挑檐和窗槛墙阻止火灾竖向蔓延性能的数值模拟分析

为了阻止室内火灾通过窗户等开口沿着建筑外墙竖向蔓延，我国的防火设计规范规定需要设置一定高度的实体裙墙或窗槛墙，但在某些建筑中如落地玻璃窗的建筑通常采用一定长度的挑檐来代替实体裙墙或窗槛墙。运用FDS模型对设置挑檐和设置实体裙墙建筑进行数值模拟。然后分析与比较计算结果，认为在防火性能上设置挑檐比设置实体裙墙或窗槛更合理，更能有效的阻止火灾竖向蔓延。     

窗槛墙和防火挑檐阻止火灾竖向蔓延的数值模拟

为了确定窗槛墙和防火挑檐阻止火灾竖向蔓延的效果,运用火灾动力学模拟软件FDS,选择设定办公室及宾馆客房火灾场景,进行了数值模拟研究.研究结果表明:在一定范围内增加窗槛墙的高度将有利于阻止火灾的竖向蔓延,但超出该范围,可能会造成不利影响;防火挑檐比窗槛墙能更有效地阻止火灾的竖向蔓延,且防火挑檐越宽效果越好.     

某酒楼采用窗槛墙替代防火挑檐的可行性探讨

以某酒楼建筑为研究对象,采用FDS数值模拟,对其内部火灾及烟气流动蔓延规律进行研究,主要分析窗槛墙、防火挑檐、风速对烟气运动的影响以及窗户开口处的热辐射通量和温度变化,为该酒楼拟采用一定高度的窗槛墙替代防火挑檐的做法提供数据支持和理论依据.     

超高层建筑窗槛墙对火灾蔓延的影响分析

利用FDS进行数值模拟,选定6种工况对比分析不同窗槛墙高度和设置方式对火灾蔓延的影响。根据模拟结果得到了不同防火分隔方式下,火灾及烟气对着火层上、下层幕墙的影响以及火灾通过建筑外幕墙层间上、下开口的蔓延情况。结果表明,在设定的火灾场景下,仅一定范围内窗槛墙高度和设置方式可有效阻止火灾竖向蔓延,而其他高度或设置方式,可能会造成火灾竖向蔓延。     

呼吸式玻璃幕墙火灾竖向蔓延阻隔方法对比研究

利用FDS软件模拟,设计了9种工况,对比研究了对呼吸式玻璃幕墙热通道内火灾竖向阻隔的方法,通过模拟计算分析,获得了窗槛墙、防火挑檐、热通道宽度及进出口高度不同时内外幕墙壁面温度分布及着火层上层房间外墙中心温度随时间的变化关系。结果表明,防火挑檐对烟气的阻挡作用较设置窗槛墙明显;热通道在一定范围内增加宽度会降低内幕墙开口处的最高温度;进出风口高度和通风量对内幕墙温度降低影响较小。     

窗槛墙和防火挑檐对外墙火灾蔓延影响分析

应用FDS建立建筑外墙开口溢流火灾研究数值模型,采用非稳态t2火模型设计6种工况,对比分析窗槛墙和防火挑檐的阻隔性能,结果表明,窗槛墙高度1、1.2 m时温度分布情况和0.8 m时较类似;随防火挑檐宽度增加,阻隔作用更加明显;窗槛墙和防火挑檐使得除着火层外各层辐射强度均较低。通过小尺寸实验研究防火挑檐对竖向火焰的阻隔性能,结果表明,着火层上方温度随防火挑檐宽度增加而变低,但防火挑檐达到一定宽度后着火层上层卷吸增强,致使温度升高。     

室外风下防火挑檐对外立面火蔓延的影响分析

通过1/2缩尺寸实验和FDS研究无风状态下防火挑檐对建筑外立面竖向火溢流蔓延的阻隔性能,实验结果与模拟结果吻合良好,验证了所建立模型的正确性。并应用FDS研究了室外风对防火挑檐竖向阻隔性能的影响。结果表明,在无风状态下,当防火挑檐的伸出长度为0.6m时,有效的阻隔开口溢出火羽流竖向蔓延;在室外风下,当室外风速为3m/s,风向为水平右侧吹风,窗槛墙高度为0.4m时,0.6m伸出长度的防火挑檐可继续有效阻隔火溢流的竖向蔓延。     

