古建筑火灾烟气流动特性研究

对火灾中古建筑各区间温度变化情况进行了测量,并对着火室、着火室邻近房间、距离着火室较远的房间、庭院等处的温度变化曲线进行了分析,结果表明:模型着火房间和其他房间温度都能稳定一段时间后才开始剧烈升高,这段时间之前是相对安全的;火灾中靠近模型着火房间的房间温度变化最为显著,火源剧烈燃烧之后,温度梯度最大,距离模型着火房间最远的房间测点5～6处房间温度变化最小,温度梯度最小.庭院处的温度变化并不剧烈,可作为人员逃生的暂时路径.     

建筑物火灾烟气流动性状预测

述及国家自然科学基金资助项目《建筑物火灾烟气流动性状预测》的主要研究成果。介绍建筑物火灾烟流数学模型及其应用软件,并将数值模拟结果与实体火灾试验结果进行比较。     

巷道火灾中烟气流动规律研究

矿井火灾烟气蔓延,威胁着井下工作人员的生命安全。文章利用FDS软件模拟不同风速和不同火源位置下烟气蔓延特性,应用烟气温度、烟气浓度等参数,得到不同工况下烟气流动规律,结果表明:不同火源位置下,烟气流动差异很大;通风风速越大,火源上风侧烟气浓度越低,下风侧烟气聚集越多。     

施工中的高层住宅楼室内火灾烟气传播分析

为了分析施工中的高层住宅楼室内发生火灾时大楼内的温度场和烟气扩散规律,应用火灾动力学软件对火灾场景进行模拟分析,获得了相应的温度场、烟气扩散规律和能见度数据,以供逃生救援参考。     

坡地对建筑火灾烟气流动的影响分析

从紧靠建筑的坡地对烟气流动的作用、烟气分布特性等方面分析不同坡度的坡地对建筑烟气流动的影响,得到不同楼层窗口温度变化及着火层室内烟气层高度变化。提出此类建筑火灾烟气的控制方法、工程实践中存在的问题,提出提高建筑消防安全性的措施。     

中庭烟气流动与烟气控制分析

阐述了烟气流动和烟气控制中的基本概念－烟、烟羽流、区域模型、稳态与非稳态火灾等,以美国全国消防协会设计指南ＮＦＰＡ ９２Ｂ为基础,讨论了中庭烟气控制方法和中庭烟气控制系统的设计计算。     

纵向通风隧道内火灾烟气流动的控制

讨论了纵向通风隧道火灾和相关烟气形成现象。利用计算机流体动力模型模拟烟气流动，获得可以与试验数据进行比较的预测结果。在Richardson数字基础上，采用了不同参考稳定值，结果发现，直接利用火灾热释放速率所获得的温度值会产生最有用的结果。试验结果与数值预测结果的比较发现，两者吻合较好。笔者验证了利用容积测定火源模拟火灾的情况。结果的准确性很大程度上取决于对墙和屋顶的热传递。     

浅论火灾烟气流速的测试方法

通过对几种典型的流速测试方法进行比较，提出采取双向式流速测试探头测试是目前较为理想的火灾烟气流速的测试方法，并对其测试原理、修正方法、误差分析等作了具体介绍。     

建筑物火灾烟气流动网络模型的线性化求解方法

采用泰勒级数展开式对烟流性状网络模型进行了线性化改造，获得了可联立求解的线性代数方程组，并开发出烟流性状预测软件，经实验验证，模型的预测结果与实验结果吻合得较好。     

建筑开口流量系数及其对火灾烟流的影响

在高层建筑火灾试验塔上测试了典型门、窗不同开度时的流量系数。该系数可用于火灾烟气流动预测计算,也可用于压送风量及一般建筑通风换气计算。同时,运用建筑物火灾烟气流动性状预测计算软件,分析了门窗开度及流量的系数对火灾烟流的影响。     

对防火分区与暖通设计的思考

本文对暖通设计中通风空调及排烟系统的划分、防火阀的设置等工程设计中常见的问题进行了探讨。     

隧道内火灾烟气流动对疏散救援的影响研究

利用商业CFD软件PHOENICS 3.5对雪峰山特长隧道进行了火灾的数值模拟,研究了在不同纵向通风风速的条件下,隧道内火灾的烟雾浓度场、温度场等的纵向、横向分布规律和烟气的回流情况,并研究了火灾烟气的动态发展规律,同时分析其对疏散救援的影响,最后提出了控制烟雾、满足火灾救援和人员疏散的有效措施,其结论可为研究隧道内的烟气的流动情况和制定疏散救援方案提供重要参考依据.     

