防排烟系统对拱形地铁站厅烟气蔓延的影响

地铁站厅防排烟系统对人员安全疏散具有致关重要的作用。通过烟气层沉降理论分析,编写了适用于拱形地铁站厅火灾烟气蔓延区域模型程序,研究不同机械排烟量下烟气沉降高度随时间的变化规律。研究表明,随着排烟量的增加,烟气层沉降速度变慢,排烟量为28.4 m³/s时,360 s左右烟气层方才达到溢出口高度,该设计排烟量能满足人员安全疏散要求。通过火灾动力学软件FDS数值模拟的方法,研究不同排烟量和挡烟垂壁高度对地铁站厅能见度、CO浓度的影响。研究表明,烟气从高大站厅空间向狭小的通道空间溢出,容易在通道出口处形成烟气堆积,导致通道出口处能见度最低,CO浓度最高;验证了烟气层沉降理论计算地铁站厅烟气排烟量可以满足人员安全疏散的要求;设置挡烟垂壁可以提高地铁站厅的能见度和降低其CO浓度。     

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。     

国家博物馆大广场中庭烟气控制研究

依据《高层民用建筑设计防火规范》国家博物馆大广场中庭设计排烟量需达到160万m^3／h。笔者利用性能化防火设计的方法对国家博物馆中庭内的防排烟系统进行分析设计，确保火灾时中庭内烟气在人员疏散完毕之前不会达到危险状态。结果表明，在消防设施正常工作的务件下，51万m^3／h的排烟量可以将中庭内的烟气控制住，保证人员的安全疏散。     

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。     

回廊式中庭机械排烟量理论计算及模拟分析

分析中庭的空间特点及功能特性,针对典型回廊式中庭工程案例,采用预先危险性分析方法确定中庭火灾类型及其规模,并提出新型的烟气控制模式。基于不同的火灾位置,给出适用于回廊式中庭的轴对称羽流和阳台羽流模型,并计算得出相应的机械排烟量。烟气流动和人员疏散模拟分析结果表明,设计的排烟量能保证烟气及时有效排出,可以为人员的安全疏散提供有利条件。     

性能化机械排烟设计方法在剧场观众厅中的应用

剧场观众厅一般为高大空间,且不划分防火分区,参照规范设计的机械排烟量较大。采用性能化分析方法来开展某剧场观众厅的排烟设计,先通过美国NFPA92B中的产烟率计算公式确定机械排烟量,再利用典型场景下的烟气模拟和人员疏散模拟验证所设计排烟量的安全性。结果表明,采用性能化机械排烟设计方法能大大降低剧场观众厅的机械排烟量。     

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。     

某地铁站列车火灾人员疏散行为研究

假定某地铁站到站列车发生火灾,利用Pathfinder软件研究其人员疏散的安全性。将人员疏散必需时间与《地铁设计规范》中的站台层事故疏散时间和假定列车火灾不同工况下的人员疏散可利用时间进行对比,发现人员能够在规范规定的6min内离开事故层,满足规范要求。对比假定火灾工况,当机械排烟系统失效时,人员无法安全疏散;消防设施均有效的情况下,人员虽然能够在可利用时间内完成疏散,但安全裕量较小。建议防排烟设计考虑消防设备失效时烟气对人员疏散的影响;适当增大排烟量并保证消防设施的有效性。     

室外风和机械排烟对机械排烟效果的影响

为研究室外风和机械排烟综合驱动对高层建筑疏散走道机械排烟效果的影响,在相似原理基础上,开展了1/3缩尺寸试验。通过改变室外风和机械排烟量,分析前室门处、疏散走道的烟气温度和烟气蔓延速度等参数,定量分析室外风对疏散走道机械排烟效果的影响。试验结果表明:室外风风速为1.0 m/s时,烟气层稳定,临界单位排烟量为105.8 m~3/(h·m~2),较无室外风时的临界单位排烟量(63.5 m~3/(h·m~2))有所提高;室外风风速为2.5 m/s时,烟气层紊乱,单位排烟量211.6 m~3/(h·m~2)仅能减缓烟气蔓延进入前室的速度,不能将烟气控制在疏散走道内;室外风风速为4.0 m/s时,疏散走道内烟气完全紊乱,机械排烟失去控烟效果。     

高层建筑消防之防排烟设计分析及改进

近年高层建筑火灾事故较多,其中因吸入过量烟雾导致人员伤亡的事件屡见报道。防排烟设计是人员疏散逃生的关键。因此,文章从高层建筑消防设计中的防排烟设计的角度进行了相关研究分析,得出可以从合理采用排烟设施、合理选材、合理的排烟设施布置以及确保消防设施完备这四个方面进行改进和优化,以尽可能降低火灾中逃生人员吸入烟气的量,从而减少人员伤亡。