大型连廊式商业综合体建筑防火分隔优化设计

针对大型连廊式建筑防火分区难以划分的难题,介绍此类建筑防火分隔优化设计方法。以徐州某商业综合体步行街为例,采用FDS和火焰热辐射理论模型对步行街6m宽防火隔离带阻隔火灾蔓延的有效性进行数值模拟和理论分析。结果表明:自动喷水灭火系统失效,防火隔离带一侧商铺轰燃时,另一侧商铺接收的热辐射强度小于商铺辐射引燃的热辐射强度12.5kW/m2;6m宽防火隔离带能够有效阻隔天井一侧商铺火灾蔓延至对面。在采取有效的防火隔离带时,可以将天井所在的竖向空间作为一个独立的防火分区。     

着火房间相邻可燃物引燃过程及其实例研究

通过对着火房间中相邻可燃物引燃过程的研究，建立了相邻可燃物的辐射引燃数学模型。结合具体算例，讨论了不同房间结构及可燃物布置方式对辐射引燃过程的影响，提出了在不同计算条件下，可燃物辐射引燃数学模型的应用方法及辐射引燃的判定依据。给出了在着火房间可燃物相互引燃的情况下，确定火源热释放速率的方法。     

海底隧道背负式列车火灾热释放速率研究

介绍汽车燃烧热辐射理论和烟气辐射理论。建立基于汽车燃烧热辐射和烟气辐射的受限空间内汽车间引燃模型,讨论不同火源位置对背负式列车车厢火灾热释放速率的影响。针对凹底双层(SQ6型)背负式列车的车型结构,设计火灾热释放速率理论计算模型。车厢内下层汽车横向引燃仅需考虑着火汽车的辐射作用,上层汽车引燃需要同时考虑热烟辐射作用。针对SQ6型背负式列车,绘制不同火源位置下汽车燃烧的热释放速率曲线。研究结果表明:背负式列车火灾最大热释放速率约为11 MW,且下层汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率大于上层相同位置的汽车火灾,位于中部汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率值大于车厢端部汽车引发的火灾。     

大空间公共建筑防火分区要求及隔离带的设计

介绍了大空间公共建筑防火分区设计的基本要求,分析了防火墙、防火卷帘、防火水幕和防火隔离带4种分隔措施在大空间公共建筑防火分区设计中的应用特点及要求,重点研究了防火隔离带宽度设计计算方法。结合某展览建筑进行了防火隔离带的具体设计,可为类似建筑的防火隔离带设计提供参考。     

浸机油棉布引燃及燃烧特性实验研究

设置明火、香烟火和热辐射3种火源,研究机油含量对棉布引燃特性的影响。对于明火条件,还考查了机油含量和含水量对棉布燃烧特性的影响。热辐射引燃实验采用锥形量热仪进行,分别取热辐射强度为25、30、35、40kW/m2。结果表明:随着机油含量增加,明火和热辐射作用下棉布的引燃时间均逐渐缩短,香烟火条件下则影响较小;当机油含量达45%时,棉布被明火引燃的时间缩短近一半;明火作用下棉布的燃烧火焰持续时间先增大后减小,残留物质量先缓慢减小再迅速减小最后趋于恒定;对于29%机油含量的棉布,含水量越大引燃越困难,含水量达13%时棉布不能被引燃。     

大型商业建筑室内步行街防火分区设计

以某商场为例对室内步行街防火分区划分进行性能化设计.根据建筑平面布局和使用功能特点,提出控制精品店铺的面积不大于300 m<'2>,临街商铺采用耐火极限不低于1.0h的墙体或防火玻璃与步行街走道分隔,二、三层环廊的宽度不小于3.0 m,步行街宽度不宜小于8.0 m等防火分隔措施.以公式计算确定商铺火灾最大热释放速率为10.4 MW.以FDS模拟水平及竖直方向不同距离的热辐射强度,验证防火分隔方式的有效性.     

气承膜式会议中心防火分隔措施研究与数值模拟分析

针对某气承膜式会议中心结构特点难以在建筑内采用实体防火墙、防火卷帘等方式进行防火分隔的问题,通过膜材燃烧实验,对燃烧破洞临界温度进行了测定。以临界破洞温度与单位面积膜材表面引燃所需要的辐射热流量作为膜结构火灾安全判定准则,提出防火分隔措施方案。根据火灾动力学原理,分析了火源附近气膜表面烟气温度和热辐射流量。结果表明该防火分隔措施基本可以达到防止火灾蔓延、保护气膜结构安全的消防安全目标。     

