长内走道排烟优化控制方式的适用条件研究

分析了长内走道自然排烟效果的影响因素.依照不同风向、风速及排烟口面积,设置五个火灾场景.火源位置固定,火源功率1.5 MW.结果:①600 s时,2 m高处烟气温度均在60 ℃以下.②排烟口总面积在6 m2以下的火灾场景,2 m以下的能见度不足10 m;排烟口总面积为12 m2的火灾场景,能见度均达12 m以上.结论:排烟口达到一定面积才能起到良好的排烟效果,外界风向能影响长内走道的烟气排放,常规风速作用下即能达到安全疏散标准.     

不同隧道排烟模式对站台火灾人员疏散的影响

为探究站台火灾条件下不同隧道排烟模式对地铁人员疏散的影响,以岛式地铁站为研究对象,利用Pyrosim建立火灾模型,并分析4种隧道排烟模式下的楼扶梯入口风速、烟气温度、CO体积分数和能见度的分布。结果表明：单一隧道排烟模式均无法满足安全疏散要求;疏散时间360 s内,在人眼特征高度处,车站隧道排烟模式下的人员疏散经过区域的能见度不能满足疏散要求,CO体积分数、温度、楼扶梯口风速均满足安全疏散要求;3种区间隧道排烟模式下的楼扶梯口风速均无法满足人员安全疏散要求,区间隧道推拉式反向排烟模式最不利于疏散区域烟气散热,区间隧道双拉式排烟模式排烟效果最为显著;火灾烟气的3个潜在危险因素中,相比于温度和CO体积分数,满足能见度在安全范围内的难度更高。     

含内天井的高层建筑火灾烟气流动数值模拟

研究设有内天井的高层建筑烟气流动及火灾蔓延特征,分析其对防火分区和安全疏散的影响。采用性能化消防设计的方法,对某设置74.65 m、55.95 m双内天井的一类高层建筑,建立火灾发展模型、设计火灾场景,用CFD火灾模拟软件进行数值模拟。结果表明:该建筑利用内天井自然排烟时,各火灾场景均能满足各层人员疏散的性能指标,而在内天井四周环廊上设置挡烟垂壁则影响烟气的顺畅排出,缩短了危险来临时间,增大了火灾的危害性。提出内天井式建筑宜利用烟囱效应优先采用自然排烟方式,烟气控制宜疏堵结合,以疏导为主的设计理念。     

高海拔双向行车公路隧道火灾控烟风速研究

雀儿山隧道为高海拔双向行车公路隧道,发生火灾后需要兼顾火灾点两侧人员的疏散,烟气控制较单向行车隧道复杂。采用FDS软件对雀儿山隧道进行火灾三维数值模拟,研究了高海拔双向行车公路隧道火灾时的烟气流动规律和能见度分布规律。研究结果表明:高海拔隧道火灾烟气流动比低海拔隧道速度快;纵坡隧道发生火灾时,若不采取任何控烟措施,烟流在火风压效应的作用下会从高洞口排出,而烟流沿下坡方向的蔓延距离仅在10 m左右,火灾烟气沿火灾点两侧蔓延极不对称;当隧道高洞口控制风速过大或横通道内控制风速过小时,易出现烟气蔓延对称性不佳或烟气窜入横通道,故二者应合理取值;当隧道高洞口施加0.5 m/s的风速、横通道施加1.0 m/s的风速时,烟气在火灾点两侧基本呈对称蔓延,且火灾两侧的能见度也基本对称;建议类似于依托工程的单洞双向行车公路隧道火灾疏散救援阶段,隧道高洞口风速控制在0.5 m/s左右、横通道内风速控制在1.0 m/s左右,以利于人员逃生。     

大型车间火灾应急疏散研究

以某公司的手机生产车间为背景开展大型车间在火灾时的应急疏散研究.分别利用PyroSim和Pathfinder软件建立车间的火灾模型和疏散模型,通过火灾模拟结果分析发现烟气高度和能见度是最早达到危险状态的因素,并在150 s左右达到了影响人员安全疏散的阈值;对人员疏散模拟结果分析发现车间部分疏散出口利用率低以及楼梯数量不足是影响人员疏散的主要因素.模拟疏散时间为330 s,判断火灾时该车间不能满足现有人员安全疏散的要求.提出改进措施:合理划分疏散区域,对一层实施分区疏散;为二、三层车间增设外挂楼梯和安全出口;加装防排烟通风设施来控制烟气层的高度.改进后此车间能满足人员疏散的要求.通过加强车间火灾安全管理,减少可燃物和消除火源,从源头做好火灾的防控.     

