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。     

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。     

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。     

排烟速度对扁平空间机械排烟效率影响研究

针对采用机械排烟方式的扁平空间建筑火灾,采用1/20缩尺寸模型进行实验,研究不同排烟风速对机械排烟效率的影响。扁平空间长3 m,宽2.4 m,高0.25 m,使用无水乙醇作为燃料,采集燃料质量和温度变化数据。设定排烟风速为0.3、0.6、1.85、2.2 m/s,以空间内顶棚低温区和高温区的比例判定排烟效率。实验表明:当排烟风速为0.3 m/s时,机械排烟和自然排烟的排烟效率接近;随着排烟风速从0.3 m/s增加至1.85 m/s,排烟效率从45%提升至85%;当风速大于1.85 m/s时,排烟效率不再提升。     

高大空间火灾自然排烟与机械防排烟匹配性研究

针对具有顶部自然排烟口的高大空间建筑火灾,在1/10的缩尺模型试验数据与全尺寸FDS模拟计算结果相吻合的基础上,提出用送风气幕代替多风口送风,研究顶部自然排烟口开口率、风机风速以及火源功率对自然排烟、机械排烟和机械送风三种防排烟模式的影响。对比这三种模式下测点的最高温度,并采用排烟质流量率对排烟口排烟效率进行评价。研究结果表明:各模式下达到最佳排烟效果时各参数设置明显不同。在机械排烟模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为-3 m/s时排烟效果最佳;在机械送风模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为6m/s时排烟效果最佳。     

高大中庭建筑防排烟设计方案研究

以某已建大型建筑综合体内中庭式建筑为研究对象,采用大涡模拟的方法研究了该高大中庭内分别设置自然排烟和机械排烟系统时的烟气控制效果。自然排烟开口面积按中庭地面面积5%计算,同时考虑了夏季高温环境对烟气运动的影响。机械排烟系统包括建筑内首层排烟、中庭中部排烟以及中庭顶部排烟三个部分,通过对中庭内温度场、速度场和排烟口处CO浓度的分析,得到了高大中庭建筑结构内的最佳排烟方案。     

环形走廊排烟口数量对排烟效果的影响

为了研究排烟口数量对高层建筑走廊机械排烟系统排烟效果的影响,选取一栋具有环形走廊的高层建筑作为研究对象,采用FDS软件进行数值模拟,在排烟口面积恒定的情况下,通过综合分析走廊内分别设置1、2、4个排烟口时,走廊内烟气层温度、能见度等参数的变化情况,对不同工况下的排烟效果进行了研究。结果表明,环形走廊内只设置1个机械排烟口时,排烟效果并不理想;随着排烟口数量增多,排烟效果得到一定的改善;设置4个排烟口时与仅有2个排烟口相比,排烟效果提升并不明显。综合考虑排烟效果和实际工程造价,建议适当增加排烟口的个数来改善排烟效果。     

室外风和机械排烟对机械排烟效果的影响

为研究室外风和机械排烟综合驱动对高层建筑疏散走道机械排烟效果的影响,在相似原理基础上,开展了1/3缩尺寸试验。通过改变室外风和机械排烟量,分析前室门处、疏散走道的烟气温度和烟气蔓延速度等参数,定量分析室外风对疏散走道机械排烟效果的影响。试验结果表明:室外风风速为1.0 m/s时,烟气层稳定,临界单位排烟量为105.8 m~3/(h·m~2),较无室外风时的临界单位排烟量(63.5 m~3/(h·m~2))有所提高;室外风风速为2.5 m/s时,烟气层紊乱,单位排烟量211.6 m~3/(h·m~2)仅能减缓烟气蔓延进入前室的速度,不能将烟气控制在疏散走道内;室外风风速为4.0 m/s时,疏散走道内烟气完全紊乱,机械排烟失去控烟效果。     

“河西南部市政综合体”空调系统设计

<正>工程概述1工程概况本工程为一类高层建筑,地上建筑总面积为61831 m~2,建筑总高度85.10m。地下1、2层为停车场及设备用房(其中地下2层部分战时作为核六级二等人员掩蔽部),地上1层及夹层为公交站及办公用房、2~4层为商业用房,5~18层为办公用房。办公层高3.9m;商业层高4.8m。设计内容:本扩初设计内容包括全楼的冷暖空调系统,地面部分的通风、防排烟消防系统。地下层的通风、防排烟部分不在本设计范围内,详见地下层暖通图纸。     

中庭自然排烟的数值模拟

利用FDS分别对热压单独作用和热压、风压共同作用下的中庭自然排烟进行数值模拟,对比分析按我国《高层民用建筑设计防火规范》的规定确定自然排烟窗开启面积的自然排烟和最小换气次数下的机械排烟的排烟性能,研究各工况下的中庭内烟气层高度、烟气流速、温度及烟气浓度。主导风向及主导风速对自然排烟效果影响显著。主导风速小于2.5m/s时自然排烟效果优于按最小排烟量设计的机械排烟。换气次数不小于6次/h时机械排烟有很好的排烟效果。     

