通常,大规模的办公设备、材料、文件和档案放在办公室。这些都是高度易燃物体,因此征收沉重的火灾荷载办公室区域。火灾荷载( 问 _f)是指所有可燃物体的燃烧热在办公室区域和地区内的空间。它直接火灾风险和消防的难度成正比(姚明et al。 8])。单位面积的总火灾荷载是火灾荷载密度( 问),它显示了火灾的严重程度。表 1展示了统计平均水平的火灾荷载密度在不同功能空间的认可的建筑类型。

火灾的计算分析有效控制烟雾扩散和排放的增长模式。 t²模型、MRFC模型和模型鲜果串火灾增长的数学模型( 10]。根据大量实验的结果和经验, t²模型是用来描述火灾发展的早期阶段在一个特定的空间。方程( 1)是根据NFPA204M (2002): (1) 问 f = α t 2 , 在哪里 问 _f是热释放率(嗯)千瓦,然后呢 α是火模量增加,千瓦/ s²。

表 2显示了 t²模型不同的火灾增长系数( α)采用各种建筑设计和不同材料的最大热释放速率和时间。

根据飞机超级高层办公建筑的特性和发展趋势,需求pillar-free,开放空间已经超过最大的消防安全地带的要求标准,这使得它不可能达到消防安全分区根据传统的消防安全设计。更高的办公区域有一个更高的风速,将加速火灾蔓延,典型的地板上,以防火灾。更糟的是,缺乏部门内部横向空间将加快烟雾的蔓延 11]。

根据《建筑设计防火规范(gb50016 - 2014),“机械排烟设施应该安装和室内净层高小于6米的网站应该包括烟气控制区域;结构在每个烟控制区域的面积不应超过500米²;和烟气控制区域不应该交叉超出了防火区。烟气控制区域应由结构分离的分区和天花板横梁向下凸起不少于500,或不燃组件的天花板和树冠向下凸起不少于500米。“机械排烟设备的排烟量显示在表中 3。

因此,可以得出结论,每个出口的区域(S)得到以下方程: (2) 年代 = 年代 1 × 60 米 3 / h n × 3600年 × 5 米 / 年代 , 在S烟排放口的面积, 年代1的面积是烟安全区,n是烟雾排放网点的数量。

每个出口的区域(s)是根据体积来计算的心房通过以下方程: (3) 年代 = V ×6 n ×3600×10 米 / 年代 , 在哪里 年代烟排放口的面积, V中庭的体积, n是烟排放网点的数量。

人群疏散在超级高楼大厦是一个重大的安全问题 12]。根据标准(gb50016 - 2014),典型的地板必须提供两个灭火疏散路线,所以那些困在火可以把其他航线的如果是阻塞(王、刘 13])。更宽敞的典型的地板,疏散路线不再存在,和路线的选择更模糊,这将影响疏散(罗德里戈和马歇尔( 14])。subsafety区可以建立中庭的压力缓解疏散(刘 15])。但是,中庭火灾危险的很特别,所以如果subsafety区建立在一个不恰当的方式,它不会减少疏散的压力,甚至会加速的垂直传播吸烟。

与公司的质量分数和温度相比,可见是一个更有影响力的因素在决定所需的关键时刻火成为危害,和烟雾影响邻近的开放面积约60年代( 12]。当火灾发生时,办公室区域能见度可以直接影响行走的速度。刺激状态和无刺激性的状态,行走的速度下降的遮蔽系数增加。刺激状态,行走的速度突然下降。因此,水平截面的可见性(接口)的1.5米的高度看到人群疏散的有效评估标准之一就是关于一个特定区域疏散的符合条件。在模拟计算,关键时刻的一个危险的情况 T₄能见度下降到10米( 16]。