地铁车站火灾烟气蔓延数值模拟分析

分析了地铁火灾特性。利用FDS对天津地铁某站在发生火灾时的烟气温度与能见度分布情况进行了数值模拟,并对模拟结果进行分析,结果表明,360s时最不利点温度小于45℃,能见度为6～7m,完全满足火灾工况下的人员安全疏散对温度和能见度的要求,故该车站设计满足火灾时人员安全疏散的要求。     

防排烟系统对拱形地铁站厅烟气蔓延的影响

地铁站厅防排烟系统对人员安全疏散具有致关重要的作用。通过烟气层沉降理论分析,编写了适用于拱形地铁站厅火灾烟气蔓延区域模型程序,研究不同机械排烟量下烟气沉降高度随时间的变化规律。研究表明,随着排烟量的增加,烟气层沉降速度变慢,排烟量为28.4 m³/s时,360 s左右烟气层方才达到溢出口高度,该设计排烟量能满足人员安全疏散要求。通过火灾动力学软件FDS数值模拟的方法,研究不同排烟量和挡烟垂壁高度对地铁站厅能见度、CO浓度的影响。研究表明,烟气从高大站厅空间向狭小的通道空间溢出,容易在通道出口处形成烟气堆积,导致通道出口处能见度最低,CO浓度最高;验证了烟气层沉降理论计算地铁站厅烟气排烟量可以满足人员安全疏散的要求;设置挡烟垂壁可以提高地铁站厅的能见度和降低其CO浓度。     

某坡屋盖文化综合体步行街连廊特殊防火设计探讨

在现代综合体建筑中火灾安全一直是全社会关注的焦点问题.一旦发生火灾重则会引起众多的人员伤亡.本文针对某特定文化艺术综合体步行街连廊部分,采用FDS模拟步行街连廊不同火源位置和不同外界环境等工况下,检验其步行街连廊能否作为室外安全区.经过模拟分析:除C1-1,C1-2工况外,连通步行街均满足人员疏散安全要求.对于C1-1,C1-2设置的是冬季工况,因为气温较低,空气浮力较小,大量烟气在层高为4 m纵向街道内蓄积沉降,走廊内烟气温度较高、烟气能见度较低,不利于疏散.另外与无风工况相比,有风工况下,更有利于烟气通过屋顶开敞部分排出室外.且模拟所有工况中,坡屋顶均未被引燃.理论计算表明,火灾对屋面影响不大,在模拟1800 s范围内,可认为步行街连廊安全,可认定为室外安全区.     

商业厨房火灾烟气蔓延数值模拟研究

通过实地调研得到典型商业厨房物理模型。设置8种工况,利用CFD模拟商业厨房不同火灾事故场景下的烟气、温度、能见度等参数的变化规律,得到不同火灾事故场景的演化特点。分析结果可知,商业厨房发生火灾约30~40 s后,厨房内2 m高度处截面的能见度降到10 m以下,影响人员疏散;发生火灾约50~150 s后,门口1.8 m高度处测点温度达到60 ℃,影响人员的生命安全。     

地铁区间隧道及联络通道气流组织特性试验研究

选取地铁某线9个区间隧道冷态通风试验,研究联络通道防火门打开前、后隧道内部气流组织变化,判断真实火灾发生时烟气的蔓延范围,评估人员疏散的安全性。某一区间联络通道的全部防火门打开后,试验隧道主断面风速一般仍然满足2 m/s的最低要求,联络通道风向和风速受其与风机距离、列车阻塞位置影响;"假想火灾烟气"所流经的联络通道全部为补风,阻止了烟气向相邻隧道的蔓延,所有工况均不会对人员的安全疏散造成威胁。可采用电路比拟法分析空气流动,有助于判定联络通道的气流组织特性。定义了归一化风机相对距离,可作为预测联络通道防火门打开后风向的判据。     

地铁站台火灾不同排烟模式对人员疏散的影响

为研究火灾场景下不同排烟模式对人员疏散的影响,以某双层岛式地铁车站为原型,通过FDS软件建立火灾模型,分析4种排烟模式下地铁站台的火灾烟气温度、CO体积分数、能见度的分布。规定疏散时间360 s内,在人眼特征高度1.6 m处：自然排烟模式下的人员疏散途径区域出现温度大于60 ℃、CO体积分数大于250×10^-6、能见度低于10 m的区域;车站隧道排烟模式下的人员疏散途径区域出现能见度低于10 m的区域;车站公共区排烟模式和车站公共区及车站隧道混合排烟模式下,人员疏散途径区域火灾烟气温度、CO体积分数、能见度均低于疏散指标。     

高层建筑条形走廊自然排烟效果的数值模拟与评价

采用场-区模型模拟火灾发生时高层建筑条形走廊内的自然排烟过程,考虑了室外风向、风速、起火房间位置、走廊宽度和外窗尺寸、季节以及内走廊长度等因素对自然排烟过程的影响,对模拟结果进行分析并得出相应结论,结果显示当内走廊长度超过30m时,走廊内采用自然排烟不能保证人员的安全疏散。     