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。     

室外风作用下机械排烟速率对烟气层特性的影响研究

室外风和机械排烟是建筑补气和排烟常用的方式,为研究二者综合作用时对火灾烟气分层特性造成的影响,本文通过小尺寸实验,设置室外风速为无风、一级风时,分别改变机械排烟速度,在十二种工况下,测量了走廊中纵向温升分布及各测点烟气速度分布。发现随着机械排烟量的增加,室外风对烟气分层的削弱作用呈现先小后大的趋势;随着机械排烟速度的增加,烟气的热分层逐渐遭到破坏,且走廊前部的烟气层失稳早于走廊后部。     

高层建筑走廊排烟效果分析

选取具有条形走廊的典型建筑模型,模拟机械排烟条件下的走廊排烟效果。考虑建筑物门、窗缝隙的渗风作用,排烟系统参数设定以GB 50045-95《高层民用建筑设计防火规范》为基础,讨论排烟量、单个排烟口、起火房间位置等条件对排烟效果的影响。     

半地下车库火灾情况下通风排烟方式探讨

以半地下汽车库作为烟气控制研究对象,运用FDS软件模拟计算半地下汽车库发生火灾时产生的烟气在车库内的流动情况,并且通过分析发生火灾时温度和烟气层的能见度、高度等参数研究半地下车库的有效排烟-补风方式。结果表明:在一定的建筑结构、周边环境及地形条件下,可以采用顶部自然排烟口(采光通风井)和高侧窗补风的自然排烟补风方式代替整个防火分区机械排烟设计。     

中庭体型系数对火灾烟气控制的影响

基于体型系数理论提出中庭体型系数的概念,利用数值模拟的方法对相同体积不同中庭体型系数的建筑进行模拟。通过对比三种体型系数的中庭烟气层高度和平均温升的差异得到:瘦高型和扁平型中庭火灾前期自然排烟效果好;立体型中庭火灾前期机械排烟效果好;在火灾后期三者采用自然排烟方式时其排烟效果均好于机械排烟,防排烟设计时可以优先考虑自然排烟方式。     

地下车辆基地排烟模式对比研究

本文通过FDS软件模拟了火灾条件下大型地下车辆基地应用不同排烟模式时的排烟效果,分别根据实际研究对象设置了机械排烟模式和自然排烟模式的仿真模型,对火灾过程中建筑内烟气层高度变化通过切片进行了定性分析,同时计算了两种排烟模式的排烟效率,对排烟效果进行了定量计算,通过全面的分析发现自然排烟不适用于火灾载荷较小的大型地下车辆基地等场所,在火灾载荷小于20 MW的情况下应选用机械排烟模式。     

地下交通环廊通风排烟试验研究

进行1/10小尺寸模型试验,研究城市地下交通环廊不同通风排烟方式下的排烟效果。通过对机械排烟和自然排烟方式下,不同风速时环廊内温度和烟气变化情况试验结果的分析表明:在无自然排烟时,地下交通环廊顶部的排烟量越大,烟气层下降的越慢,顶部以下的烟气温度越低,越有利于人员疏散;在有合适的自然排烟时,地下交通环廊的自然排烟口具有很好的排烟作用,机械排烟对烟气影响不大。     

高层建筑走廊排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气的研究

高层建筑发生火灾时,走廊是烟气扩散的重要途径,同时也是人员逃生的必经之路.本文通过建立高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε两方程三维紊流模型,利用FLUENT软件对高层建筑火灾时不同排烟方式下的机械排烟进行了模拟,对比分析了高层建筑条形走廊内不同排烟口与挡烟垂壁之间的距离,以及不同挡烟垂壁高度情况下走廊内烟气的扩散状况.结果表明,在高层建筑条形走廊内设置挡烟垂壁能够较好地降低挡烟垂壁下游走廊内的危险性;挡烟垂壁与排烟口之间的距离对排烟的影响不大,挡烟垂壁的下垂高度是影响排烟效果的关键凼索;垂壁下垂高度每增加0.2 m,其下游平均温度将减小10℃左右.     

环形中庭排烟方式对比分析

采用FDS模拟对某大型综合体建筑中的环形中庭的机械排烟和竖井自然排烟两种模式进行了对比分析。通过各排烟口烟气参数的定性及定量分析,提出综合排烟效果值来判断该位置采取不同排烟模式的效果优劣。结果表明,距离火源位置较近时,竖井自然排烟效果较好,综合排烟效果值小于1;而远离火源位置时,机械排烟效果较好,综合排烟效果值大于1。可以采用机械排烟与自然排烟相结合的排烟方案,得到最优的排烟效果。     

扁平中庭自然排烟有效性分析

通过FDS模拟对扁平大空间中庭高侧窗及天窗两种自然排烟模式的有效性进分析。结果表明:对于建筑高度超过12m的扁平中庭,条件允许的情况下可以采用高侧窗和天窗相结合的自然排烟方式;火源在一层时,移动式天窗的排烟效果优于高侧窗排烟效果;火源在三层时,侧窗排烟效果优于移动式天窗排烟效果。