zāi)是嚴(yán)重威脅人類生存和發(fā)展的自然災(zāi)害與人為災(zāi)害中最嚴(yán)重的常發(fā)性災(zāi)害之一，火災(zāi)中煙氣對人員的傷害最嚴(yán)重。火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展是一個涉及湍流流動、燃燒、傳熱的帶有反應(yīng)的三維多相流動過程［1］。火災(zāi)荷載的分布影響著火災(zāi)增長速率、火災(zāi)最大熱釋放速率及火災(zāi)持續(xù)時間等主要火行為參數(shù)。高層住宅建筑火災(zāi)多數(shù)起始于單室火災(zāi)，主要研究起火房間內(nèi)的溫度變化、火災(zāi)煙氣蔓延、煙氣層沉降和熱釋放速率等問題。現(xiàn)階段對于火災(zāi)荷載及建筑單室火災(zāi)的研究主要有以下幾個方面。

國內(nèi)外對一些建筑物的火災(zāi)荷載進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，國際建筑研究與創(chuàng)新委員會第十四分委員會［2］、美國消防協(xié)會［3］對住宅建筑火災(zāi)荷載密度的統(tǒng)計(jì)平均值分別為780 MJ/m2、750 MJ/m2。KUMAR S等［4］統(tǒng)計(jì)印度住宅建筑火災(zāi)荷載密度為278～852MJ/m2；DOLEV I等［5］調(diào)查顯示塞爾維亞住宅建筑的平均火災(zāi)荷載密度為702 MJ/m2，火災(zāi)荷載密度為617～768 MJ/m2；李天等［6］計(jì)算得中原地區(qū)的住宅臥室活動火災(zāi)荷載為302.45～821.25 MJ/m2，平均值為520.26 MJ/m2，標(biāo)準(zhǔn)值為741.8 MJ/m2；王金平等［7］調(diào)查統(tǒng)計(jì)得北京地區(qū)住宅中的活動火災(zāi)荷載密度為327.71～1 110.17 MJ/m2，火災(zāi)荷載密度標(biāo)準(zhǔn)值為1 197.17 MJ/m2；程恩虎［8］對甘肅省不同檔次的住宅類建筑火災(zāi)荷載調(diào)查統(tǒng)計(jì)得低、中、高檔住宅火災(zāi)荷載分別為35.175、43.697、35.175 kg/m2。

對于單室火災(zāi)數(shù)理模型及實(shí)驗(yàn)研究，孟嵐等［9］建立了單室火災(zāi)數(shù)學(xué)物理模型，研究了釋熱速率的分布及房間平面面積對單室火災(zāi)發(fā)展的影響。……