高层写字楼火灾混合疏散策略研究

选取某高层写字楼进行实例研究,利用PyroSim进行火灾模拟,计算25层走廊着火时的可用安全疏散时间,运用Pathfinder建立人员紧急疏散模型,分析混合疏散策略对疏散效率的影响。结果表明：相比温度、CO体积分数,能见度到达人员安全疏散界限的时间更短。25层走廊着火时,最不利条件下着火层可用安全疏散时间为319.1 s。楼梯疏散、楼梯电梯混合疏散所需安全疏散时间分别为526.3、427.9 s,均不满足安全疏散条件。楼梯、电梯及避难层混合疏散所需安全疏散时间为294.2 s。楼梯、楼梯电梯混合疏散整栋楼分别用时2 618、2 289 s。楼梯、电梯与避难层混合疏散整栋楼用时1 796 s。因此,高层建筑火灾时,楼梯、电梯与避难层混合疏散效率更高,更安全。研究结果为制定高层写字楼火灾应急疏散预案提供依据。     

单洞双线隧道火灾疏散时临界风速实验研究

以青岛崂山隧道为研究对象,搭建中尺寸单洞双线隧道实验平台,研究了列车发生火灾时,不同纵向风速对烟气扩散和人员疏散的影响。实验结果表明,单洞双线隧道发生火灾时,火源上方隧道顶棚区域附近温度最高并向两侧呈递减分布;垂直方向,火源两侧的烟气温度从上至下呈递减分布;在隧道发生火灾时能实现列车人员安全疏散的临界纵向风速为3 m/s。     

地下建筑柴油火灾数值模拟与分析

以某小型地下商业区为例,通过数值模拟的方式对地下柴油火灾的情况进行描述,对温度分布、能见度分布以及烟气层的变化进行分析,总结地下商业建筑火灾特点。人员疏散安全性评估表明,机械排烟系统有效的情况下该商业建筑内人员可以安全疏散至室外。从燃料使用及存放、装修材料选择、消防安全管理方面提出消防安全对策。     

含内天井的高层SOHO办公建筑人员疏散

为了确定高层SOHO办公建筑火灾时人员的疏散情况,采用场模拟和疏散模拟软件Building EXODUS对某含内天井的高层SOHO办公建筑进行模拟研究,分4个场景分析烟气流动规律以及对人员疏散的影响。模拟结果表明,建筑的内天井不仅给该建筑带来了良好的室内环境,而且能有效地疏导火灾产生的热量和烟气,在建筑喷淋系统失效的情况下,建筑内大部分地区人员能够安全疏散,只有着火层部分地区人员不能安全疏散。因此,火灾时必须确保建筑内灭火系统的可靠有效,以保证人员安全疏散。     

楼梯位置对高校宿舍楼人员疏散安全性影响研究

选取某典型内廊式女生宿舍楼为研究实例,依据最不利原则设置4个典型火灾场景,利用PyroSim模拟火灾烟气运动过程,对烟气层高度、温度、能见度进行定量分析,得出各场景可用安全疏散时间;利用Pathfinder模拟火灾场景下人员疏散行动过程,得到必需安全疏散时间。结果表明,该宿舍楼各个楼梯承载人流量不均、个别楼梯拥堵瓶颈严重,人员疏散时间较长。调整一部楼梯位置优化人员疏散,着火层人员疏散时间缩短17.0 s,疏散安全性显著提高。     

区间隧道列车火灾通风临界时间研究

计算地铁区间列车火灾人员所需安全疏散时间,与模拟所得可用安全疏散时间对比,确定区间人员疏散策略及通风临界时间。研究表明：地铁列车外部中间位置着火停靠在区间,火源功率分别为5、7.5、10 MW,需启动纵向通风排烟系统,组织人员向上风向疏散。火源功率为5 MW,纵向通风风速为2.0 m/s时,150~180 s 开始通风可保证人员安全疏散;火源功率为7.5、10 MW,纵向通风风速分别为2.4、2.6 m/s 时,120~180 s 开始通风可保证人员安全疏散。风机由静止转换为事故工况的通风临界时间为120 s,由运转转换为事故工况的通风临界时间为90 s。     

不同排烟速率下走廊排烟效果数值模拟

为研究不同排烟速率对建筑走廊排烟效果的影响,以某高层办公楼标准层为研究对象,采用FDS建立火灾模型,模拟分析排烟速率0、1.5、2.0 m/s下火灾烟气CO浓度、温度、能见度的变化。模拟结果表明:火灾发生后,着火房间内CO浓度在250 s时达到危险值,其余各测点处均未达到危险值;在火灾发生50 s内,除着火房间外,其余部位能见度均未达到危险值;火灾发生100 s时,着火房间温度达到60℃,此后温度继续升高,在150℃上下波动,走廊内温度均低于危险临界值;机械排烟在一定排烟速率下可有效延缓烟气扩散速度,同时可降低烟气中CO浓度、温度,但不能有效提高能见度。     

地铁站台火灾烟气蔓延数值模拟分析

采用FDS对地铁站站台层火灾进行数值模拟,分析其火灾情况下地铁站内的烟气蔓延、温度分布、能见度分布、CO浓度分布情况,研究地铁火灾时人员疏散的安全性。研究表明：火灾情况下,烟气温度、CO浓度的变化主要集中在火源区域附近。站台层其他区域的温度和CO浓度均得到很好的控制。但能见度下降较明显,不利于人员疏散。