某复杂形态共享空间的烟气蔓延规律研究

以某办公大楼的复杂形态共享空间为例,通过火灾危险性分析和场景设计,模拟办公空间及附属空间发生火灾后的烟气蔓延情况,分析复杂形态共享空间的烟气扩散蔓延规律。通过对模拟结果的分析,得到不同比例开口面积的自然排烟对共享空间烟气积聚和扩散的影响、办公区域幕墙玻璃破碎情况、楼层间火灾蔓延情况等。结果表明:共享空间顶部自然排烟窗开口比例大于5%时可以避免层间火灾蔓延;自然排烟窗开口比例为25%时,大部分烟气可通过着火房间所在的共享空间的排烟窗直接排出室外,排烟效果最好。     

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.     

高大空间火灾自然排烟与机械防排烟匹配性研究

针对具有顶部自然排烟口的高大空间建筑火灾,在1/10的缩尺模型试验数据与全尺寸FDS模拟计算结果相吻合的基础上,提出用送风气幕代替多风口送风,研究顶部自然排烟口开口率、风机风速以及火源功率对自然排烟、机械排烟和机械送风三种防排烟模式的影响。对比这三种模式下测点的最高温度,并采用排烟质流量率对排烟口排烟效率进行评价。研究结果表明:各模式下达到最佳排烟效果时各参数设置明显不同。在机械排烟模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为-3 m/s时排烟效果最佳;在机械送风模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为6m/s时排烟效果最佳。     

城市地下公交停车场站自然排烟设计研究

分析地下公交停车场站采用自然排烟时存在的自然排烟开口面积、均匀度、布置间距等消防设计难点。基于某地下停车场建立模型,运用FDS模拟分析不同排烟面积、排烟口位置、排烟口数量条件下的烟气蔓延状况,选取更为合理的自然排烟相关设计参数。结果表明:自然排烟口的面积比例不应小于20%,自然排烟口应尽量均匀布置,并保证各排烟口距最远点不大于10 m。     

某多线换乘车站防排烟方式分析

以某市一多线换乘车站为例,通过数值模拟分析该形式的车站在设定的火灾场景情况下,采取不同防排烟方式,其站内的烟气控制程度和效果。从而总结出了多线换乘车站公共站厅层内发生火灾时防排烟方式的选择方法,如顶部的机械排烟口应与连通站台层的楼梯、扶梯等开口保持一定的距离;发生火灾时,宜优先考虑和选择所有站台层同时进行机械补风的防排烟方式等。     

排烟口布置方式对防护工程机械排烟效果的影响

防护工程若发生火灾,高温烟气会迅速蔓延,人员不易疏散,危害极大。针对某防护工程的防排烟系统采用性能化设计,通过数值模拟,比较排烟口布置在管道侧面侧向排烟和排烟口布置在管道底部底面排烟2种方式的排烟效果。结果表明,排烟口开在管道侧面侧向排烟的方式排烟效果更好,该方式更有利于人员疏散。针对侧向排烟系统,研究了排烟量对排烟效果的影响,并对工程排烟系统优化进行了性能化评估。     

半地下停车库自然排烟—补风方式的FDS数值模拟

以佛山某住宅小区的半地下停车库作为烟气控制研究的对象,通过火灾场景设计,对自然排烟—自然补风方式使用火灾模拟软件(FDS)进行模拟分析,并研究了发生火灾时的温度、烟气层的能见度及高度,结果表明,采光通风井自然排烟和高侧窗自然补风方式效果较好。     

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。     

高大中庭建筑防排烟设计方案研究

以某已建大型建筑综合体内中庭式建筑为研究对象,采用大涡模拟的方法研究了该高大中庭内分别设置自然排烟和机械排烟系统时的烟气控制效果。自然排烟开口面积按中庭地面面积5%计算,同时考虑了夏季高温环境对烟气运动的影响。机械排烟系统包括建筑内首层排烟、中庭中部排烟以及中庭顶部排烟三个部分,通过对中庭内温度场、速度场和排烟口处CO浓度的分析,得到了高大中庭建筑结构内的最佳排烟方案。     

航站楼自然排烟系统设计及有效性

分析机场航站楼空间特点及火灾烟气流动特性,分析机械排烟方式的问题以及采取自然排烟方式的必要性。建立自然排烟理论计算模型,论述自然排烟设计的基本原则和控制指标,研究自然排烟设计方案的有效性。基于理论计算验证了自然排烟的可行性,航站楼最小清晰高度上方空间蓄烟能力较强,人员疏散环境良好。利用火灾动力学软件模拟分析了设计火灾场景下火灾烟气流动和人员疏散,分析表明自然排烟效果较好。     

高层建筑火灾中电梯竖井烟气流动特性的模拟研究

高层建筑中诸多竖井,比如楼梯间、电梯竖井,是建筑火灾中烟气竖向蔓延的主要通道。在烟囱效应的作用下,若高层建筑竖井设计合理,利用电梯竖井进行自然排烟具有一定的可行性。本文利用正交实验的方法对"典型建筑"在"标准火源"条件下的烟气流动特性进行场-网模拟,电梯竖井作为场区域,其它空间作为网络区域,采用CONTAM软件实现了两区域之间的耦合计算。模拟计算得到了竖井顶部开口面积、各楼层送风量、电梯门密封性以及不同着火楼层对电梯竖井内烟气流动的影响。计算结果表明,竖井顶部开口面积对自然排烟量与中和面位置影响程度均最大。     

