环形走廊排烟口数量对排烟效果的影响

为了研究排烟口数量对高层建筑走廊机械排烟系统排烟效果的影响,选取一栋具有环形走廊的高层建筑作为研究对象,采用FDS软件进行数值模拟,在排烟口面积恒定的情况下,通过综合分析走廊内分别设置1、2、4个排烟口时,走廊内烟气层温度、能见度等参数的变化情况,对不同工况下的排烟效果进行了研究。结果表明,环形走廊内只设置1个机械排烟口时,排烟效果并不理想;随着排烟口数量增多,排烟效果得到一定的改善;设置4个排烟口时与仅有2个排烟口相比,排烟效果提升并不明显。综合考虑排烟效果和实际工程造价,建议适当增加排烟口的个数来改善排烟效果。     

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。     

环形中庭排烟方式对比分析

采用FDS模拟对某大型综合体建筑中的环形中庭的机械排烟和竖井自然排烟两种模式进行了对比分析。通过各排烟口烟气参数的定性及定量分析,提出综合排烟效果值来判断该位置采取不同排烟模式的效果优劣。结果表明,距离火源位置较近时,竖井自然排烟效果较好,综合排烟效果值小于1;而远离火源位置时,机械排烟效果较好,综合排烟效果值大于1。可以采用机械排烟与自然排烟相结合的排烟方案,得到最优的排烟效果。     

高层建筑火灾时走廊净高对排烟效果的影响

采用k-ε两方程三维紊流模型模拟高层建筑内的烟气流动,利用FLUENT软件对定排烟量情况下不同走廊净高和排烟口风速时的机械排烟进行模拟。对比分析了不同走廊净高和排烟速率情况下,高层建筑内烟气的扩散、走廊内烟气温度和质量分数的变化情况。结果表明,走廊净高为2.4m时,排烟口排烟速率不应大于1.7 m/s;走廊净高为2.7 m时,排烟口排烟速率不宜大于2.8 m/s;而当走廊净高为3 m以上时,排烟口的排烟速率按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95(2005年版))取值,能够符合安全疏散要求。     

双层盾构公路隧道侧向重点排烟效果研究

摘 要：利用FDS对某双层盾构公路隧道的侧向重点排烟系统进行了模拟研究,探讨了排烟口面积、间距、排烟口开启方案以及纵向通风对排烟效果的影响。结果表明：在无纵向风的条件下,火灾稳定后排烟口的面积为3~5 m2、排烟口间距为60~100 m时,排烟口的面积和间距对排烟效果的影响很小。随着纵向通风风速的增大和上游排烟口开启数量的增加,隧道侧向排烟系统的排烟效率明显减小。双层隧道上下层排烟口的排烟效率分布规律基本相同,下层隧道的总排烟效率略高一些。本文所研究的双层隧道发生20 MW火灾时,在纵向通风风速2 m/s下,排烟口间距为60 m,排烟口面积为4 m2,上游开启2个排烟口、下游开启4个排烟口时排烟效果更好。     

补风井位置对L型地下内走道排烟效果的影响

针对L型地下内走道,开展补风井位置对其排烟效果的影响的模拟研究。设置最大热释放速率为1.8 MW的超快速火,选取5个位置设置补风井,分不同工况模拟各区域温度和CO2体积分数。结果表明,在设置机械排烟系统时应尽量将补风竖井设置于L型内走道中较长的直走道处并远离火源和排烟口。     

车辆基地排烟口位置对上盖物业的影响分析

为分析地铁车辆段盖板自然排烟对上盖物业的影响,采用FDS数值模拟方法研究了无风及有风条件下,车辆段盖板排烟口与上盖物业不同间距时的烟气蔓延情况及温度、热辐射等关键参数分布规律。结果表明:无风条件下,排烟口距上盖物业不小于6m时烟气对上盖物业的影响很小;在3m/s环境风作用下,排烟口距上盖物业不小于13m时烟气对上盖物业的影响很小。建议排烟口与上盖物业的安全距离不小于13m。     

高层建筑横向走道防排烟方式对烟气控制效果的模拟

通过建立高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε双方程三维紊流模型对高层建筑火灾时横向走道内防排烟方式以及排烟口的位置和数量的烟气状态进行数值模拟,通过分析比较得出对于火灾初期挡烟垂壁对延缓烟气扩散的效果明显,可以通过设置合理的挡烟垂壁高度和数量来延长疏散时间.重要场所应用机械排烟时,排烟口应避免设在前室附近,对于只有单个排烟口时应将其设置在以挡烟垂肇为防烟分区的中间部位.在保持总排烟量不变时.可以将面积较大的排烟口合理的拆分成几个小的排烟口,并均匀分布在防烟分区内,这样可以降低每个排烟口的控制半径,有效的控制烟气的扩散,延长人员疏散时间.     

