喷淋作用下地铁站台烟气流动模拟研究

以某典型地铁站台为研究对象,采用FDS数值模拟方法,分析喷淋系统和排烟系统耦合作用下地铁站台的火灾烟气流动,探讨了喷淋和排烟口高度对站台排烟控制的影响。结果表明：喷淋开启后会诱发喷淋区域内的火灾烟气沉降,能见度低于10 m, 对火源附近的人员疏散不利;而喷淋对火灾烟气的冷却卷吸作用有助于减弱烟气沿站台纵向蔓延动量,有利于喷淋区域外的人员疏散;排烟口高度越高排烟效果越好,但对喷淋区域内能见度的改善效果不显著。     

侧部重点排烟与水喷淋协同作用下隧道烟气运动研究

合理的水喷淋设计参数及排烟策略，可保证隧道有效排烟和烟气层的稳定性，为人员安全疏散提供有利环境。为研究侧部排烟模式下烟气失稳临界状态时最佳喷水流量和排烟口设计参数，采用FDS 对15 MW 火灾规模下，不同喷水流量、排烟量、排烟口间距及排烟口高度下19 组工况进行模拟计算。结果表明：喷淋流量越大，烟气层高度越高，隧道整体温度降低，改变喷水流量对控制烟气层的稳定性效益不大，隧道空间内有烟气滞留；排烟量为70 m3/s、排烟口间距为50 m、排烟口高度为3.2 m 或4.0 m 为烟气层稳定临界状态时的排烟口最佳参数，此时侧部抽吸力向上的分力与烟气的热浮力大于水喷淋拽曳力，烟气层较稳定，隧道空间内无旋涡烟气滞留，有利于排烟和人员疏散。     

高层建筑横向走道防排烟方式对烟气控制效果的模拟

通过建立高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε双方程三维紊流模型对高层建筑火灾时横向走道内防排烟方式以及排烟口的位置和数量的烟气状态进行数值模拟,通过分析比较得出对于火灾初期挡烟垂壁对延缓烟气扩散的效果明显,可以通过设置合理的挡烟垂壁高度和数量来延长疏散时间.重要场所应用机械排烟时,排烟口应避免设在前室附近,对于只有单个排烟口时应将其设置在以挡烟垂肇为防烟分区的中间部位.在保持总排烟量不变时.可以将面积较大的排烟口合理的拆分成几个小的排烟口,并均匀分布在防烟分区内,这样可以降低每个排烟口的控制半径,有效的控制烟气的扩散,延长人员疏散时间.     

扁平空间火场排烟风机开启时机优化研究

已有的扁平空间排烟口开启时机研究中排烟口均为同时开启,为探索新型排烟口开启方式,以某小区地下停车场的一个防烟分区为研究对象,利用FDS火灾模拟软件建立模型并模拟,分析各工况烟气蔓延时间、烟气浓度、烟气层高度等数据对比排烟口按照烟气蔓延方向顺序开启与同时开启的排烟效果,并研究排烟口开启阈值与火源位置的影响,得到结论:当火灾发生在远离出口处时,烟气蔓延至下游出口所需时间随排烟口开启阈值增加而缩短,排烟口开启时机对烟气水平方向浓度分布的影响仅表现在烟气扩散至下游出口前;当火灾位置在远离出口处时,设置当烟气蔓延至排烟口位置时排烟口开启,地下停车场5个出口处总烟气单位长度消光率与排烟口同时开启相比低10%/m,250 s至300 s出口处平均烟气层高度高0.11m以上,排烟效果最佳;改变本文地下停车场模型火源位置,烟气蔓延至排烟口位置后开启排烟对烟气浓度分布及烟气层高度控制仍然最好,可见扁平空间内以烟气蔓延至排烟口位置作为排烟口开启条件,排烟效果最佳,且不受火源位置影响。     

排烟口对地铁隧道火灾机械排烟效果影响研究

利用火灾动力学仿真软件FDS研究了排烟口面积和排烟口长宽比对地铁区间隧道火灾排烟效果的影响(火源功率为5 MW)。即对不同工况下,人眼特征高度层温度,CO浓度,能见度以及顶棚温度进行研究并进行对比分析。结果表明:排烟口面积为4m^2、排烟口长宽比1:1更有利于人员疏散。     