窗槛墙设置高度及设置方式优化研究

文章以办公室、客房为研究对象,采用FDS模拟软件对窗槛墙设置高度及设置方式进行数值模拟。模拟结果表明:窗槛墙高度为0.8m时,虽然可以大幅度降低烟气对着火层上层玻璃的影响,但不能满足安全的预期值,需要设置自动喷水灭火系统进行保护;窗槛墙高度设置为1.2m最为合理、经济、安全。在设置方式上,顶板上方设置0.4m、顶板下方设置0.8m的窗槛墙,更有利于阻止火灾的竖向蔓延。     

建筑双层玻璃幕墙火灾行为分析

为研究防火挑檐、自燃排烟窗对双层玻璃幕墙烟气控制效果,通过FDS火灾情景模拟研究玻璃幕墙烟气流动特性。建立6个不同参数的工况,对比其能见度降低速率、温度变化曲线以及温度切面变化,得到玻璃幕墙建筑烟气流动规律以及有无防火挑檐、排烟窗数量不同、排烟窗位置不同、排烟窗宽度不同的工况烟气控制效果的差异。结果显示,玻璃幕墙空腔中部温度最低,顶部与火源层温度最高;防火挑檐与自然排烟窗对烟气蔓延控制作用部位、形式不同,但控制效果都较为明显。     

建筑幕墙中窗槛墙及影箱的设计运用

窗槛墙在英语里称Spandrel,其位置处于上下楼层可视玻璃之间,在建筑外立面上作为连接上下楼层可视玻璃的外墙部分,面积占到15％～30％.随着建筑幕墙的普及和各种新材料的出现,其美学的表现性非常丰富灵活.窗槛墙因其位于分隔上下两层楼板的尽端,覆盖背后的结构构件和吊顶中的管线设备,并需要防止火灾向上蔓延,因此窗槛墙又有一系列的功能和规范要求.本文根据大量欧美经典建筑作品的经验,概述窗槛墙设计中的考虑要素和日益流行的幕墙Shadow Box(影箱)的应用,使建筑师在实践时既满足技术要求,又可以为建筑表现创造出更大的想象空间.     

建筑幕墙中窗槛墙及影箱的设计运用

窗槛墙在英语里称Spandrel,其位置处于上下楼层可视玻璃之间,在建筑外立面上作为连接上下楼层可视玻璃的外墙部分,面积占到15%～30%。随着建筑幕墙的普及和各种新材料的出现,其美学的表现性非常丰富灵活。窗槛墙因其位于分隔上下两层楼板的尽端,覆盖背后的结构构件和吊顶中的管线设备,并需要防止火灾向上蔓延,因此窗槛墙又有一系列的功能和规范要求。本文根据大量     

建筑外立面开口火溢流垂直扩散的阻隔技术数值模拟研究

窗口、窗槛墙和阳台对建筑外立面开口火溢流垂直蔓延的阻隔效果显著。本文采用全尺寸数值模拟的方法对建筑外立面开口火溢流的垂直蔓延进行了研究,观测了不同的窗口宽度、窗槛墙高度及阳台伸长对建筑外立面开口火溢流垂直蔓延的阻隔情况。并采用两种判定方法（单点温度判断法和温度等值线判断法）,结合运用数值模拟找出建筑外立面开口火溢流扩散程度与窗口宽度、窗槛墙高度及阳台伸长之间的相关性,得出相关定量化的结论。这些定量化的结论,为建筑外立面的防火设计提供了有价值的参考。     

探讨凹型建筑外立面火灾竖向蔓延

选取10起典型外立面火灾案例进行分析,结合FDS软件进行建模,模拟凹型平面建筑外立面火灾,分析火场温度、烟气蔓延、CO浓度,模拟结果与矩形平面模型(标准模型)、不同进深的凹型模型、不同面宽的凹型模型模拟结果进行对比,研究凹型平面建筑外立面火灾竖向蔓延的特点。凹型平面建筑进深的增加对烟气蔓延、火场温度并没有本质影响;面宽的增加使火场温度降低,烟气蔓延减缓。     

