商业建筑火灾场景设计的试验研究

当前,建筑防火设计规范向性能化方向发展。性能化防火设计所做的主要工作是火灾风险评估,而火灾场景设计是火灾风险评估的基础。以火灾荷载调查数据为基础进行典型商业建筑火灾场景设计的试验研究,设计大型购物中心内快餐店和运动休闲店两类店铺的燃料包并进行ISO 9705实体房间火试验,用于确定燃料包的燃烧特性,如热释放速率、毒性气体产生速率等。试验结果表明:快餐店和运动休闲店两个燃料包的火灾增长率处于中速火和快速火之间,并且偏向于快速火,两个试验的热释放速率的峰值都达到1MW左右,平均热释放速率快餐店为139kW,运动休闲店为191kW。试验结果可以为建筑设计师和消防工程师在火灾风险评估中设计火灾场景提供参考。     

地铁列车车厢火灾特性研究

在用报纸引燃点火情况下,采用地铁列车实体模型研究了地铁列车的火灾场景,得出了模拟地铁列车在火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度的变化规律.研究表明一节列车车厢最大热释放速率为5 MW左右;如果两侧沙发同时引燃,最大热释放速率为10 MW;该点火方式下引起火灾的燃烧极不充分,烟气中NO含量很低,几乎没有SO2、HCN的释放;烟气主流沿着而不贴着屋顶向外蔓延.     

公路隧道动态火灾规模及人员疏散研究

为了确定城市公路隧道阻塞场景下火灾蔓延时的动态火灾规模和人员疏散方案,基于临界辐射热通量理论计算车辆引燃时间,并运用FDS研究动态火灾规模和同时打开两侧横通道与只打开一侧横通道两种工况下的温度与可视度分布规律,通过Pathfinder计算人员疏散时间。结果表明：初次引燃需要250 s,二次引燃分别需要615、650 s,共计11辆车参与燃烧,最大热释放速率高达39.1 MW;两种工况下的温度与可视度分布规律基本相同,但同时打开两侧横通道的疏散时间仅为390 s,较后者减少了320 s;建议四洞公路隧道发生火灾时,宜同时打开两侧横通道,且应在10 min内及时采取措施防止车辆发生二次引燃。     

大型商业综合体防排烟设计实例分析

某购物中心属大型商业综合体。依据规范规定,有两个中庭的排烟量可按4次/h计算。设置20 MW的火灾场景模拟各楼层的烟气运动、温度、能见度、CO及CO2的体积分数,得到各个因素达到危险状态的时间,分析排烟系统的有效性。模拟时间为1 800s。结果表明:所有中庭的排烟量均应按6次/h设计。     

飘窗纵向防火性能数值模拟

使用FDS研究火灾中飘窗阻止火灾纵向蔓延的防火性能。采用t2增长型火源,火源面积2m2,位于房间中央,无水喷淋,最大热释放速率为6MW。选取300℃作为窗玻璃破碎的温度极限值。飘窗宽度分别为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0m。结果:8种火灾场景下,上层窗玻璃最高温度分别为147.7、185.8、248.8、176.6、209.7、179.1、184.5、212.6℃,均低于300℃的窗玻璃破碎温度。结论:①8种火灾场景,均不会导致上层窗玻璃破碎;②增加飘窗宽度作为纵向防火措施可在一定程度上取代窗槛墙,但上下玻璃窗之间要保证一定高度的防火间距。     

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...     

浅谈商业用厨房火灾的预防

1　宾馆、酒楼、饭店等建筑中商业用厨房的火灾原因1.1　操作失当 ,油锅持续高温引发火灾商业用厨房内油炸、油煎等烹饪制作较为常见 ,当油锅在持续加温 ,锅内温度逐渐达到食用油的燃点(315℃左右 )后 ,油锅内的油品便会产生自燃。从试验情况来看 ,其燃烧蔓延速度较快。油锅起火大约 2 0 s后 ,火势便发展到猛烈阶段。若不能及时有效地扑灭 ,可迅速引燃厨房内其他可燃物 ,并且通过风机、风管蔓延 ,从而引发更大的火灾。1.2　厨房灶台燃料泄漏 ,遇明火引发火灾目前 ,宾馆、酒楼、饭店厨房灶具燃料主要是以燃气或燃油为主 ,一旦灶具或燃料输送…     

