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。     

热障效应对中庭自然排烟影响研究

采用数值模拟技术研究“热障效应”对中庭自然排烟效果的影响规律,分析不同火源功率在不同温度梯度下中庭顶部自然排烟口的排烟效果.结果显示,在高大空间内部,相同火源功率下,环境温度梯度越大,顶部烟气温度越低,通过顶棚开口向外的烟气质量流率越小.火源功率越小,环境温度梯度对顶部开口自然排烟效果的影响越明显,即热障效应的影响越突出.随着火源功率增大,环境温度梯度对自然排烟效果的影响逐渐减弱.     

高宽比对中庭自然排烟效果影响的模拟研究

采用FDS软件模拟了不同高宽比情况下中庭自然排烟时烟气蔓延和填充过程,并将模拟结果从能见度、温度、烟气层高度等方面进行了定量分析.研究表明,随着中庭高宽比的增加,虽然中庭内烟气温度逐渐降低,但自然排烟效果也随之降低,为保证中庭内的人员安全,应该适当增大自然排烟量,或者使用机械排烟系统.     

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。     

某购物中心中庭排烟控制方式研究

以某商贸中心为研究对象,利用FDS软件选取该商业中心内某一中庭及其相关各层防火分区的烟气进行模拟研究,得出相关结论：采取自然排烟与机械排烟相结合的方式能够有效地控制烟气的运动,并为人员安全疏散赢得宝贵的时间。     

某办公楼中庭排烟量计算研究

针对某办公楼中庭特点,分别采用换气次数法及羽流法对该办公楼中庭部分需要的排烟量进行确定,考虑安全系数1.5,采用换气次数法计算出中庭排烟量为250000m3/h,采用羽流法计算出中庭排烟量为150000m3/h。通过对发生在一层地面的火灾进行数值模拟,分析了两种不同排烟量工况下的烟气控制效果。结果显示,排烟量为250000m3/h时烟气层最终稳定维持在6m,排烟量为150000m3/h时烟气层最终稳定维持在3m,换气次数法计算出的250000m3/h排烟量工况的排烟效果较好。因此,实际中庭建筑工程排烟量的确定应该结合中庭实际情况进行综合分析,并通过模拟实际建筑物场景加以定性研究,以得出最佳设计方案。     

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。     

外界风速和风向对某中庭自然排烟影响的FDS模拟研究

从理论层面探讨了外界风的风向与风速对中庭自然排烟的影响,以此来探索中庭建筑采用自然排烟的可行性。主要技术手段是通过FDS模拟计算,分别从风速大小和风向两个角度研究影响的机制。结果发现,当风速超过一定数值后,排烟效果才会明显增强,而且存在一个排烟效果最好的适中数值;当外界风向垂直掠过天窗对外方向时,会导致自然排烟的失效。     

某火车站中庭不同排烟方式的效果比较

以某火车站中庭为研究对象,采用FDS模拟软件对火灾烟气控制排放效果进行了模拟。结果表明,该中庭采用自然排烟时的排烟效果明显好于机械排烟。根据这一结论,提出了针对火车站类建筑防排烟设计的一些建议。     

基于“准室外空间”的超大空间烟流数值模拟

针对超大空间建筑体积均大于一般大空间的特点,引入"准室外空间"的概念,并以成都海洋馆为例数值模拟自然排烟模式下超大空间的烟流规律。结果表明,超大空间体蓄烟纳热能力强,烟气分层明显,烟气层一直维持在人员活动面之上,人员疏散过程中所处环境与室外条件类似,达到了"准室外空间"的要求。     

低位排烟作用下小室火灾的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,结合某装配有低位排烟系统的实体小室,分析了低位排烟作用下小室火灾的发展过程.结果表明,在低位排烟模式下,烟气层高度的界面比较低,通常都处在连续火焰区;大量的空气被排烟风机从下层空气层直接抽走,使得机械排烟效率大大降低;机械排烟效率随着火源功率的增加而增加;通过模拟得到低位排烟时的平均机械排烟效率约为27.3%.     

分布式排烟管对侧向排烟效率提升效果分析

为了进一步提高隧道火灾侧向排烟效率,以港珠澳大桥海底沉管隧道为研究对象,利用FDS数值模拟软件进行等尺寸建模,将火源热释放速率设置为10,20,50 MW,排烟速率设置为4,6,8,10 m/s,宽高比设置为1:2、1:1、2:1、3:1,共计48组工况,在各个侧向排烟口处加装"分布式排烟管",通过控制变量法分析分布式...     

自然通风作用下中庭建筑热环境的数值模拟

以上海地区一实际建筑为例,应用K-ε两方程湍流模型、零方程模型和数值模拟方法对双层玻璃幕墙中庭建筑内的温度场进行了模拟,计算了不同室内负荷下适用自然通风的时间。研究结果表明,自然通风在过渡季节能有效改善室内热环境,较好地满足人体热舒适要求。     

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。     

高层建筑走廊机械排烟的数值模拟研究

采用场一区复合模型模拟起火层内的烟气运动过程，分析了走廊通道内三种机械排烟方案的烟气控制效果。模拟结果表明，与排烟量相比，排烟口的位置和数量对排烟效果的影响更大；排烟口应尽量远离疏散出口。     

中庭排烟系统设计优化分析

依照现行国家相关标准的规定并参考国外相关标准,对建筑中庭内两类典型设定火灾场景条件下烟羽流的质量流量和温度进行计算和比较分析。建议设计者充分理解和运用中庭烟羽流的发展变化规律,结合中庭自身的建筑特征,有针对性地采取适宜的技术措施,改进和优化中庭排烟系统设计,提高系统的安全性和有效性。     

自然排烟口对机场航站楼排烟效果的影响

采用 FDS 模拟与理论计算相结合的方法,设定 6 种上、下开口面积之比的工况进行模拟,研究自然排烟口对机场航站楼排烟效果的影响。结果表明：当上、下开口面积之比不大于 1.8时,随着排烟口面积增加,室内平均温度下降,烟气层高度抬升,排烟效果越来越好;当火灾发展至 720 s 时,室内平均温度仍在安全范围内,对于人员疏散影响不大。建立理论模型,与模拟结果进行对比,得出当上、下开口面积之比为 1.8 时理论模型适用性较好。     

大型机库消防排烟风量近似分配方法与模拟检验

合理的排烟风量分配对大型机库的火灾烟流控制与消防安全至关重要。基于大型机库烟流浓度分布的特征,提出“污染面积比”风量分配方法,并给出了相应的风量分配计算模型。为阐明“污染面积比”风量分配方法的有效性,以武汉某机库的等风量分配法为对比案例,借助FDS软件,分别对机库能见度、中心截面速度分布、排风口附近横断面烟气浓度分布、近火点温度和CO浓度的变化规律进行了数值模拟。结果表明,采用“污染面积比”风量分配法,燃料稳定燃烧600 s后库内能见度明显提高,顶棚无明显的烟气回流与集聚现象,排风口附近断面烟气浓度较低且分布均匀,火源附近烟气温度和CO浓度显著下降。由此证明,在总风量确定的情况下,“污染面积比”风量分配法是一种有效实现机库快速排烟、提高消防作业安全性的风量分配新方法。