外墙窗户面积及位置对建筑外立面火蔓延的影响

搭建20层的全尺寸办公建筑三维模型,通过设置不同窗户面积、窗户位置研究外窗对建筑外立面竖向火蔓延的影响。研究发现窗户面积较大时,火灾竖向蔓延速率更快,室内温度升高更快,采用大的窗墙比更容易加快火灾在建筑外立面的竖向蔓延。在竖直位置上,随着窗户上移,各楼层的引燃时间均增加。     

高层建筑物窗口喷火影响因素及控制措施研究

火灾蔓延是导致现代高层建筑物火灾损失的主要因素,按传播方向,火灾蔓延可分为水平蔓延和竖向蔓延。开展火焰、烟气传播路径进行数值研究,对防火设计具有重要意义。本文以某3层建筑为研究对象,建立FDS数值模型,将窗口尺寸和防火挑檐高度作为变量,研究其对窗口喷火的影响,并根据研究结果,提出合理的窗口结构设计方案,为建筑物防火设计提供参考。     

建筑外结构形式对火灾扩散的影响

火灾往往是通过外窗向上层迅速蔓延,这是高层建筑火灾难点问题。火灾的特殊性是无法进行现场模拟,这严重制约着火灾扩散的研究水平。当前兴起的计算流体力学软件CFD,特别是pyrosim和smokeview等专业火灾仿真软件,可以很好地仿真火灾的温度场以及烟雾扩散。本文通过计算机建模技术和计算机仿真研究建筑外结构形式对火灾扩散的影响。研究发现,建筑外墙的悬挑长度对于火灾扩散的控制有着很大的影响效果。     

轻型木结构建筑外墙火灾蔓延试验研究

搭建实体火灾试验平台,对窗口溢出火焰沿木骨架组合外墙竖向蔓延特性进行研究。根据不同的外墙饰面材料及构造设置3种典型的工况,分析火焰蔓延、炭化情况以及不同位置温度随时间的变化。结果表明,对于硅酸钙板作外饰面层且无空腔的构造,外墙火灾蔓延危险性最小;对于带空腔的水泥挂板构造,水泥挂板在火焰高温作用下出现变形和破裂,导致空腔后面OSB板被引燃,火焰和烟气沿空腔向上蔓延;对于带空腔的阻燃木挂板构造,外挂板在窗口火作用下经历了引燃、平缓燃烧、剧烈燃烧三个阶段,最终出现失控的火蔓延。对于带空腔的外墙构造,金属泛水条有助于减缓火灾的竖向蔓延。     

防火挑檐的宽度对窗口喷火竖向蔓延的影响

为了研究防火挑檐的挑出宽度对喷出火焰在竖向蔓延的影响,应用火灾动力学软件FDS对不同宽度的防火挑檐进行了五种场景值模拟研究。结果表明:随着防火挑檐宽度的增加,对火焰隔作用随之增加。当防火挑檐宽度从300mm增加到500mm时阻隔效果更加明显。     

电气火灾与防火设计——一起电气火灾引发的思考

<正>今年7月份,在武汉市汉阳区的一个高层住宅,由电缆井内的电缆起火引发了一场火灾。这起事故中,由于电缆井竖向未每层封堵,造成火灾烟气沿竖向井道快速蔓延并扩大燃烧范围,火灾烟气通过23、32楼敞开的电缆井防火门和其他楼层电缆井防火门的门缝向楼层走道蔓延,进入前室、楼梯间。屋顶平台的疏散门被锁闭、外窗被关闭,烟气聚集上部,使23层及以上住户难以疏散。32层及以上住户和想利用屋顶疏散门逃生的人员长时间遭受烟气侵袭,终因吸入烟气而当场死亡或送医后死亡。该起火灾建筑为单元式住宅,建筑高度99.6 m,属于     

热障效应影响下的超高层塔冠空间排烟模拟与优化设计

通过研究超高层建筑烟气蔓延特性,明确热障效应对烟气沉降与人员逃生的不利影响,以探寻其塔冠空间排烟口与补风口的位置对火灾烟气沉降时间的影响。使用气流模拟软件Fluent和烟气模拟软件Pyrosim进行仿真模拟实验,得到室内温度竖向分布梯度与火灾烟气蔓延肌理。通过改变排烟口、补风口的位置高度,设置火灾场景,构建对比模拟实验,分析沉降面高度随时间变化的关系,提出相对高效的排烟设计优化方案,从而减缓热障效应对烟气的影响。