火灾时隧道内烟流流动状态试验研究

通过大比例火灾模型试验,研究火灾时隧道内烟流流动状态、烟流速度变化以及通风对烟流流动状态的影响。试验模型隧道长100m,内径1.8m。火源采用燃烧床盛放油料模拟,试验中设定了A、B、C三个火灾规模用以模拟实际隧道火灾场景。试验结果表明,点火后,隧道内火区、火区下游烟流速度在2～8min内增加很快,明显大于点火前风速,且其增幅随通风风速、火灾规模的不同而变化。同时,随着火势的逐渐减弱隧道内烟流速度也逐渐减小,并趋于初始风速。试验结果建议对于一般的限制或禁止油罐车通行的隧道,火灾时,隧道内应尽快建立起2～3m/s的纵向风流以抑止烟气的逆流。     

火灾沿有机玻璃厚板下表面蔓延特性试验研究

通过搭建小型试验平台,研究了下部火源对水平放置的有机玻璃厚板的加热和引燃作用,获取了有机玻璃厚板下表面的引燃时间及火源蔓延规律等特性。试验结果表明,在下部火源直接加热作用下(温度约400～500℃),点火约3～4min后有机玻璃厚板被引燃,引燃后有机玻璃厚板下表面温度可达到约800℃,随后火势逐渐沿有机玻璃厚板向远端蔓延;当下部火源熄灭后,有机玻璃厚板的火势随即自行熄灭,不发生自持续燃烧。该试验研究为了解厚型有机玻璃顶棚在被引燃情况下的火灾蔓延特性及消防应急措施方面奠定了技术基础。     

火灾试验用标准燃烧物燃烧特性及影响因素

采用ISO 9705标准墙角火试验装置对2种火灾试验用标准燃烧物开展了定量试验研究。研究结果表明:控制瓦楞纸箱含水率和燃烧环境条件下,采用4角点火方式,2种内部蜂窝状结构的典型标准燃烧物热释放速率曲线均呈单峰分布,燃烧过程中无明显平稳燃烧段;塑料杯组合体、纸杯组合体标准燃烧物火灾荷载密度分布约600MJ/m2和200MJ/m2,单体燃烧火灾增长速率分别接近中速火和慢速火。     

单个小汽车火灾热释放速率影响因素分析

系统调研国内外单个小汽车全尺寸火灾试验结果,对点火时间、持续燃烧时间、火灾发展到HRR峰值所用时间和火灾HRR峰值进行统计分析,重点分析热释放速率的影响因素。结果表明,影响小汽车火灾试验结果的因素主要有:小汽车本身的燃烧性能、点火部位和点火方式、试验空间的围合状态以及油箱材质和油料数量等。     

大型商业建筑中庭火灾性能化分析研究

对各层中庭开口处未设置防火卷帘的大型商业建筑中庭火灾进行数值模拟,分析其火灾发展过程及烟气蔓延过程,研究该火灾场景下人员疏散的安全性。研究表明:火灾下,烟气通过各层中庭开口处向各楼层内蔓延,并对接近中庭顶部的楼层产生较大影响。但在本文的火灾场景下,人员均能安全疏散。大型商业建筑在各层中庭开口处不设置防火卷帘的设计方法在一定程度上仍然可以保证人员疏散的安全性。     

红松林地表凋落物层燃烧数值模拟

采用PyroSim建立红松林地表凋落物层大空间模型,对凋落物层的燃烧温度、热释放速率、烟气浓度等进行数值模拟。取红松林地表凋落物进行试验,探究其燃烧与蔓延过程。结果表明,红松林地表凋落物层燃烧时温度在100～490 ℃;随着高度增加,温度下降幅度由剧烈逐渐趋于平缓;燃烧150 s时,热释放速率HRR达到7.5×105 kW,且有继续上升趋势;燃烧烟气中CO2体积分数达8％～10％;火场内流动风速为2 m/s时,烟气体积分数下降65％左右。凋落物燃烧温度曲线与模拟结果相似,采用PyroSim软件能够近似地模拟红松林地表凋落物层燃烧的过程与发展趋势。     

ETFE薄膜屋面材料大尺寸火灾试验研究

设计了ETFE薄膜的大尺寸火灾试验,研究了在4 MW火灾规模下ETFE薄膜的燃烧特性,并探讨了在标准试验和大尺寸火灾试验条件下ETFE膜材燃烧是否出现熔滴现象.结果表明:在4 MW火灾规模下,ETFE薄膜在火焰可以接触到的位置发生软化及烧穿,并有滴落物,在火源无法接触到的位置保持完整性,未发生火蔓延;符合GB 8624...     