地下商业建筑防火及防烟设计参数探讨

本文探讨了地下商业建筑的防火分区设置,两疏散出口间距的设定,防排烟设计参数,性能化设计要求。     

学校宿舍楼火灾烟气流动及温度分布规律研究

建筑物发生火灾时,产生的大量烟气是对人员危害性最大的因素之一。为了研究火灾时的烟气流动规律,运用场模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)对甘肃地区某内长廊式初级中学宿舍楼在各层门窗及一层主出入口的开启和闭合等不同通风状况下的火灾场景,进行数值模拟,研究了建筑物通风情况对火灾时烟气流动、温度分布的影响规律。分析结果表明:通风面积越大,烟气层高度越高,而走廊和楼梯间温度均较低;烟气容易在楼梯出口处聚集,特别是一层通向外界的出入口封闭后,对流换热效应减弱,烟气很容易蓄积,形成蓄烟池效应。根据研究所得烟气分布规律,提出内长廊式学生宿舍的安全疏散设计和应急管理的改进措施。     

更正说明

室内火灾具有较高的危险性,是建筑火灾造成人员伤亡和财产重大损失的灾害之首。利用计算流体动力学(CFD)的方法,建立了室内火灾时期烟气流动的三维大涡数值模型,目的是通过对火灾烟气流动的数值模拟,为多室火灾的控制和人员救助提供理论基础。模拟结果认为,火灾及附近地区温度较高,烟流浓度较大,高温引燃其他易燃物品的可能性加大。通风与火灾的发展状态存在密切关系,通风既能降低室内温度,加快烟流及有毒有害气体的扩散速度,同时也为火灾的进一步发展提供条件。从模拟结果与实验验证可得出结论:火源功率大小及房屋的几何尺寸影响着火灾程度、温度及烟流浓度的分布和变化,数值计算的结果总体上与实测结果存在较好的一致性。     

火源高度对隧道烟气温度及质量流量影响研究

由于隧道发生火灾后实际的燃烧面要高于隧道地面,距离隧道拱顶也越近,因此对隧道的危害也越大。通过CFD数值模拟软件进行了一系列不同火源功率的全尺寸数值计算,研究了火源高度对隧道内温度分布及烟气质量流量的影响。研究发现:火源高度对拱顶温度分布有着明显的影响,火源高度越高,火源附近温度衰减越慢;在远离火源的地方,不同火源高度的拱顶温度衰减相差不大,考虑火源高度后拱顶温度衰减略慢于没有考虑火源高度。火源高度及火源功率对一维蔓延阶段的烟气质量流量有影响,考虑火源高度后烟气质量流量要明显小于火源位于隧道地面的情形,但随着火源功率增大,它们之间的区别越来越小。考虑火源高度后相同火源功率下烟气分层高度显著提高,而人体耐受温度位置变化不大。     

住宅建筑内火灾高温烟气流动数学模型

以住宅建筑火灾安全为研究背景,根据多室实体住宅建筑模型室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验结果,重点讨论了起火房间尺寸、门洞尺寸及枢纽空间等3个主要空间构造因素对室内高温烟气流动影响。以质量守恒等相关热力学和流体力学基本概念建立了住宅空间单室尺寸与高温烟气分布的几何关系模型;利用动量守恒控制体法建立了开敞空间的开口尺寸与烟气扩散的关系模型。分析表明,住宅建筑火灾安全应充分考虑空间构造形式的影响;通过对烟气流动模式的独立房间尺寸设计和房间连通形式设计,可以有效地控制室内温度分布和烟气流动路径。     

Characteristics of Fire Scenarios in Which Sublethal Effects of Smoke are Important

A number of simulations were performed using the CFAST zone fire model to predict the relative times at which smoke inhalation and heat exposure would result in incapacitation. Fires in three building types were modeled: a ranch house, a hotel, and an office building. Gas species yields and rates of heat release for these design fires were derived from a review of real-scale fire test data. The incapacitation equations were taken from draft 14 of ISO document 13571. Sublethal effects of smoke were deemed important when incapacitation from smoke inhalation occurred before harm from thermal effects occurred. Real-scale HCl yield data were incorporated as available; the modeling indicated that the yield would need to be 5 to 10 times higher for incapacitation from HCl to precede incapacitation from narcotic gases, including CO CO₂, HCN and reduce O₂.The results suggest that occupancies in which sublethal effects from open fires could affect escape and survival include multi-room residences, medical facilities, schools, and correctional facilities. In addition, fires originating in concealed spaces in any occupancy pose such a threat. Sublethal effects of smoke are not likely to be of prime concern for open fires in single- or two-compartment occupancies (e.g., small apartments and transportation vehicles) themselves, although sublethal effects may be important in adjacent spaces; buildings with high ceilings and large rooms (e.g., warehouses, mercantile); and occupancies in which fires will be detected promptly and from which escape or rescue will occur within a few minutes.