大空间建筑能够提供广阔的内部使用空间，被广泛应用于公用建筑。但是该类建筑的功能需求与现行消防规范在防火分区、安全疏散等方面都存在较大的矛盾，例如该类建筑面积大，防火分区远远超过规范规定，并且疏散距离和疏散宽度均无法满足规范需要。这已成为困扰大空间建筑防火设计的主要问题。因此，近年来针对大空间建筑的抗火性能化分析已经成为研究的热点之一。　　大空间建筑物火灾之所以会造成大量人员伤亡，很大程度上是因为火源高温和烟气所致。另外，火场产生的温度荷载会对结构产生严重的破坏，有时甚至会直接导致结构的坍塌。因此，研究大空间建筑火灾下烟气温度和能见度的变化规律，得出适用于大空间建筑火灾下空气的升温曲线，对分析火灾对结构的破坏程度、人员的安全逃生等都具有重要意义。　　基于以上背景，本文的主要研究内容及成果如下:　　1、针对曲顶（即曲面屋顶，本文中简称为“曲顶”）大空间结构，本文利用FDS程序建立曲顶大空间建筑火灾温度场的基本模型，设定多组对比工况，以此分析不同因素对此类结构火灾下空气升温过程的影响，最终提出影响曲顶大空间结构火灾下空间温度场的重要因素，以及各因素间相互作用关系。主要结论如下:　　(1)火源位置的影响:在火源位置附近，火场温度明显高于空间内其它位置。火源越靠近空间中心，整个火场的温度分布越均匀，高温区域的分布越广。　　(2)排烟量影响:提出了是否需要考虑烟气排放对大空间火灾下空气升温影响的判定依据:曲顶大空间建筑的排烟设计中，可以以美国规范NFPA92B中所给出的排烟量值为参考，当排烟系统的实际排烟量不大于一定比例的经验设计值时，可以忽略烟气的排放对火灾下空气升温的影响。该比例的大小，与建筑空间大小、排烟系统的设计有关。　　(3)屋面几何形状影响:在相同高度平面内，位于火源垂直位置处的火场温度明显高于其他空间位置处，并且同一平面内高温区域沿火源中心呈极对称环状分布。空间高度越高，温度作用越大。不同平面的高温区域所占比例亦有较大差别。随着高度的增高，高温区域在该平面的分布越广。建筑型式越复杂，温度作用越大，火灾对建筑结构的影响也越大。　　(4)矢跨比影响:在相同高度平面内，矢跨比越大，网壳顶面结构的曲率越大，火场温度则越高。不同矢跨比下网壳结构火场最高温度的比值基本一致。　　2、利用FDS程序分析不同参数对曲顶大空间建筑温度场模型中火源功率的影响。本文建立曲顶大空间建筑关于火源功率的火灾场景，设定多组对比工况，研究曲顶大空间建筑温度场模型中火源功率的特性。主要结论如下:　　对于曲顶大空间建筑而言，FDS模型的精细化网格划分法已不再适用于非规则的曲顶大空间建筑温度场模型的有限元计算。按照传统的网格划分方法进行数值计算时，较小的火源功率、较小的建筑空间、较规则的建筑型式以及选用合理的排烟系统，可以改善由不规则建筑边界引起的火场内外烟气流循环交换不畅的情况，从而改进火源功率的稳定性。另外，选用机械排烟系统是保证壳体大空间建筑火源功率稳定的最有效的方式。　　3、建立了曲顶大空间建筑火灾下空气升温过程的数学模型，该模型形式简单、参数较少（相关参数为平衡温度Tm、升温速率系数r）。本文模拟了多例曲顶大空间建筑火灾场景，并利用MATLAB程序对网壳结构火灾下升温曲线的模拟结果进行非线性拟合，建立曲顶大空间建筑火灾下空气升温经验公式。　　矢跨比是影响壳体结构火灾下空气升温过程的重要影响因素。本文利用MATLAB非线性拟合程序，对数值模拟计算结果进行筛选整理，求得了本文网壳结构的火灾下空气升温经验公式中，与结构矢跨比有关的影响系数。　　将本文所用模型的数值模拟结果与实验实测数据进行了对比。数值模拟计算出的不同时刻、不同高度的空间点的火灾温度，与实验数据基本吻合，说明本文所用FDS模型在大空间火灾场景的模拟中具有较高的准确性以及较好的计算精度。另外，将本文经验公式与数值模拟结果进行对比，发现本文经验公式给出的网壳结构火灾下升温曲线的表达式与数值模拟的计算结果基本吻合，经验公式的拟合效果良好。　　4、曲顶大空间建筑火灾下人员逃生规律研究。　　本文建立了曲顶大空间建筑火灾能见度分析模型，建立不同局部火源位置下的火灾场景。主要结论如下:　　建筑火灾逃生是一个非常复杂而艰难的过程。在有关人员逃生的众多控制因素中，火场能见度是大空间火灾人员安全逃生最重要的控制因素。局部火源的位置对火灾后空间能见度的影响极大。当局部火源越靠近大空间中心位置时，同等条件下火场能见度越低。无论是从结构安全还是从人群逃生安全来看，大空间建筑都应尽量避免易燃物处在空间中心或临近空间中心的位置。