阻燃床垫的燃烧性能研究

采用《建筑材料及制品燃烧性能分级》附录A的床垫热释放速率试验方法对非阻燃普通床垫和阻燃床垫进行燃烧性能对比试验。普通床垫在燃烧试验中热释放速率最高达600kW,烟气温度最高达160℃,CO体积分数达0.04%,CO_2体积分数达1.5%,极易引发火灾蔓延或造成人员伤亡;而经过阻燃处理的床垫几乎无火灾危险性。在高层建筑公寓类场所中,有必要使用燃烧性能不低于B1级的阻燃床垫,以防止火灾发生和蔓延。     

在受限和通风防火分区内对燃烧速率特性的试验研究

在核安全研究框架内对在受限和通风防火分区内油池火燃烧速率进行了试验研究。在实体火灾试验基础上，此研究为在受限和通风火灾场景下的燃烧速率机理提供了新的信息。描述了在自由条件和空气受限条件下所进行的试验，对试验装置、仪器以及火源进行了详细叙述。在相同场景（0．4m^2TPH油池火）下，对自由条件和空气受限条件的试验情况下的燃烧速率进行了对比。在空气受限情况下，燃烧速率与时间的变化曲线显示出三个不同阶段：自由条件和受限燃烧速率相同；不稳定阶段，空气受限条件下燃烧速率高于自由条件下的燃烧速率;稳定阶段。从图像分析看，不稳定阶段显示，动荡和间歇火焰大大提高了燃烧速率。介绍了通风速率和油池面积对此现象的影响。试验结果为理解有限区域内燃烧速率提供了新的试验信息。     

某仓库火灾实验与数值模拟对比

采用FDS模拟某仓库火灾,并与实验结果比较温度曲线和火灾蔓延过程。在仓库中放置三层金属货架,分打火机和烟头两种引燃方式和不同点火位置进行实验。模拟与实验得到的温度曲线相似度很高。250s前模拟与实验得到的火灾蔓延过程比较相似,250s后由于纸箱倒塌,模拟结果出现延迟。合理摆放货物的情况下烟头引燃仓库火灾的可能性较小。     

蔓延火灾下钢框架结构抗火性能试验研究

为研究蔓延火灾下钢框架结构建筑室内火灾温度场、钢构件温度分布和位移的发展规律,对1个足尺的两层钢框架结构进行蔓延火灾试验,测量试验区域内关键位置的空气温度、钢构件温度和位移。试验结果表明：试验中火源房间内的火灾过程呈现4个明显的发展阶段,受火70min时室内火灾达到全盛,测得火灾烟气层最高温度730℃;受火82min时火灾从火源房间蔓延至邻近房间,导致了邻近房间内各受火钢构件温度峰值出现在不同时刻,同时,各构件历经扩散热烟气加热、直接受火加热和冷却降温3个阶段,呈现反复升降温的受火过程;受火过程中,钢构件温度变化显著滞后于火场温度,受火钢柱先后升温产生向上的轴向变形。与传统室内火灾相比,蔓延火灾扩大了火场范围和钢结构受火范围,对结构安全和人员安全造成更大威胁,因此在进行结构抗火设计时应得到充分考虑。     

不同通风条件下宾馆客房燃料包燃烧试验

在对北京145家中档宾馆客房进行火灾荷载调查的基础上,设计制作了具有代表性的宾馆客房燃料包,并通过FDS设计9个火灾场景,观察燃料包的燃烧规律。选取两组不同通风条件下的房间火场景进行实体试验。试验结果表明,两组燃料包的火灾增长速率均介于快速火和中速火之间,偏于快速火,热释放速率峰值约为2 MW,顶棚最高温度可达700℃。通风开口越大,越有利于火灾的发展,但当通风因子超过一定值时,由于散热量较大,热释放速率峰值反而会下降。     

不同车门开闭状态下地铁车厢火灾特性研究

考虑地铁车窗受高温破碎的因素,利用FDS研究不同车门开闭状态下车厢火灾发展,对比热释放速率、温度、车窗破碎时间等.结果显示:车门开启数量对车厢火灾热释放速率的影响较大,最大热释放速率可达14.4 MW.在400℃和600℃的破碎温度下,当车门开启数量大于3扇和4扇时,车厢火灾最大热释放速率下降.火灾发展初期,车门开启数...