燃油锅炉房附壁烟囱计算方法

介绍了燃油锅炉房附壁烟囱抽力、最低高度、横断面尺寸、热伸长及补偿量、保温层厚度等的计算方法，给出了保温层厚度计算实例。     

基于流体仿真技术的被动式低能耗建筑外保温系统板缝热损失分析

本文使用计算流体力学的方法,对建筑外墙外保温板拼接时形成的水平缝隙和竖直缝隙的热损失进行数值仿真研究。针对3种传热方式设计了4种组合形式,获得了温差20 K、保温层厚度300 mm时,不同传热组合下缝隙内空气层的温度、速度分布规律和热损失数据。计算结果表明:在上述条件下,缝隙厚度小于2 mm时,热传导占据主导地位;水平缝隙厚度大于6 mm或者竖直缝隙厚度大于4 mm以后,辐射换热损失超过热传导的热损失;竖直缝隙厚度超过10 mm后,热对流造成的热损失占据主导地位。另外,从围护结构热工性能角度分析,对于岩棉条保温系统,水平缝隙临界厚度约4 mm,竖直缝隙临界厚度约2 mm。     

直埋热水供热管道保温层合理厚度计算

结合工程实例,对DN 1 400 mm直埋热水供热管道(供回水管)合理厚度的计算方法进行探讨。在计算供热管道保温层合理厚度时,既要满足相关标准规范对保温层外表面温度50℃的要求,又要满足敷设区域地表下1 m以上范围内任意点土壤温度≤30℃的不影响绿化带植物的生长要求以及确保管网的热损失率小于或等于2%的限定条件。     

山东某城市住宅建筑外墙节能优化的研究

以山东某城市农村住宅建筑为案例模型,利用DEST模拟软件,当聚氨酯硬泡沫塑料做保温材料时,研究外墙保温层厚度从20mm变化到75mm的情况下,建筑物热负荷的变化,从技术的角度得到外墙最佳的保温层厚度。然后,针对不同朝向的外墙,模拟了在最佳保温层厚度条件下,如果仅对单向外墙进行保温处理,建筑物热负荷的变化。得到以下结论:该案例模型的最佳保温层厚度为30mm,对南外墙采取保温效果最佳。     

光伏支架受力性能影响参数有限元分析

基于某光伏电站工程实际,对影响光伏支架次梁结构受力性能的因素,如槽钢的厚度、槽钢的高度、槽钢的高厚比以及支座间距进行有限元分析。结果表明:截面高度和截面厚度对结构的强度、刚度影响较大,支座间距为2800mm时,建议梁高度取值不小于46mm,厚度取值不小于2.0mm;支座间距为2800mm,当厚度为2.0mm时,建议梁截面的高厚比取值不小于29,当厚度为2.5mm时,建议梁截面的高厚比取值不小于23,当厚度为3.0mm时,建议梁截面的高厚比取值不小于17;当截面高度为40mm,厚度为2.0mm时,建议支座间距选为2200mm。     

成都地区外墙保温对建筑节能的影响

运用Design Builder软件对成都地区某住宅建筑全年累计冷、热负荷进行模拟,研究EPS、XPS、PUR等3种保温隔热材料在不同保温层厚度时,内、外保温方式对建筑冷、热负荷的影响。结果表明:外墙外保温夏季隔热效果优于内保温,冬季内保温效果略好于外保温,热负荷差别不大,总节能效果外保温较好。外墙外保温形式下,保温层厚度增加后,冬季房间舒适度明显提升,夏季舒适度不升反降;且随保温层厚度增加,房间舒适度提升幅度趋于平缓;当保温层厚度达到60 mm时,再增加其厚度,总能耗相对节能率增加幅度小于0.3%;说明保温层厚度过大并不能明显提升节能效果,为避免加大建筑投资,应权衡建筑冬、夏季负荷及室内舒适度情况,结合经济性分析,适当选取,以达到较好节能效果。     

公共建筑外墙保温层经济厚度的确定——以徐州地区为例

确定外墙保温层经济厚度不能单纯考虑高节能率,而忽略初投资。全寿命周期费用分析是一种确定外墙保温层经济厚度的合理方法。以徐州的一栋5层办公楼为研究对象,利用清华大学开发的DeST-c软件对不同的外墙保温层厚度模型进行能耗模拟,并建立了全寿命周期费用计算模型。结果显示,采用聚氨酯泡沫塑料做保温层时,该办公楼外墙保温层经济厚度约为50 mm。     

基于LCA理论的保温材料对建筑能耗及回收期的影响分析

通过考虑建筑的使用周期、保温层厚度和基层墙体的传热系数等因素,建立保温材料生产能耗和建筑运行能耗以及单位面积墙体总能耗计算模型,分析不同种类保温材料对总单位面积墙体总能耗的影响,进而建立最佳保温层厚度和回收期计算模型。结果表明,不同材料的总能耗不同,但是都存在一个最低能耗值,该值对应的厚度即为最佳保温层厚度。随着保温层厚度的增加,能耗回收期也逐渐延长。此外,基层墙体(未做保温层的墙体)的传热系数也影响能耗回收期,传热系数越大,能耗回收期也越长。     

