构建三维立体新型城市结构,尤其是地下空间的开发和使用,是今后城市建设的发展趋势。随着城市汽车拥有量的逐渐增多,地下车库的建筑面积也逐年扩大。因此,在地下车库给人们生活带来便利的同时,也带来了可能发生重特大火灾事故的安全隐患。本文针对扁平大空间地下建筑结构的特点,应用火灾烟气羽流模型和烟囱效应理论,对扁平建筑大空间中火灾烟气的生成速率及蔓延进行了理论分析研究,建立了扁平大空间火灾烟气蔓延的数值计算模型,并研究确定使用大涡模型进行模拟计算。通过实验研究和模拟计算对比分析,得到,当量火源直径当D与网格尺寸dx的比值介于4-6之间时,往往能得到精确的模拟计算结果。淮南某高层建筑地下停车场,单层面积约24800m2,楼层高度约3m(小于1Om),为典型的扁平大空间建筑,此独特的建筑结构对火灾烟气蔓延产生很大影响。以此为应用实例,针对第二防火分区,采用PyroSim、FDS、SMV等数值模拟软件对自然通风、排烟风机及喷淋等影响因子,设定了三种不同火灾场景进行了数值模拟研究。通过模拟结果分析可以看出,在机械排烟开启状态下,喷淋系统的开启会使停车场各开口处的能见度下降30%≤80%,因此喷淋灭火系统虽然在地下停车场火灾灭火降温上起到了一定的作用,但在火灾烟气和能见度控制方面却不尽如人意,往往会对地下车场中的人员疏散造成不利影响。针对模拟结果反映出的防火设计上存在的缺陷而提出的性能化设计方案,在很大程度上改善了防火分区内火灾发生时的能见度,大大增加了人员疏散系统的安全可靠性。该研究成果对扁平大空间地下车库火灾烟气流蔓延的有效控制具有实际理论指导意义。