排烟口布置方式对防护工程机械排烟效果的影响

防护工程若发生火灾,高温烟气会迅速蔓延,人员不易疏散,危害极大。针对某防护工程的防排烟系统采用性能化设计,通过数值模拟,比较排烟口布置在管道侧面侧向排烟和排烟口布置在管道底部底面排烟2种方式的排烟效果。结果表明,排烟口开在管道侧面侧向排烟的方式排烟效果更好,该方式更有利于人员疏散。针对侧向排烟系统,研究了排烟量对排烟效果的影响,并对工程排烟系统优化进行了性能化评估。     

站台火灾侧向排烟挡板机械排烟数值分析

针对地铁车站侧向机械排烟系统中的烟气吸穿现象,本文在排烟口下沿加装排烟挡板以提高机械排烟效率.应用火灾模拟软件FDS数值模拟计算站台内烟气温度分布,排烟口的流场分布,压力损失增加量和排烟口CO体积浓度等,分析了排烟挡板的宽度和设置方式对机械排烟中烟气层吸穿的影响.研究表明,排烟挡板的设置有利于避免烟气吸穿现象的发生,改...     

地铁站台一端起火时通风模式数值分析

地铁建筑出入口少、疏散距离长,发生火灾时人员只能通过限定的出入口进行疏散。研究地铁站台发生火灾时,不同通风模式下主要疏散通道状况,为人员安全疏散到地面提供理论依据。选取北方某地区岛式地铁站台为原型,合理简化后建立地铁车站三维模型,对地铁站台一端起火进行数值实验。在5 MW火灾情况下,分别讨论自然排烟、机械排烟及排烟加送风情况,据此了解疏散通道上是否满足人员安全疏散要求。经过数据整理,得到疏散通道处平均温度对比、速度矢量对比、烟气浓度对比图表。研究表明不同的排烟模式对温度场、速度场、浓度场的影响不尽相同,合理的排烟、送风可以有效减缓烟气扩散,为人员安全疏散提供保障。     

高层建筑火灾时走廊净高对排烟效果的影响

采用k-ε两方程三维紊流模型模拟高层建筑内的烟气流动,利用FLUENT软件对定排烟量情况下不同走廊净高和排烟口风速时的机械排烟进行模拟。对比分析了不同走廊净高和排烟速率情况下,高层建筑内烟气的扩散、走廊内烟气温度和质量分数的变化情况。结果表明,走廊净高为2.4m时,排烟口排烟速率不应大于1.7 m/s;走廊净高为2.7 m时,排烟口排烟速率不宜大于2.8 m/s;而当走廊净高为3 m以上时,排烟口的排烟速率按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95(2005年版))取值,能够符合安全疏散要求。     

基于烟气特性的商业综合体防排烟研究

理论分析中庭类商业综合体建筑的火灾烟气特性,计算中庭类商业综合体自然排烟系统排烟口的有效面积,并提出大型商业综合体自然排烟排烟口有效面积的设计理念。以某大型商业综合体为例,采用FDS对基于4MW火灾烟气特性的自然排烟系统的排烟效果进行数值模拟。结果表明:当火源最大热释放速率为4MW时,在该建筑自然排烟系统排烟窗有效面积占中庭地面面积的37.8%时,火灾产生的大部分烟气能够通过顶面自然排烟窗排至室外;各层安全出口附近距离地面2m高度处的烟气在1 800s内均能满足安全疏散的条件;数值模拟与理论预测的排烟效果一致。     

某高大空间热烟试验研究

对大空间的防排烟设计主要参考"中庭"的要求进行设计,消防验收中对其防排烟系统的有效性只能依据是否符合规范来评定.许多大空间建筑超出了规范涵盖的建筑形式,参考规范中"中庭"的要求进行防排烟的设计和评价已不再适宜.在澳大利亚热烟试验标准的基础上对某大空间的烟控系统进行测试,通过对烟气层高度和烟气层温升变化等数据的分析,研究大空间烟控系统的排烟效果.结果表明:热烟试验能够模拟火灾烟气的流动,可用于评价大空间排烟系统的有效性及消防验收.     

