随着超高层建筑数量的增加,中庭建筑也随之快速发展,前人将形状系数(A/H2)小于0.1,高度大于50 m的中庭定义为超瘦高中庭。超瘦高中庭内部温度常呈现梯度分布,温度梯度是影响烟气蔓延与自然排烟的重要因素之一。因此本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法研究温度梯度下超瘦高中庭烟气蔓延及自然排烟特性。首先对国内超瘦高中庭建筑进行调研分析,总结了超瘦高中庭几何特征分布,并以苏州市某酒店作为研究对象并构建物理模型,根据相关标准及规范确定模拟参数及边界条件,根据研究内容确定烟气蔓延及自然排烟的模拟工况。结合中庭烟气流动示意图对烟囱效应、中性面高度、排烟口压力等关键参数进行理论分析。采用FDS数值模拟软件研究了形状系数、火源功率、温度梯度对烟气蔓延、羽流触壁位置及羽流上升最大高度的影响,并对温度梯度下羽流触壁位置及最大上升高度公式进行修正。研究结果表明:形状系数大于等于0.10的中庭烟气填充方式为沉降式填充(先触顶、后沉降),形状系数小于0.10时中庭烟气的填充方式为蔓延式填充(先触壁、再填充、最后触顶);火源功率对羽流触壁位置影响不大,羽流上升最大高度随着火源功率的增大而增大;烟气触壁位置与最大上升高度均随着温度梯度的增加而降低,温度梯度会降低羽流整体发展速度并使羽流提前向两边扩散。在自然排烟部分,首先对比了超瘦高中庭机械排烟与自然排烟的排烟效果,其次分析了室内外温差、温度梯度及排烟口和补风口面积对自然排烟的影响。研究结果表明:自然排烟面积为中庭底面积15%时,排烟效率为69.8%,机械排烟量为200000 m3/h,排烟效率为29.7%;室内外温差较小时,补风温度较高,反而会形成较为有利的自然排烟条件;火源功率越大克服逆烟囱效应时间越短,温度梯度越大火源功率越小,中性面到达稳定值所用时间也越长;形状系数小于0.10的超瘦高中庭在设计自然排烟时,排烟口面积应该控制在中庭底面积的25%左右,补风口面积应该控制在排烟口面积的70%左右。论文研究为此类超瘦高中庭自然排烟设计供了一定的理论参考意义。