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随着近年来城市建筑逐渐向多功能化的超高层建筑发展,超高层建筑楼层多,人员荷载大,火灾情况下传统疏散无法满足安全疏散要求。本论文回顾了前人的实验和数值模拟研究,研究电梯运行对建筑压强和烟气分布的影响。电梯活塞效应导致电梯前室与建筑空间产生一定压差,从而影响火灾烟气的扩散。本文基于活塞效应理论,在CFD的基础上建立了超高层建筑单井单轿厢电梯模型,使用FLUENT15.0模拟高速电梯的运行,研究了电梯运行造成的活塞效应对电梯前室及其电梯井内压强和烟气分布的影响。本文采取5m/s,8m/s和10m/s三种电梯运行速度,通过模拟建筑电梯前室加压32Pa和不加压条件下的电梯运行,电梯井加压40Pa和不加压条件下的电梯运行和电梯井加压40Pa,连通相邻电梯井条件下0.5m×0.5m,1.0m×1.0m和1.5m×1.5m三种面积连通口的电梯运行几种工况,对建筑的压强变化和烟气分布进行对比分析,得到以下结论:(1)比较电梯上行周期和电梯下行周期的烟气随时间运动情况,发现电梯上行会促进烟气蔓延。(2)电梯运行造成活塞效应使电梯前室压强随电梯运行变化,电梯前室的压强变化范围与电梯井相比更小。比较不同电梯运行速度发现,电梯运行速度越快,电梯前室的压强变化范围越大;而同一电梯速度,电梯前室所处楼层越高,电梯前室的压强变化范围越大。模拟显示对电梯前室加压32Pa可使电梯前室在电梯运行速度10m/s以内时仍能够保持规范要求压强。(3)如采用电梯前室加压送风系统,当电梯上行经过前室后,电梯前室压强始终大于电梯井压强,因此,如防烟系统失效,烟气进入电梯前室,烟气将进入电梯井。需要注意的是,模拟中电梯前室加压32Pa,电梯运行速度为5m/s的工况下,电梯运行全程中电梯前室压强始终大于电梯井压强,此种工况下若烟气进入电梯前室,烟气在电梯运行过程的任何时候都能进入电梯井。(4)如采用电梯井加压送风,加压40Pa能够减小低楼层电梯运行造成的压强变化范围,但同时增大了高楼层压强峰值,且电梯下行后高楼层压强回升缓慢,在电梯上行周期中,出现少量烟气进入电梯井的情况。对电梯前室加压的防烟效果优于电梯井加压。(5)如采用连通相邻电梯井方式,两井道间的连通口面积越大,对电梯活塞效应造成压强变化的平衡作用越好。而连通口可能使烟气大量进入相邻电梯井,扩大烟气蔓延范围,单独采用无法保证电梯前室防烟。