风机机舱内可燃物火灾危险性评价

针对风机机舱内软质聚氨酯吸音泡沫和润滑脂等典型(半)固态可燃物,通过锥形量热仪测试获取不同外加热辐射功率下的热释放速率、总释放热、比消光面积、烟气释放速率、总释放烟气量等。结合以上单项参数发展的FPI、FGI及SP复合参数进行综合潜在火灾危险性评估。利用热薄型积分模型,推导两者的最小点火辐射能,从本质安全的角度出发评价其火灾安全性。结果表明:随热辐射功率增加80%,聚氨酯峰值热释放速率增大约97.5%,点燃时间缩短92%,容易形成机舱火灾中首项可燃物;热辐射功率为75 kW/m~2时,润滑脂引燃时间较聚氨酯增加81.8%,其峰值热释放速率约是聚氨酯的29.5倍。     

碳纤维/环氧层压板的燃烧特性

利用锥形量热仪,热辐射强度选取为15～80 kW/m2,采用电火花引燃和无电火花引燃的自燃两种着火方式研究碳纤维/环氧层压板在不同火灾环境下的燃烧特性,对比分析点燃时间、临界热辐射强度、质量损失速率及热释放速率的变化规律。结果表明:随热辐射强度的增大,两种着火方式下碳纤维/环氧层压板的点燃时间缩短,质量损失速率峰值增大,热释放速率峰值增大且达到峰值时间提前;相同辐射强度下,相比于自燃,强制点燃的点燃时间提前、临界热辐射强度降低,热释放速率峰值升高及达到峰值时间提前;随着热辐射强度的增加,着火方式对点燃时间和热释放速率影响逐渐减小。建立了碳纤维/环氧层压板的点燃时间及质量损失速率的数学模型,得到理论临界热辐射强度和气化热。     

谈大型展厅利用防火隔离带划分防火分区

在大型展览厅划分防火分区时,由于展出性质和建筑美学的需要,大型展厅通常需要较大面积的开阔区域,受建筑结构的影响,对大型展厅划分防火分区存在困难.提出了在建筑内设置一定宽度净空的隔离带作为防火分隔的方法.     

变风速条件下储罐火灾热辐射数值模拟

选取陕北某石油库,根据当地气象条件,利用FDS分别模拟风速条件为0、1.5、4.0、8.0m/s的储罐区火灾事故,从火源热辐射速率、火灾场景、热辐射强度等方面对储罐区火灾特性进行分析。结果表明:随着风速的增大,火源的热释放速率有增大的趋势;风力作用下,火焰形状急剧倾斜,火焰主要发展方向由竖直方向变为下风向;不同风速条件下,热辐射强度的空间分布变化较大。     

热辐射通量对谷物粉尘燃烧特性的影响

为研究热辐射通量对谷物粉尘燃烧特性的影响,以可食用玉米淀粉为研究对象,采用锥形量热仪(CONE)研究不同热辐射通量对热释放速率、质量损失速率、烟气温度、引燃时间等的影响。原料分别过120、140、160、180、200目标准筛进行筛分,于22、24、26、28、30 kW/m~2热辐射通量下进行点火燃烧实验。结果表明:相同测试条件下,玉米淀粉热释放速率峰值随热辐射通量的增大而增加,30 kW/m~2时峰值强度增大至最大80.293 6kW/m~2。热辐射通量变化对平均热释放速率、平均有效燃烧热、放热总量的影响较小。质量损失速率变化曲线随热辐射通量的增加向左移动,辐射通量22 kW/m~2质量损失速率曲线呈现一个较大的峰,其他辐射通量时均呈现双峰特征。烟气温度变化曲线随热辐射通量的增加整体向上移动。引燃时间随热辐射通量的增加而减小,呈线性减小关系且影响较大:热辐射通量为22 kW/m~2时,引燃时间为104 s;30 kW/m~2时,引燃时间减小至58 s。故相关涉粉企业在生产过程中应加强厂房内通风换气,严格控制设备、通风除尘管道等的温度避免内部热辐射温度过高。     

室内烟气运动影响因素模拟研究

运用FDS模拟室内火灾烟气的运动规律,分析烟气层稳定性,以及门的尺寸、火源位置和火源面积对烟气温度及高度的影响。结果表明,具有稳定热释放速率的火源,燃烧一段时间后烟气层高度不会随时间发生变化;烟气层高度随门的高度和宽度增加而升高;火源处于房间中心时,烟气层高度随着门宽度增加迅速升高,与门高度的关系较小;随着火源面积增加,烟气层高度下降,温度升高。     