哈尔滨地区既有住宅冬季室内热环境研究及其优化设计

2013年对哈尔滨地区部分既有住宅室内温度测试发现:典型起居室室内平均温度16.2℃,点测90%室内不足18℃;遂采用正交实验法和全因素实验法对哈尔滨地区既有住宅就围护结构及采暖方式进行优化。对比Fluent模拟结果发现,当使用壁挂式采暖器时,采暖温度起主要影响作用,以EPS保温板为例:370 mm外墙选用90 mm厚保温层、PVC三玻窗、采暖器表面温度65℃。当采用表面温度23℃低温辐射供暖时,保温层对其影响较大,370 mm外墙选用100 mm厚保温层、20 mm双玻塑钢窗,当墙体厚度为490 mm时将保温层减少5 mm。     

圆形管道保温层厚度实用计算方法

本文提出了一种计算保温层厚度的简化公式和线解图,当对圆形管道保温层外表面温度有限制时,使用十分方便,计算结果精度较高。     

地铁轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案研究

以武汉某地铁车站为例,通过数值模拟和实验测试,对地铁车站站台发生火灾时轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案和站台端部专用排烟风管方案进行研究。研究表明,轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案可行,各楼梯、扶梯口处均能形成向下不小于1.5 m/s 阻止烟气向上蔓延的气流;当轨顶侧排烟口均匀布置时,站台火灾联动设备最少,协同排烟效果最好。站台端部专用排烟风管协同站台火灾排烟方案,在车站楼梯、扶梯口数量较多时,楼梯、扶梯口部阻挡气流风速存在低于1.5 m/s 的风险,应慎重选用。     

排烟口附加组合挡板对隧道火灾排烟效果的模拟研究

建立单孔隧道模型,采用FDS 数值模拟分析不同高度的组合挡板对隧道机械排烟的影响。结果表明,相较于普通排烟口,安装组合挡板可以有效提高隧道机械排烟效率,改善排烟口处气体压力场的分布状态,减小垂直方向的排烟风速,加大水平方向的排烟风速,从而降低吸穿现象发生概率。经模拟验证,发现组合挡板高度是影响吸穿现象发生的重要因素,组合挡板会使排烟口前方烟层厚度变小,当烟层厚度小于挡板高度时就会发生吸穿现象。通过比较挡板高度分别为50、65、80、95、110 cm 几种情况的模拟效果,发现H=50 cm 工况排烟口处的烟气浓度最高,单位时间排烟量最大,排烟效果最好。     

上、下悬窗自然排烟能力对比研究

通过数值模拟,研究了开窗角度对上、下悬窗排烟能力的影响,主要从排烟量、排烟口压力和速度、主要排烟区域等方面对上、下悬窗排烟能力进行对比分析,结果表明：下悬窗排烟效率明显高于上悬窗,相同开窗角度和火源功率下,下悬窗能比上悬窗多排出52%~61%的烟气。上悬窗相对排烟量与开窗角度成指数关系,窗体结构会阻碍烟气排出,开窗角度小于64°时,主要排烟区域为窗体两侧三角形区域;下悬窗相对排烟量与开窗角度关系不大,窗体结构对排烟有利,开窗角度小于56°时,主要排烟区域为近窗下侧水平区域,随着开窗角度增大,上、下悬窗主要排烟区域均过渡到远窗下侧竖直区域。建筑选择排烟窗时建议优先选用下悬窗,开窗角度30°即可,若选用上悬窗,则开窗角度不宜小于60°。     

侧部重点排烟与水喷淋协同作用下隧道烟气运动研究

合理的水喷淋设计参数及排烟策略，可保证隧道有效排烟和烟气层的稳定性，为人员安全疏散提供有利环境。为研究侧部排烟模式下烟气失稳临界状态时最佳喷水流量和排烟口设计参数，采用FDS 对15 MW 火灾规模下，不同喷水流量、排烟量、排烟口间距及排烟口高度下19 组工况进行模拟计算。结果表明：喷淋流量越大，烟气层高度越高，隧道整体温度降低，改变喷水流量对控制烟气层的稳定性效益不大，隧道空间内有烟气滞留；排烟量为70 m3/s、排烟口间距为50 m、排烟口高度为3.2 m 或4.0 m 为烟气层稳定临界状态时的排烟口最佳参数，此时侧部抽吸力向上的分力与烟气的热浮力大于水喷淋拽曳力，烟气层较稳定，隧道空间内无旋涡烟气滞留，有利于排烟和人员疏散。     

