基于典型相关分析的地铁站台排烟模式探究

利用FDS模拟了地铁站台行李火灾时单排烟口排烟和防烟分区内所有排烟口排烟时的火灾烟气参数,并利用典型相关分析对机械排烟特征参数与烟气危害性的典型相关性进行了研究。研究表明单排烟口排烟可满足当前地铁火灾时人员疏散的要求;在地铁火灾中,烟气高温辐射和烟气高度对疏散危害最大;增加排烟口面积比增加排烟口风速更有效。     

仓储建筑自然排烟数值模拟

在分析仓储建筑自然排烟原理和方式的基础上,结合实例进行火灾烟气运动的数值模拟,针对不同的自然排烟方式和自然排烟口面积设置相应的火灾场景,分析仓库自然排烟的一般规律:水平天窗比竖直侧窗排烟稳定,排烟量也较大;在相同排烟口面积的情况下,水平天窗排烟对控制烟气层的下降更为有效;在室内具有竖直排烟口的情况下,屋顶水平排烟口一般不会发生倒吸现象,而采用侧窗竖直排烟时部分侧窗可能变为进风口.     

室外空气对地铁隧道烟气返流长度的影响

在真实地铁隧道内开展热烟试验,验证 FDS 模拟结果的正确性。建立地铁隧道三维物理模型,采用 FDS 研究室外空气设计参数对隧道火灾烟气返流长度和临界风速的影响。研究结果表明,室外空气设计参数对烟气返流长度和临界风速有较大的影响。室外空气温度越低,地铁隧道火灾烟气返流长度越长。 室外空气湿度越大,地铁隧道火灾烟气返流长度越短。室外大气压力越大,地铁隧道火灾烟气返流长度越短。     

建筑物火灾烟气流动性状预测

述及国家自然科学基金资助项目《建筑物火灾烟气流动性状预测》的主要研究成果。介绍建筑物火灾烟流数学模型及其应用软件,并将数值模拟结果与实体火灾试验结果进行比较。     

站台火灾侧向排烟挡板机械排烟数值分析

针对地铁车站侧向机械排烟系统中的烟气吸穿现象,本文在排烟口下沿加装排烟挡板以提高机械排烟效率.应用火灾模拟软件FDS数值模拟计算站台内烟气温度分布,排烟口的流场分布,压力损失增加量和排烟口CO体积浓度等,分析了排烟挡板的宽度和设置方式对机械排烟中烟气层吸穿的影响.研究表明,排烟挡板的设置有利于避免烟气吸穿现象的发生,改...     

建筑内有组织排烟技术可行性分析

在公安部四川消防研究所大空间试验室开展实体火灾试验,研究建筑内有组织排烟技术的可行性。试验结果表明,在一定条件下,可以根据烟气的流动方向,通过设置一定高度的挡烟垂壁,将起火房间产生的烟气控制在挡烟垂壁围成的通道内,有组织地排至已设排烟口的空间。     

城市环隧横向排烟烟气控制试验研究

通过进行城市地下交通联系隧道内全尺寸火灾试验,研究了横向排烟方式下不同烟气控制模式下影响烟气蔓延因素,包括火灾规模、烟控模式等。结果表明:设计的烟控方案在火灾初期可有效控制火灾规模增大导致产烟量大的影响;"中间排、两边补"烟控模式下的浓烟区厚度相比"上游补、下游排"更为稳定;采用均匀的排烟口布置,可有效克服机械补风方向不同、机械补风量占排烟量的比例不同等所带来的影响。     

瘦高中庭羽流上升及排烟口布置的研究

为研究瘦高中庭建筑火灾独特的烟气流动特点及机械排烟对烟气的影响,采用全尺寸热烟实验及FDS数值模拟的方法,采集并整理了在无排烟系统影响下羽流的上升高度、羽流中心线温度数据,并与经典羽流模型及相关公式进行对比分析,研究了瘦高中庭内火灾烟气羽流的上升特点及排烟口布置方式对瘦高中庭机械排烟效果的影响。结果表明,Mc Caffrey模型适用于描述瘦高中庭羽流中心线温度,修正后的Zukoski模型适用于描述羽流上升时间与高度的关系;当排烟口总面积相等时,分设4个排烟口的排烟方式优于1~2个排烟口。     

地下大空间步行街火灾自然排烟有效性热烟试验

采用热烟试验方法研究某地下大空间步行街区采用自然排烟模式的有效性。火源面积为 2 m2 ,火源的功率约为1 500 kW,设置 3 处典型火源位置。结果表明,在自然排烟模式下,大部分烟气在热浮力作用下通过火源上方的自然排烟口排出至室外,仅在局部区域产生少量烟气的聚集、沉降现象。在模拟计算的人员疏散时间内,疏散路径及疏散出口能见度高,总体控烟排烟效果明显,烟气流动沿程的温度变化对人员疏散行为的影响不明显。     

