本书以城市地下综合体的火灾风险与防护问题为主要研究目标，内容涉及火灾中烟气和温度扩散过程的数值模拟、物理模拟、通风系统设计方案适用性研究，以及火灾荷载对风险的影响，并通过研究提出城市地下综合体建筑防火问题的概念设计原则和基于数值模拟、物理模拟的防火设计流程，运用多学科综合理论，采取多元综合研究方法，从理论和试验两个层面研究和探索了大型地下综合体建筑物的防火设计关键技术。其研究结果表明地下综合体建筑的设计方案中所提出的通风排烟方案，不会对邻近建筑分区造成较大影响，基本能够满足火灾条件下烟气控制的需求。本书可以作为土木工程专业的学生及科研院校相关专业技术人员的参考用书。
本书中运用多学科综合理论，采取多元综合研究方法，从理论和试验两个层面研究和探索大型地下综合体建筑物的防火设计关键技术。此外结合广州拟建的麓湖地下空间项目火灾烟气扩散过程的模拟试验，对地下空间火灾现象的发展及影响进行了研究，以及对地下综合体建筑火灾风险的分析方法进行了研究。
随着我国城市化进程的发展，大城市的用地日趋紧张，城市地下空间的开发和城市地下综合体的建设日益受到政府和研究机构的关注。与地面建筑不同，城市地下综合体是体量庞大的地下空间，其消防安全是建设者最为关心的关键技术问题之一。当前关于城市地下空间消防安全的理论研究仍处于发展阶段，计算流体动力学技术和性能化防火设计理论的发展为其注入了动力。
本书以城市地下综合体的火灾风险与防护问题为主要研究目标，内容涉及火灾中烟气和温度扩散过程的数值模拟、物理模拟，通风系统设计方案适用性研究，以及火灾荷载对风险的影响，并通过研究提出城市地下综合体建筑防火问题的概念设计原则和新的基于数值模拟和物理模拟的防火设计流程。本书中运用多学科综合理论，采取多元综合研究方法，从理论和试验两个层面研究和探索大型地下综合体建筑物的防火设计关键技术。此外结合广州拟建的麓湖地下空间项目火灾烟气扩散过程的模拟试验，对地下空间火灾现象的发展及影响进行了研究，以及对地下综合体建筑火灾风险的分析方法进行了研究。在物理模拟试验方面，首先以氯酸钾和蔗糖为氧化剂与还原剂，通过改变两种试剂的配比，并设计了引燃电路，成功研制了一种可用于地下空间火灾烟气扩散过程模拟的发烟装置。按照1∶75的比例，制作了麓湖地下空间的部分有机玻璃模型，对原型结构的停车场和商业区中厅发生火灾等5种工况的烟气扩散过程进行了试验研究，结果表明项目设计方案中所提出的通风排烟方案，不会对邻近分区造成较大影响，基本满足火灾条件下烟气控制的需求，使烟气控制在容许的范围内。
本书主要由北京科技大学的牟在根、张举兵，广州市市政工程设计研究院的隋军、宁平华以及北京金隅嘉业房地产开发有限公司的杨庆凯编著。在本书编写过程中，北京科技大学研究生马万航、周琦、冯雷等参与了编写工作，在此对他们表示诚挚的谢意。另外，本书在调研、编写以及相关论文的发表等过程中，还得到了国家自然科学基金研究项目（51578064）的大力支持，在此表示非常感谢。同时，本书参考和引用了很多已经公开发表的文献和资料，为此谨向相关作者表示真挚的感谢。
希望本书能对读者的学习和工作有所帮助。鉴于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
牟在根，北京科技大学教授，博士生导师。目前的主要研究方向有：结构工程设计理论与计算方法；结构工程优化设计与应用；大跨空间结构的分析与研究；建筑结构抗震性能分析与研究。隋军，广州市市政工程设计研究院，院长。张举兵，北京科技大学副教授，博士。主要研究方向：桥梁工程设计理论、桥梁结构检测与维修加固、预应力混凝土结构。
1概述1
1.1引言1
1.2地下综合体的概念 7
1.3地下综合体的分类和特点9
1.4国内外城市地下空间的发展状况16
1.5地下综合体火灾危险性及防控分析18
2火灾荷载与火灾场景30
2.1火灾燃烧学基础30
2.2建筑室内受限燃烧39
2.3火灾荷载44
2.4火灾场景设置48
3火灾烟气流动的计算56
3.1火灾烟气特性56
3.2对称烟羽流63
3.3烟层高度的计算66
3.4英国与日本烟气质量流量的计算68
3.5烟气流动的计算模型70
4建筑防火性能化设计方法76
4.1建筑防火设计内容76
4.2性能化防火设计方法的提出77
4.3性能化防火设计的基本步骤与方法79
5试验研究 82
5.1有机玻璃模型设计与加工82
5.2试验记录设备91
5.3发烟剂配比研究91
5.4烟气扩散模拟试验106
6火灾风险空间分布研究147
6.1火灾风险的定义147
6.2火灾风险评估的基本原则147
6.3火灾风险评估与控制基本流程148
6.4火灾风险分析方法149
6.5分级标准及风险评价矩阵152
6.6火灾风险评估步骤154
6.7灰色聚类法在火灾风险评估中的应用154
7结论158
参考文献160
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