摘要：本课题研究对象为某居民住宅单元，利用FDS软件对其火灾发展过程进行模拟研究，研究过程中通过设置通风、喷淋、密闭三种火灾场景，并在每一个火灾场景中分别设置了温度、能见度、特征性气体、火灾热释放速率等参数对火灾发展规律进行研究，通过各场景的对比分析，研究喷淋、通风情况对火灾发展规律的影响。研究发现，喷淋系统对火势的蔓延有较好的抑制作用，能够大大降低火灾发生时烟气层的温度，使火势不至于失去控制。通风状态下，虽然稀释了部分有毒有害气体的浓度，增大了室内的能见度，但是由于通风的作用，也助长了火势的蔓延，导致火灾烟气蔓延的范围扩大，因此通风并不是抑制火灾发生的良好措施。研究对如何预防火灾发生起到了积极的作用。

关键词：居民住宅单元；FDS；火灾模拟；烟气蔓延

Simulation study on Fire Development Law of Residential Unit

Abstract: In this paper, the fire simulation software FDS is used to simulate the fire of a residential unit. In the course of the study, three fire scenes are set up by ventilation, spray and airtight, and the temperature, visibility, characteristic gas, and fire release rate are set up in each fire scene. Through the comparative analysis of different scenarios, the influence of sprinkler and ventilation on fire development law is studied. It is found that the spray system has a good inhibitory effect on the spread of the fire. It can greatly reduce the temperature of the smoke layer when the fire occurs, control the further deterioration of the fire, and win valuable time for the rescue. In the ventilation state, although the concentration of some poisonous and harmful gases is diluted, the visibility of the indoor air is increased, but the effect of ventilation has also contributed to the spread of the fire, which leads to the expansion of the fire smoke spread. Therefore, ventilation is not a good measure to suppress the fire. The research has played a positive role in preventing fire.

Keywords: Residential unit; FDS; Fire simulation; Smoke spread

目录

摘要 i

Abstract i

目录 ii

1绪论 1

1.1课题的研究背景 1

1.1.1火灾及其危害 1

1.1.2高层建筑室内火灾的特点 2

1.1.3研究对象基本情况 2

1.2国内外研究现状 3

1.2.1国外研究现状 3

1.2.2国内研究现状 4

1.3研究目的及意义 4

1.4研究内容及研究方法 5

1.4.1研究内容 5

1.4.2研究方法 5

2FDS软件简介和理论基础 7

2.1火灾模拟概述 7

2.2FDS软件简介 7

2.3火灾模拟的理论基础 7

2.3.1FDS求解的基本方程 7

2.3.2大涡模拟法 9

3室内火灾模拟方案设计 11

3.1火灾发展的基本规律 11

3.2室内火灾模拟方案的设计原则 12

3.3室内火灾模拟的具体方案 12

3.3.1火灾荷载密度的确定 12

3.3.2热释放速率的确定 14

3.3.3室内火灾安全影响因素分析 17

4居民住宅单元火灾模拟数值分析 19

4.1居民住宅单元火灾模型 19

4.2火灾场景设定 19

4.3居民住宅单元数值模拟结果分析 20

4.3.1火灾烟气蔓延规律 21

4.3.2火灾热释放速率分析 23

4.3.3CO浓度分析 25

4.3.4温度场分析 29

4.3.5能见度分析 33

5结论与展望 37

5.1结论 37

5.2展望 37

致谢 39

参考文献 40

1绪论

1.1课题的研究背景

1.1.1火灾及其危害

（1）火灾的定义因燃烧现象引起的不受控制的燃烧和财产损失以及人身伤害可以称为火灾[1]。火灾造成的伤害是巨大的，也是非常可怕的，让人望而生畏。

（2）火灾的分类[1]从火源位置来看，可以将火灾分为地上、地下、空间和水面火灾。其中，地上火灾包括建筑火灾和森林火灾；地下火灾包括矿山火灾、地铁火灾、地下商城火灾等；水面火灾包括客船、货船、游轮和油面火灾等；空间火灾则包括客机、航天飞机或者空间站火灾等。