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。     

大空间自然排烟过程影响因素研究

通过研究建筑结构、火源功率、外界温度、风等因素对自然排烟效果的影响,更好地设计自然排烟系统,提高排烟效率,以确保大空间建筑发生火灾时人员能够安全疏散。以某体育馆为例验证自然排烟的可靠性,结果表明:控制排烟口高度有利于小功率火灾烟气的排出;在外界环境温度很高的情况下,应该控制好大空间建筑物上部区域的温度,以防止温度过高影响排烟效率;考虑到外界风的作用,应尽量在顶棚设置水平排烟口,并在建筑物四周均匀设置竖直排烟口;适当增大补风口的面积可以防止空气供应不足的现象发生。     

室外风对高层建筑竖井内烟气运动影响的数值模拟

采用火灾模拟专业软件FDS对不同火源位置、不同风向条件下火灾烟气的运动进行模拟,测定典型位置处温度、速度、CO及CO2体积分数变化情况。实验结果表明:在近地风场中,风向对竖井内烟气蔓延的影响大小顺序为迎风>背风>侧风,竖井开口位于迎风面时,外界风对竖井内烟气运动影响最大:火源位于中性面以上时,烟气通过竖井与前室的开口向竖井内蔓延,并向下运动;而火源位于中性面以下时,前室内烟气向外部运动,竖井内无烟气流入。     

浅析风环境下沿海城市的建筑设计

随着沿海城市楼群的密集开发,人们更加关注健康居住环境,如何创造舒适的建筑风环境已成为建筑师所面临的问题。本文分析了建筑自然通风的重要性及避免城市建筑楼群中出现的再生风、二次风的必要性,并提出如何从建筑群总体布局及建筑物形式上优化,包括利用风洞模拟试验和计算机数值模拟方法协助设计室外风环境,有效合理利用自然风,并能同时达到节能效果。     

高层建筑条形走廊自然排烟效果的数值模拟与评价

采用场-区模型模拟火灾发生时高层建筑条形走廊内的自然排烟过程,考虑了室外风向、风速、起火房间位置、走廊宽度和外窗尺寸、季节以及内走廊长度等因素对自然排烟过程的影响,对模拟结果进行分析并得出相应结论,结果显示当内走廊长度超过30m时,走廊内采用自然排烟不能保证人员的安全疏散。     

高层办公建筑自然通风策略技术探究——以中钢天津响螺湾项目为例

现代城市和建筑的发展，使得自然通风的利用比传统建筑更为复杂。不同气候条件与建筑形式能否利用自然风需要更多的理论研究与技术支持。本文将结合中钢天津响螺湾项目重点探讨高层办公建筑自然通风引入技术的可行性方案，致力推动自然通风技术的应用，推动建筑的可持续发展。     

拟建高层建筑风环境对周边建筑遗产影响评估——以广州同盛机器厂旧址为例

高层建设项目将对风环境造成严重影响,给遗产保护利用带来新的问题与隐患。于是在城市规划设计早期,评 估拟建高层建筑风环境对周边建筑遗产的影响显得尤为重要。以规划中的广州白鹅潭国际中心商贸区及其中文物建筑 群——同盛机器厂旧址为例,应用 CFD 软件 Phoenics 模拟典型工况下拟建高层建筑风环境的影响。结果显示：①强台 风工况下,屋面风荷载未超过安全限值,由风压分布得出易受破坏部位;②“回南天”工况下,区域通风效果较好,但 风影区影响较大,存在加重生物侵害的隐患;③夏冬季工况下,风廊改善夏季风环境的作用明显,冬季在高层建筑附近 出现下行的高速冷风。依据建筑遗产受影响情况作出预评估,可指导城市高层建筑建设与周边建筑遗产保护协同进行。     

青岛第二海底隧道新型海中送排通风方案探析

根据青岛胶州湾海底隧道的顶部排烟道、服务隧道、黄岛岸边竖井、盾构底部救援通道的布置,提出了不设海中竖井的新型海中送排通风方案,在分析确定了海中送排风量的基础上,对不同行车工况下隧道内风流流动进行了计算,提出了新型海中送排运营通风设备配置及控制方案,并与海中设竖井通风送排方案进行了对比分析。结果表明:南北两线黄岛送排风、服务隧道海中送风、救援通道海中送风、南线分岔前海中送风、排烟通道海中排风、出口风塔排风风机独立设置后,新型海中送排通风方案通风效果良好,尽管比海中设竖井通风方案年能耗略大,系统布置略显复杂,但能有效利用服务隧道、南北线顶部排烟道、盾构底部救援通道,实现超长海底隧道海中少设通风竖井,避免了极大的施工风险,保护了海域环境,为超长海底隧道通风方案制定提供了新理念。     

