缆井和垃圾井等通道,自起火层向其上层或下层空间蔓延。若初期灭火失败,那么高层建筑犹如一座高大的竖向烟囱,将很快形成一根冲天火柱,危及楼内人员生命财产和安全。对于多层多室建筑烟气运动规律的研究,通常有两种研究方法:模拟方法和实验方法。
上海消防科学研究所提出了 SMOUC数值模拟软件,只要用来模拟地下建筑火灾烟气流动,并给出了判断烟气分层与否及烟气质量的计算公式;
中国科技大学开展了场区模拟和场区网模拟的数值模拟研究工作。
中国建筑科学研究院防火所研究了地下商业街的防排烟系统性能及防排烟系统的设计方法。
周允基教授等研究了火灾烟气扩散规律，并进行了火灾疏散模型优化工作。
林真国对中庭建筑火灾模型进行了数值模拟试验研究。 杨愉以会展中心为模型,采用该方法进行了火灾烟气控制研究。
杨光使用计算机模拟方法对地下大空间建筑火灾烟气运移规律进行了研究。
在2005-2012年期间,中南大学的博士杨淑江研究了《有风条件下室内火灾烟气流动和控制研究》、中国科学技术大学张小翠《建筑火灾场模拟中计算区域的影响研究》、哈尔
滨工程大学许超研究了《哈尔滨新纪元地下商业街火灾烟气控制与人员疏散》、东北大学李利研究了《医院病房区火灾烟气扩散过程计算模拟及人员安全疏散研究》、北京工业大学王鲁鹏研究了《地铁火灾中换乘站烟气控制的数值分析》、中南大学高歌研究了《大型商场火灾人员安全疏舰仿餓拟研究》、哈尔滨工业大学邱旭东研究了《高层建筑火灾雖的数值模拟》、中北大学耿鹏研究了《室内火灾数值模拟》、西安科技大学郭伟研究了《体育馆人员安全疏散研究》。上棚F艇择多种类型的建筑为研究原型,采用数值模拟方法对其火灾烟气运移规律进行研究,为上述建筑防火设计方法提供了理论参考依据。
国家安全生产监督管理局安全科学技术研究中心钟茂华、厉培德、韦星、廖光煊在多层多室模型实验室内对木垛火灾和煤油火灾时烟流运动过程进行了研究, 得到如下结论:(i)在着火源点垂直高度上的温度差明显高于其他测点的温差,随着烟流蔓延和扩散,烟气层温度基本趋于一致。(ii)对于木垛火灾和煤油火灾,最先超过一般人的生理极限的主要成份是SO2,CO和CO2,其次是NO和NO2。(iii)多层建筑火灾过程中,由于烟流的气压差波动幅度及频率较大,容易导致烟流在流动过程中充分蔓延到所流经通道的每一个空间,使人员避灾难度加大。
中国矿业大学郭镇、袁迎曙通过对普通住宅建筑的火灾
模拟分析，得到起火点的位置和燃烧释放率是焰火蔓延、温度分布和烟气层产生的关键，可燃材料的布置方式是焰火蔓延的必要条件，空间布局及建筑形式是温度分布和烟气扩散流动的主要因素，通风条件将对温度分布和烟气扩散方向有一定的影响。（1）住宅设计中应提高枢纽空间和开放空间尺寸，增大存烟容量，有条件时可以再枢纽空间增加排烟装置；枢纽空间应设计规整，利于烟气疏导防止高温烟气在某一区域囤积使烟气层加厚；有垂壁高度必须严格控制，尽量采用最大适用高度；（2）装修时，在枢纽空间和开敞空间的应尽量避免采用易燃材料，防止高温烟气所致燃烧；另外，尽量不要在枢纽空间和开敞空间做满堂装饰吊顶，以获得较高的存烟高度；（3）房间的内门应尽量采用耐火材料，窗玻璃应尽量采用高强度耐火玻璃，防止玻璃破碎使外界空气进入加剧室内燃烧；根据地区主导方向，尽量减少迎风面窗户尺寸。 三、本课题研究的目的
目前，对多空间（空间有分割布置）结构体系火灾行为研究不多，研究重点主要集中在建筑空间中的消防器材布置和人员疏散方面。而对于火灾蔓延和烟气扩散规律的研究，则主要是以高达建筑中庭、地下空间等为研究对象的。由于实验条件特殊及系统复杂，得到的实验数据更是少之甚少。所以，针对火灾下，焰火、烟气扩散和温度的发布规律研究也仅仅停留在单间、大空间建筑的数值分析。针对中庭火灾
模型的研究较多，依据中庭建筑高大敞开等特点，建立了多种火灾模型，这些模型是一种特定模型，其假设前提是高大空间，包括已经完成或者正在进行的各种实验分析与数值模拟分析，都是建立在中庭建筑这一特定环境之上的研究。这些模型不具有多层住宅建筑的特征，因此并不完全适用于多层住宅建筑。
据统计, 海南省海口市城中村共有270多个,居住人口稠密,村内建筑密集,消防设施缺乏,消防通道普遍不畅,消防安全管理混乱,抗御火灾整体能力薄弱,城中村发生的火灾数量占全省已发火灾总量的40% 以上。以此作为研究的切入点,试图探索适合我国国情、具有可操作性的城中村消防安全对策措施,为城中村消防安全规划和改造提供依据。 四、预期成果
通过火灾烟气数值模拟，得到城中村私宅楼房内部火灾蔓延及烟气流动的几点规律：
1、房间的布局方式是否对烟气流动和高温分布的影响； 2、室内易燃物较多时，是否会对轰然有增大的趋势影响；
3、起火点房间的空间高度，门上部过墙（垂壁）能有效阻挡高温烟气层扩散的高度值；
4、开启外窗的条件下，是否会对室内火灾起到加剧的作用，特别是楼与楼之间间距狭窄，通风条件差以及新鲜空
气难以补充至室内，会对起火房间造成较严重的轰然；
5、当火场温度达到一定数值后，楼与楼之间要至少达到多少米的间距，辐射温度不能引燃非起火楼房的房间可燃物或高温烟气不能流入到非起火楼房的房间。
6、常年主导风无法进入房间的情况下，开窗尺寸的大小数值是否影响火灾烟气的排出。
7、疏散楼梯的设置形式，对火灾是否造成烟囱效应，对人员疏散是否有效。
同时依据这些规律，得到火灾发生时，人的最佳逃生时间、疏散路线。
五、研究方案、研究方法及论证 研究内容：
本论文依托海口市青年路城中村私宅楼房单体建筑和楼群建筑为典型研究对象，建立模型，运用FDS软件对场景模型进行模拟，得出数据进行如下分析：
(l)烟气流动及分布的特征规律; (2)烟气回流控制;
(3)隧道弧度对烟气分布的影响; (4)隧道内温度场和浓度场分析; 技术路线：
建立火灾烟气运动的数学模型，根据质量、动量、能量和组分守恒定律，计算火灾烟气运动的三维控制方程：