经过调查和分析现有的超级高层办公建筑在中国,本研究的研究对象局限于那些高度至少150,标准层平面的不到3000米²和一个tube-in-tube结构。进行对比仿真实验,飞机的原型的典型层办公大楼。飞机45 m×45 m广场平面,面积2475米²。在平面的中心是一个17米×17米岩芯管。岩芯管外的空间是一个集成的办公面积2186 m²身高4.2米,他的故事和净高度2.9米。

在大多数超级高层办公楼设计,中庭是主要的平面设计的空间元素。心房的位置和形式的主要因素导致不同典型的地板上飞机。因此,通过合并心房到飞机原型机,它可以变形和派生。将中庭的方法和逻辑两个方面值得讨论:(1)在火灾隐患,中庭的影响区域办公区域的可见性;(2)在火灾隐患的影响中庭空间在办公室地板上平面的位置办公空间的可视性。应对上述问题,(3)的面积逐渐增加心房在飞机原型,导数平面,如图所示 1。(4)通过改变心房的位置在飞机原型,导数平面,如图所示 2。最后,六个标准层平面(飞机飞机F)得出的结论作为典型的地板和飞机在这个研究。

在上面的六个典型的飞机,除了核心管,所有领域的飞机是办公区域,这是分布式的方式类似于字符形状”回。“它为办公室利用率最高的效率和稳定的结构。然而,由于过度空间连续性,水平烟雾扩散率相当高。没有中庭空间包含办公室区域的过度的深度,所以排烟效率很低,难以进行人群疏散。在平面平面B / C, D, E和飞机楼中庭空间比例增加时,办公室区域面积减少,以及排烟效率增加。然而,当办公室区域的面积变得越来越小,烟下沉的时间下跌,这可能负面影响能见度。此外,较小的办公区域减少了服务效率和建筑物的结构稳定性。飞机飞机B / C和E / F是相同的标准层平面中庭区域。中庭位置的两架飞机,分别在单面面积和“回”字型的角落区域办公室区域。它大大改善了办公区域的平面形态和影响路线的烟雾蔓延。平面特性的对比和分析的六个典型地板如表所示 4。

比较模拟体验,一块虚拟土地被选为一个超级高层建筑与45 m×45 m基地。六个典型飞机建模根据相同的规则,和他们的飞机最初设计根据现有标准,以确保所有的六个建筑物被一个超级高层办公大楼294米高。此外,没有在模型中庭,有42米高的中庭每十层模型B f .比较模型图所示 3,亮粉红色表示范围的模拟和深红色代表地板上用火。仿真的几何模型如图范围 4。

根据标准,建立了几何模型基于假设比较仿真方案,和火灾场景设计。在所有六个火灾场景, t²火的来源被认为是火,热释放率为媒介。

确保人们的典型层超级高层办公建筑可以在两个不同的方向撤离,飞机在几何模型优化设计:创建一个2-meter-wide走廊毗邻的核心管两个办公区域分隔的心房飞机配备了一个中庭,所以办公室区域总是环绕核心管。整个典型的地板是一个集成的办公空间,配备有火的办公区没有盾牌。然而,火盾是用来区分心房和办公区域,和心房成立作为一个单独的消防安全地带。足够数量的烟安全地带建立了所有的六个场景。最大的烟安全区是434米²500,小于最大²指定的标准。所有antismoke板的高度是0.6米,高0.5米的最大中指定的标准。

至于消防设施的布局,所有自动洒水装置的感应温度为68°C,和烟雾排放的风速5 m / s,网点会停止工作,如果温度达到280°C。至少两排烟出口安装在每个安全区在办公室抽烟区,和之间的距离短于60米。烟排放口的规范确定的面积根据烟安全地带。根据前面提到的标准要求和公式,十0.6米×0.9米安装。较低的部分在办公室区域配备五空气供应,和5米/秒风速。此外,空气供应数量满足最小值(不少于50%的排烟量)按国家标准。中庭,中庭作为一个单独的消防安全工作区域。在中庭的高度超过12米,采用机械排烟。所有的烟雾排放渠道都安装在顶部的心房和双方每个结构的地板上。烟盾牌被安装在心房和办公区域和将关闭30年代后烟雾警报响起。与网分享同样大小的一个洞是用来模拟裂纹。 A controlling device was installed on the curtain wall closest to the burner. If the temperature reached 500°C (flash burning), the window would be broken (vanish). Horizontal slices were installed 1.5 m above the ground to collect data of visibility [ 20.]。