火源—竖井间距对自然通风隧道火灾烟气流动特征的影响

通过数值计算,研究顶部开口自然通风隧道火灾火源–竖井间距对烟气流动特征与竖井排烟效率的影响。考虑因素有火源–竖井间距、竖井断面尺寸。结果表明：随着火源–竖井间距的增大,竖井前方来流烟气的质量流量增大,且竖井的排烟效率逐渐降低,竖井内空气卷吸量减少;当火源–竖井间距较小时,竖井更有利于排出更多的热量,竖井后方的温度降低幅度更大,烟气可以被控制在更小的范围内。此外,随着竖井截面尺寸的增大,竖井的排烟效率增加,且增大竖井的宽度更有利于增加竖井的排烟量。因此建议当相邻竖井的间距较大时,可适当增加竖井的截面尺寸和竖井高度。     

酒店中庭自然排烟方式的数值模拟

分析青海某庭院式酒店中庭区域的烟气蔓延,通过模拟得到排烟口高度处烟气层内热流、质量流、体积流随时间变化的情况,分析建筑自然排烟系统的有效性,并对比排烟口布置位置对排烟效果的影响。通过计算得出排烟窗面积为内庭院面积的10%时能够保障建筑的消防安全。在4.0 MW的火源功率下,火源稳定之后150s左右烟气层稳定在30～32m高度处;自然排烟口位于庭院中心处的排烟效果优于排烟口位于四周。     

Computational analysis on the performance of smoke exhaust systems in small vestibules of high-rise buildings

The vestibules in high-rise buildings are specified zones for fire safety. In Taiwan, the designs of the structures and smoke exhaust systems of the vestibules are supervised by different government agencies. The design principles of these smoke exhaust systems take into consideration the flow rates and the impact of the flow momentum. Unfortunately, the current regulations in Taiwan only consider the former. Some small vestibules legally exist in high-rise buildings as they are in compliance with building regulations. This study uses the Fire Dynamics Simulator to analyse 20 modes of smoke exhaust systems under 1.0 MW of the fire load in small vestibules (2 m² in area). The results indicate that the performance of different smoke exhaust systems significantly varies with different airflow momentums. Some improvement measures are discussed for the worst cases.     

地铁站台火灾轨顶风道及专用排烟管协同排烟方案比较研究

通过实测及模拟的方法,对地铁站台火灾时,轨顶排热风道和端部专用排烟风管2种协同排烟方案进行了比较研究。研究结果表明：轨顶风道协同排烟方案有效可行,在8A编组车站的研究中侧排烟量占总排烟量的50%以上,屏蔽门漏风量接近20 m3/s,该方案能提供更大的楼梯处向下风速。而专用排烟管协同排烟方案因未开启隧道风机,在楼梯开口面积较大的不利情况下,楼梯处风速存在无法达标的风险,故推荐在车站条件较差时优先采用轨顶风道协同排烟方案。     

盖下列检库射流风机与机械排烟系统协同排烟效果分析

应用FDS软件对某典型上盖开发式动车车辆段的盖下列检库射流风机与机械排烟系统协同排烟效果进行了模拟研究。通过分析火灾时烟气扩散速度、烟气层分布特征、一氧化碳浓度分布以及排烟效率等指标,对射流风机协同机械排烟和单独机械排烟的排烟效果进行对比研究。研究表明：射流风机协同机械排烟可有效减慢烟气的扩散速度,并且可降低库内大部分区域的烟层厚度,增加排烟口处的局部烟层厚度,以提高机械排烟系统的排烟效率。与单独的机械排烟工况中排烟效率相比,射流风机协同排烟将最不利排烟效率从33.1%提升至53.9%,最佳排烟效率从44.3%提升至55.1%。且在射流风机协同排烟工况中,对于库内一氧化碳的沉降控制和排烟效率,开启两组射流风机且距火源近端的风机组与相近排烟支管距离为风机的有效射程时效果最佳,且随火源远端风机组的向下倾斜射流角度逐渐增大至与水平面呈45°夹角,一氧化碳的沉降控制效果和排烟效率都提升。     

Experimental study on heat exhaust coefficient of transversal smoke extraction system in tunnel under fire

Heat exhaust coefficient of transversal smoke extraction system in tunnel under fire is studied by experimental means with a 1:10 model tunnel using Froude scaling. Heat exhaust coefficient is defined as the proportion of the heat exhausted by individual exhaust inlet, smoke duct and exhaust fans in total heat released by the fire in the tunnel, respectively. Results of a series of fire tests in a model tunnel are presented. Heat exhaust coefficient of single exhaust inlet and the smoke duct are strongly influenced by the configuration of the exhaust inlets. Heat exhaust coefficient of the exhaust fans varies in the range of 13–20% and is smaller than the heat exhaust coefficient of the smoke duct which varies from 17% to 83% and tends to be about 35% with the increase of the total area of the exhaust inlets. Activating small number of the exhaust inlets is beneficial for enhancing the heat exhaust coefficient of the smoke duct. The heat exhaust coefficient of the smoke duct and exhaust fans is high when the exhaust inlets are set close to the fire. Due to the cooling effect of the solid boundaries on the smoke while traveling in the tunnel and smoke duct, the heat exhaust coefficient of the exhaust fans in unilateral exhaust mode is slightly smaller than that in bilateral exhaust mode.