地下车库是典型的扁平大空间建筑,其高度较低、单层面积较大,内部火灾危险源众多且火灾荷载较大,一旦发生火灾不仅会危害工作人员的健康,影响车辆疏散,甚至还会对建筑结构及内部管线设施造成严重破坏。因此极有必要研究通风系统对烟气的控制效果,最大限度的降低烟气温度、减少烟气浓度、提高排烟效率,减少火灾造成的次生灾害。国内外有不少学者对地下车库火灾发展进行了计算机模拟以及实体模型试验等,本文首先对前人的研究内容进行归纳,并结合当前规范,对比实际火灾案例,确定对地下车库通风系统进行性能化防火设计。然后以北方工业大学地下车库为研究对象,搭建了小尺寸火灾试验平台,设计了多种工况,探究火源位置及补风量变化对空间温度、CO浓度的影响。其次,本文建立了与试验模型相匹配的FDS数值计算模型,在验证FDS计算可靠性的基础上,对比了三种火源位置和四种补风量下车库内温度、CO浓度、能见度的分布规律,为下文选取最不利火源位置及最佳补风量奠定基础;并研究了顶棚射流下最高温升的理论公式,得到其与火灾规模、风速的关系;此外还得出顶棚射流下温度横向衰减符合指数规律。最后对研究对象进行排烟系统优化设计,结合实际建立了全尺寸的地下车库模型,对原有规范中不明确的地方诸如排烟口高度、排烟口朝向等进行改造,研究在4MW火灾时地下车库内烟气温度、CO浓度、能见度的扩散情况以及相邻车辆引燃时间对比,结果表明:增加排烟口高度、将排烟口朝上开启可以有效提高排烟效率,避免“吸穿”现象发生,对实际工程起到一定的指导作用。