中庭体型系数对火灾烟气控制的影响

基于体型系数理论提出中庭体型系数的概念,利用数值模拟的方法对相同体积不同中庭体型系数的建筑进行模拟。通过对比三种体型系数的中庭烟气层高度和平均温升的差异得到:瘦高型和扁平型中庭火灾前期自然排烟效果好;立体型中庭火灾前期机械排烟效果好;在火灾后期三者采用自然排烟方式时其排烟效果均好于机械排烟,防排烟设计时可以优先考虑自然排烟方式。     

侧壁排烟模式下超宽断面沉管隧道火灾排烟效率研究

排烟效率是衡量火灾期间隧道排烟效果的重要指标。为得到侧壁排烟模式下超宽断面沉管隧道排烟特性,通过数值模拟计算对依托工程进行研究,分析排烟孔间距、排烟孔面积、排烟孔布置形式、沉管隧道宽度等因素对排烟效率的影响。结果表明:增加排烟孔数量可提高排烟效率;当排烟孔按三个一组布置时,增大排烟组间的间距有利于排烟;排烟孔均匀布置的排烟效率高于按三个一组布置;排烟孔开启数量相同时,增大排烟孔开口面积可提高排烟效率;随着沉管隧道宽度的增加,排烟效率降低,单向两车道情况下排烟效率为93.7%,单向四车道情况下排烟效率仅为45.94%。对于单向四车道超宽沉管隧道,侧壁排烟方式适用性较差。     

基于FLUENT数值模拟的高层建筑排烟方式

以FLUENT模拟高层建筑单层消防排烟方式对火灾发生时温度以及烟气分布的影响。分别对三种火灾排烟工况进行模拟,对于每一种工况都截取了60s和180s时的结果。通过数值模拟发现,在自然排烟、正压排烟以及负压排烟三种排烟模式下,火灾发生180s时温度最高分别达到820、752、769K,烟气质量分数最高分别达到0.028、0.013、0.019,由此可以看出正压排烟效果比较好。     

某室内商业步行街火灾烟气控制研究

为了研究室内商业步行街的火灾烟气控制效果,以某城市综合体为例,模拟室内商业步行街火灾,在中庭位置设置1.5 MW酒精火源,点火后分别联动开启排烟设施和手动开启自然排烟设施,观察两种工况下室内步行街内烟气蔓延情况,并测量试验区域温度等参数.试验发现,相较于顶部自然排烟,采用联动机械排烟的烟气沉降速率低17％,烟气层高度高...     

室内步行街三级排烟效果试验研究

为研究三级排烟模式且顶部设有自然排烟窗的室内商业步行街火灾烟气蔓延特性,在步行街首层环廊位置进行热态发烟试验。结果表明:相比于两级排烟,三级排烟模式下环廊排烟可有效阻止烟气蔓延至步行街高大空间;一旦发生小规模火灾或产生低热量烟气时,步行街顶部采用机械排烟方式比自然排烟方式具有明显的排烟效果,但排烟风机的延迟开启易造成烟气蔓延范围扩大。为了营造安全的疏散条件,避免烟气从环廊蔓延至步行街,应增大环廊排烟设备的能力。     

武汉光谷广场综合体全地下高大空间自然排烟可行性研究

对武汉光谷广场综合体全地下高大空间最不利火源位置处行李引发火灾时,采用自然排烟设计方案的效果进行了研究,对火灾时烟气的蔓延过程、能见度、温度场及CO浓度等指标进行了模拟分析。研究表明,该地下高大空间利用顶部采光带设置自然排烟窗,在火灾发生时能将火灾烟气有效排出,且能为人员疏散提供安全环境。烟气上升过程中,装修吊顶对烟气的阻隔效应明显,随着吊顶镂空率的减小,自然排烟效率下降。建议吊顶镂空率应大于33%,以确保烟气有效排出和人员安全疏散。     

环形走廊机械排烟口水平布置对机械排烟效果的影响

以1幢高层建筑环形走廊为例,利用火灾动力学模拟软件FDS研究了环形走廊不同的排烟口水平布置方式对走廊机械排烟效果的影响。定义了排烟效率和排热效率2个定量评价机械排烟效果的指标,计算了各种工况的排烟效率和排热效率,通过与走廊上温度等参数的对比分析证明了这种方法的可行性。研究表明:对于环形走廊,排烟口的开启数量和设置位置对排烟效果具有很大影响,在排烟量一定的情况下,并非开启排烟口数量越多越好。针对本文火灾场景,排烟口设置在走廊的转角处比设置在走廊中间位置排烟效果更好;当排烟口设置在4条走廊的转角处时,火灾时开启适当位置的2个排烟口排烟效果远好于4个全开。     

外界风影响下高层建筑竖井自然排烟可行性

以高层建筑竖井自然排烟为研究对象,利用FDS软件对竖井自然排烟进行模拟,研究外界风对自然排烟的影响.模拟结果表明:当排烟口处于迎风面时,竖井自然排烟受到的影响最大;当竖井顶部四面开启排烟口时,自然排烟受室外风的影响最小.由模拟可见,通过合理设计竖井结构,高层建筑竖井自然排烟是可行的.     

浅埋地铁区间隧道火灾自然排烟模拟研究

结合浅埋地铁区间隧道的特点,提出了浅埋地铁区间隧道顶部开孔的自然通风方案。以单洞单线隧道为例,采用FDS对浅埋区间隧道列车火灾时自然通风口的设置间距、尺寸进行模拟分析,根据火灾排烟效果确定自然通风口的设置方案。