谈高层建筑防烟排烟有关问题

随着我国现代化建设事业的飞速发展，应减少占地面积，增加使用面积，使城市的建筑向空中发展。高层建筑、超高层建筑的出现，丰富了城市空间造型，增添了城市色彩。但是，由于高层建筑高度大，层数多，人群集中，存在着可燃物和引燃的火源，易发生火灾，产生大量有害的气体。因此，高层建筑设计必须考虑《高层民用建筑防火规范》，室内设置各种消防和防烟排烟的设施。     

燃烧条件对PVDF膜材产烟特性的影响

在不同热辐射强度、引燃火焰条件下对典型PVDF膜材进行小尺寸产烟特性研究,测试PVDF膜材的比光密度、质量损失率、烟气组分等参数。对试验数据分析发现,当热辐射强度达到50kW/m²时,无论是否有引燃火焰,PVDF膜材均发生燃烧现象;且在PVDF膜材在被引燃的情况下,各模式的比光密度变化不大,未被引燃情况下的比光密度最大。同时,在引燃火焰相同的情况下,热辐射强度越高的模式,PVDF膜材的质量损失率就越高;在热辐射强度相同的情况下,有引燃火焰比无引燃火焰的模式质量损失率更大。此外,PVDF膜材燃烧释放的主要有害烟气组分有CO、CO₂和不完全燃烧的碳氢化合物,以及少量HCN、SO₂等;且相同热辐射强度下,试样在有引燃火焰模式下比无引燃火焰模式下释放的CO₂和CO更多;在相同引燃火焰模式下,热辐射强度越大,释放的CO₂和CO就更多。     

通风条件对火灾热释放速率影响数值模拟

为研究通风条件对火灾热释放速率的影响,利用FDS对尺寸为3.6m×4.5m×3.0m的单开口房间在不同通风口尺寸和位置高度下的稳态火进行模拟,并将模拟结果与几种热释放速率模型的计算结果进行对比。结果表明,热释放速率随通风口尺寸增大而增大,但这种影响逐渐减小,且通风口高度对热释放速率的影响远大于通风口宽度的影响。随通风口高度增加,热释放速率出现上升-下降-上升的变化趋势,通风口尺寸和高度位置都适当时,热释放速率将达到最大。     

电暖器对毛毯和报纸的引燃能力研究

为了研究五面卤素管电暖器的引燃能力,选取毛毯和报纸为可燃物,实验研究了五面卤素管电暖器在不同功率和不同距离条件下引燃可燃物时的试验现象及表面温升情况。结果表明:毛毯和报纸表面温度在5 min左右达到稳定状态;距离为0时,毛毯被引燃;距离为0,功率为2 000 W时,电暖气着火;报纸未被引燃。研究发现,五面卤素管电暖器的功率越大,引燃距离越小,可燃物表面温度就越高,引燃能力就越强。     

某购物中心利用步行街作为防火分隔的探讨

以某含有顶商业步行街的购物中心为例,探讨步行街作为防火隔离带的可行性,采取相应的强化消防措施,如限定商铺面积、商铺设计为独立的防火单元等,并利用FDS对建筑火灾、烟气蔓延和热辐射情况进行分析,结果表明步行街作为防火分隔理论可行,实际中还应加强消防管理。     

断面宽度对纵向通风隧道火风压影响研究

针对不同断面宽度隧道中发生火灾时的火风压变化问题,利用Fluent软件模拟隧道内发生火灾的情况,分析隧道宽度对临界风速的影响以及隧道宽度、火源功率和通风速度对火风压的影响。研究表明,火源功率较小时,宽度越小的隧道,临界风速越大;随着火源功率的增大,临界风速之间的差距减小。火风压中火区绕流阻力和热烟摩阻增量会随着风速的增大而相互作用。导致火风压会先随风速的增大而增大,到达一个峰值后会随着风速增大而减小,最后当通风速度增大到临界风速后趋于稳定的数值。随着隧道宽度的增大,通风速率对火风压的影响逐渐减弱。建立不同宽度隧道在不同通风速率和火源功率下的隧道火风压计算公式,为隧道火灾通风设计提供参考。     

火源位置对地下综合管廊温度场影响研究

为了研究火源位置对城市综合管廊电缆舱火灾温度场分布的影响,建立了1:1.9小尺寸综合管廊模型,在管廊圆截面上进行0°、45°、90°和135°四种火源位置的地下综合管廊电缆舱火灾实验。结果表明,火源角度越大,质量损失速率越大,热释放速率越高;管廊顶棚下方最高温升与火源距顶棚的距离和无量纲释热速率有关,对实验数据进行整合分析,给出了与火源位置有关的管廊顶棚下方最高温升模型;烟气层厚度和火源与顶板之间的距离正相关,并验证了热电偶树温升判别法测量烟气层厚度的可行性;顶棚温度沿纵向呈指数规律衰减,且火源角度越大,衰减趋势越大。