CFD simulations of natural ventilation behaviour in high-rise buildings in regular and staggered arrangements at various spacings

Natural ventilation, which is in line with the concepts of sustainability and green energy, is widely acknowledged nowadays. Prevailing winds in urban areas are unavoidably modified by the increasing number of closely placed high-rise buildings that significantly modify the natural ventilation behaviour. This paper explores the effects of building interference on natural ventilation using computational fluid dynamics (CFD) techniques. The cross-ventilation rate (temporal-average volumetric airflow rate) of hypothetical apartments in a building cluster under isothermal conditions was examined using the standard two-equation k − ? turbulence model. The sensitivity of ventilation rate to wind direction, building separation and building disposition (building shift) was studied. Placing buildings farther away from one another substantially promoted the ventilation rate, cancelling the unfavourable interference eventually when the building separation was about five times the building width (the optimum separation). The characteristic flow pattern leading to this behaviour was revealed. With the adoption of building disposition, the optimum separation could be reduced to three times the building width. In addition, the airflow rates could be doubled with suitable shifts. Building disposition is therefore one of the feasible solutions to improve the natural ventilation performance in our crowded environment.     

Correlations of control parameters determining pressure distributions in a vertical exhaust shaft

The pressure distribution in a vertical exhaust shaft is important in determining the ventilation performances of local exhaust hoods in high-rise buildings. Uneven pressure distribution can cause insufficient exhaust airflows from hood fans, and can cause excessive exfiltration resulting in unwanted noise through any gap openings. There are various system parameters that affect the pressure distribution in a vertical shaft, such as building height, shaft size, roof fan characteristics, concurrent hood fan usage, and outdoor temperature. The objective of this study is to quantify and investigate the effects of these parameters numerically on the overall ventilation performance of a vertical shaft. In order to achieve this goal, specialized simulation software has been developed, which implements the principles of fluid dynamics in vertical air columns with horizontal branches. Simulation results have been obtained based on a model of a 25-story apartment building, according to the experimental design method. Analysis of the variance has been conducted to investigate any correlations between the parameters. The results show that the deviation of the pressure distribution based on a slight negative value (i.e. −30 Pa or −40 Pa) has a strong correlation with the maximum pressure in the shaft. This indicates the possibility of using the pressure deviation as a single objective parameter, which represents both the insufficiency and unevenness of the pressure distribution throughout the shaft. Roof fan rpm and inlet damper opening can be used as operational parameters, and the pressure and pressure gradient at the top-most level, and outside temperature can be used as sensing parameters for pressure control in a vertical shaft.     

超高层建筑玻璃幕墙破裂对室内排烟影响研究

采用FDS 对某超高层建筑标准办公层在不同排烟模式、环境风下玻璃幕墙破裂时的火灾参数进行分析。结果表明：机械排烟关闭时,室内排烟效果由高到低分别为无风下玻璃幕墙破裂、玻璃幕墙不破裂、有风下玻璃幕墙破裂。机械排烟开启时,室内排烟效果由高到低分别为玻璃幕墙不破裂、无风下玻璃幕墙破裂、有风下玻璃幕墙破裂。机械排烟关闭时人员的可用疏散时间更短。机械排烟关闭时,无风下玻璃幕墙破裂可作为自然排烟口,对排烟有利,有风下玻璃幕墙破裂,环境风则抑制烟气排出。机械排烟开启时,无论有无环境风,玻璃幕墙破裂均导致机械排烟效果降低。因此,超高层建筑应设置安全可靠的机械排烟系统,并选用防火性能较高的玻璃幕墙。     

胶州湾海底隧道防排烟设计探讨

分析海底隧道火灾烟气的特点及危害.结合青岛胶州湾海底隧道情况,运用FDS模拟分析海底隧道半横向通风在各种情况下的排烟效果,通过改变排烟口数量、排烟量以及隧道内纵向风速等参数研究烟气运动规律.结果表明,排烟量相同时,开启的排烟口越少,越有利于控制烟气向两端蔓延;存在纵向风时,火源上游排烟口越少,烟气抑制效果越好,烟气运动速率随纵向风速的增大而减小.