基于卷积神经网络的视频烟雾探测追踪技术研究

摘 要：火灾探测预警技术是有效降低火灾损失、辅助扑救火灾,保护人民生命财产安全的重要技术保障,是对烟雾进行探测较为有效的手段之一。目前,大部分烟雾探测报警装置主要设置于室内空间场所,仅具备探测和报警功能,同时误报率相对较高,也无法同步传递实时视频画面信息,对室外空间区域也无法进行探测。针对上述情况,基于视频监控系统对烟雾进行实时探测研究。通过对CNN架构进行改进,在EfficientNet中加入残差模块Res-EfficientNet,更精准的探测和识别烟雾。通过STRCF实现对烟雾的精度定位。为提高探测准确率,还考虑了烟雾偏振传输特性,如烟雾的扩散和半透明状态。为了能够更好地探测视频中的烟雾,将空间频率的能量作为滤波器的一维约束项,在基准数据集上进行了试验,试验结果表明,准确率提高了3%。     

地铁车站火灾烟控模式的数值模拟

针对设有屏蔽门的地铁车站中部发生火灾的最不利情形，模拟了自然排烟和机械排烟模式下的烟气扩散情况，给出了烟气的温度场和浓度场，考察了该车站现有机械排烟系统的排烟能力。对车站轨底排烟系统关闭模式进行了模拟，认为该模式更有利于人员安全疏散。     

某地铁车站热烟实验研究

在某地铁车站站厅和站台开展热烟实验,研究烟气流动情况,测量火灾时羽流及距离地面2 m高度处顶棚温度变化情况,在此基础上评价其排烟系统性能。结果表明,该车站内烟控系统能达到排烟目标;采用人员疏散出入口作为自然补风口,可避免烟气对疏散出入口的侵袭;在已建成建筑内采用受控的火源和烟源,用热烟实验方法可模拟真实火灾场景并测试排烟系统性能,也可以作为验证和评估大型复杂建筑内防排烟设计的手段。     

移动式排烟机安放位置的讨论

以实体试验研究单个移动式排烟机在不同安放距离、不同俯仰角下对封堵面积和排烟量的影响.得出排烟口和送风口的风速分布图,确定排烟机的最佳安放位置,不同安放位置下的实际排烟量.单个排烟机的最大封堵直径为1.4m;排烟机的最佳俯仰角度约为18.,安放距离为1..～1.5m.排烟机放置在建筑内进行排烟时应注意防止烟气倒灌.     

侧向排烟口对双层隧道机械排烟的影响

双层隧道具有空间利用率高,通行量大等优点,但由于顶部空间有限,多采用侧向排烟的方式控制隧道火灾时烟气的蔓延.以某越江隧道为例,采用火灾动态模拟软件FDS,改变排烟口数量、面积、间距,设计6个火灾场景,定量分析侧向排烟口的设置对机械排烟效果的影响.分析各排烟口流量、流速,分析隧道内温度分布、能见度分布.结果表明:在火源功率20 MW、无纵向风条件下,排烟口面积、排烟口开启数量以及排烟口间距都在火灾发生初期对烟气的蔓延起控制作用;提出在排烟口面积为4 m2、排烟口间距为90 m、火灾时开启4个排烟口时,排烟效果更经济合理.     

火源与排烟竖井的相对位置对重点排烟效果的影响研究

借助理论分析及数值模拟相结合的手段对某盾构城市地下道路火灾工况下，火源与排烟竖井的相对位置对重点排烟效果的影响进行模拟研究。研究结果表明单向排烟模式在一定的排烟量条件下，火源位置距离排烟竖井越近，排烟效果越好。当火源位于两个排烟竖井之间且偏向其中某一个竖井位置时，在排烟量允许的前提下，可以仅开启离火源位置较近的竖井风机排烟；当火源位于两竖井正中间位置时，可采用双向排烟模式；当火源恰好位于某个竖井正下方时，可以仅开启该竖井风机排烟，但采取该工况应综合考虑隧道内烟道板的耐火极限及耐火时间。     

空间细化的人防工程防排烟设计的探讨

介绍了空间细化人防工程的特点，就该类人防工程的实际情况，对排烟量及排烟口的设置进行了探讨，并对排烟时的补风问题提出了强制性补风的要求。防烟分区的合理划分及排烟口的正确设置，不仅可以节省工程投资，而且也可以更好的实现消防排烟的要求，完善该类工程的消防系统设计。     

浅谈建筑排烟系统的设计及作用

在分析建筑排烟系统作用的基础上 ,对排烟系统与排风系统从功能和运行方式上加以区别 ,并指出了排烟设计中常见错误及改进措施。     

某室内商业步行街火灾烟气控制研究

为了研究室内商业步行街的火灾烟气控制效果,以某城市综合体为例,模拟室内商业步行街火灾,在中庭位置设置1.5 MW酒精火源,点火后分别联动开启排烟设施和手动开启自然排烟设施,观察两种工况下室内步行街内烟气蔓延情况,并测量试验区域温度等参数.试验发现,相较于顶部自然排烟,采用联动机械排烟的烟气沉降速率低17％,烟气层高度高...