地板计划和消防设施的几何模型如图所示 5。每个火灾现场的参数如表所示 5。

部分在不同时间点的水平面离地面1.5米(平均实际高度)被观察的变化可见性图表,为了获得六个火灾场景模拟的结果(表 6)。

可视化仿真的结果显示能见度的变化在相同的火灾条件下典型的飞机。①在火灾现场1中,没有心房,办公区包围了岩芯管。在火灾,火灾的消防安全区域的可见性来源减少到低于10 m火开始后的120年代。然后,烟雾蔓延到双方在同一时间,两个相邻防火安全区域的可见性开始下降,然后去不到10 m火开始后的174年代。230年代当烟雾蔓延,整个办公区的能见度不到十米。②在火灾现场2中,典型的地板上有一个心房。中庭是位于飞机的一个角落里,核心管还是办公室区域包围。火灾,火灾的消防安全区域的可见性源拒绝不到10 m火开始后的96年代。然后,烟雾蔓延到双方在同一时间。两个开口的大小火区域和两个相邻区域之间是不同的,有一个明显的不对称分布的能见度的降低率:与更大的开放区域的可见性显著降低,而与小打开缓慢下降。 When the smoke spread for 255 s, the visibility of the whole office area was less than 10 m. ③ In Fire Scene 3, there was an atrium on the typical floor. The atrium covered one-fourth of the circumference of the core tube, and the office area covered three-fourths of the circumference. In a fire, the visibility in the fire safety zone of the fire source was reduced to less than 10 m 78 s after the fire started. Then, smoke spread to both sides at the same time. As the size of two openings between the fire area and the two adjacent areas was different, there was a noticeable asymmetric distribution of the reduction rates of visibility: the visibility of the area with the larger opening was reduced significantly, while that with the smaller opening dropped slower; besides, a visual corridor with high visibility was formed between the atrium and the core tube. The visibility of the whole office zone was below 10 m 1000 s after the fire started. ④ Fire Scene 4 had a similar process of visibility reduction with Fire Scene 3. The atrium still covered one-fourth of the circumference of the core tube. But, as the atrium area was larger and the office area was smaller in Fire Scene 4 than Fire Scene 3, it took a shorter time (260 s) for the visibility of Fire Scene 4 to drop to less than 10 m. ⑤ In Fire Scene 5, the atrium on the typical floor continued to become larger, and the office area continued to shrink to 1,136 m²办公室,中庭和覆盖面积一半的芯管的周长,分别。在火灾,火灾的消防安全区域的可见性来源减少到小于10 m火开始后的85年代。两个开口的大小火区域和两个相邻区域之间是不同的,有一个明显的不对称分布的能见度的降低率:与更大的开放区域的可见性显著降低,而小的开口,随着下降慢;此外,具有高可视性的视觉走廊形成心房和核心之间的管。230年代当烟雾蔓延,整个办公区的能见度不到十米。⑥火灾现场6共享同一地区办公室的区域(1136米²5)与火灾现场。中庭形状的“-”,覆盖核心管的周长的四分之一。在火灾,火灾的消防安全区域的可见性来源减少到小于10 m火开始后的85年代。两个开口的大小火区域和两个相邻区域之间是不同的,有一个明显的不对称分布的能见度的降低率:与更大的开放区域的可见性显著降低,而小的开口,随着下降慢;此外,具有高可视性的视觉走廊形成心房和核心之间的管。232年代当烟雾蔓延,整个办公区的能见度不到十米。