侧向排烟口对双层隧道机械排烟的影响

双层隧道具有空间利用率高,通行量大等优点,但由于顶部空间有限,多采用侧向排烟的方式控制隧道火灾时烟气的蔓延.以某越江隧道为例,采用火灾动态模拟软件FDS,改变排烟口数量、面积、间距,设计6个火灾场景,定量分析侧向排烟口的设置对机械排烟效果的影响.分析各排烟口流量、流速,分析隧道内温度分布、能见度分布.结果表明:在火源功率20 MW、无纵向风条件下,排烟口面积、排烟口开启数量以及排烟口间距都在火灾发生初期对烟气的蔓延起控制作用;提出在排烟口面积为4 m2、排烟口间距为90 m、火灾时开启4个排烟口时,排烟效果更经济合理.     

扁平空间火场排烟风机开启时机优化研究

已有的扁平空间排烟口开启时机研究中排烟口均为同时开启,为探索新型排烟口开启方式,以某小区地下停车场的一个防烟分区为研究对象,利用FDS火灾模拟软件建立模型并模拟,分析各工况烟气蔓延时间、烟气浓度、烟气层高度等数据对比排烟口按照烟气蔓延方向顺序开启与同时开启的排烟效果,并研究排烟口开启阈值与火源位置的影响,得到结论:当火灾发生在远离出口处时,烟气蔓延至下游出口所需时间随排烟口开启阈值增加而缩短,排烟口开启时机对烟气水平方向浓度分布的影响仅表现在烟气扩散至下游出口前;当火灾位置在远离出口处时,设置当烟气蔓延至排烟口位置时排烟口开启,地下停车场5个出口处总烟气单位长度消光率与排烟口同时开启相比低10%/m,250 s至300 s出口处平均烟气层高度高0.11m以上,排烟效果最佳;改变本文地下停车场模型火源位置,烟气蔓延至排烟口位置后开启排烟对烟气浓度分布及烟气层高度控制仍然最好,可见扁平空间内以烟气蔓延至排烟口位置作为排烟口开启条件,排烟效果最佳,且不受火源位置影响。     

基于FDS的某地下车库火灾烟气系统优化

通过FDS软件对某地下车库火灾烟气扩散进行数值模拟研究,在建立尽可能接近真实情况的物理模型的前提下,确定模型的热释放速率、排烟量以及模拟时间,分析排烟口的布置方式、排烟口风速、排烟口面积等3种不同条件对烟气层的发展和火灾控制的影响规律,得出了该地下车库不同火灾场景下的烟气浓度扩散、温度分布及可见度分布相应结论,为今后地下车库火灾烟气系统的优化设置提供了一定的参考和理论依据。     

基于烟气特性的商业综合体防排烟研究

理论分析中庭类商业综合体建筑的火灾烟气特性,计算中庭类商业综合体自然排烟系统排烟口的有效面积,并提出大型商业综合体自然排烟排烟口有效面积的设计理念。以某大型商业综合体为例,采用FDS对基于4MW火灾烟气特性的自然排烟系统的排烟效果进行数值模拟。结果表明:当火源最大热释放速率为4MW时,在该建筑自然排烟系统排烟窗有效面积占中庭地面面积的37.8%时,火灾产生的大部分烟气能够通过顶面自然排烟窗排至室外;各层安全出口附近距离地面2m高度处的烟气在1 800s内均能满足安全疏散的条件;数值模拟与理论预测的排烟效果一致。     

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.     

半地下车库火灾情况下通风排烟方式探讨

以半地下汽车库作为烟气控制研究对象,运用FDS软件模拟计算半地下汽车库发生火灾时产生的烟气在车库内的流动情况,并且通过分析发生火灾时温度和烟气层的能见度、高度等参数研究半地下车库的有效排烟-补风方式。结果表明:在一定的建筑结构、周边环境及地形条件下,可以采用顶部自然排烟口(采光通风井)和高侧窗补风的自然排烟补风方式代替整个防火分区机械排烟设计。     

隧道火灾重点排烟系统烟气控制效果及排烟效率研究

采用数值计算方法,考虑热释放速率、排烟量、排烟口间距、排烟口面积、尺寸比和隧道高度,研究隧道火灾重点排烟系统下烟气蔓延距离、温度分布、排烟口风速和排烟效率。结果表明：火灾烟气蔓延距离随排烟量的增大而缩短,隧道顶棚温度下降;在排烟量不变的条件下,更大的排烟口宽长比能够缩短烟气蔓延距离;而排烟口间距的变化对排烟效率影响不明显。基于研究结果,给出了5 MW和20 MW火源功率下的重点排烟系统排烟量和排烟口布置建议值。     

商业建筑排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气

利用尺寸为38m(长)×21m(宽)×5.4m(高)的真实商业建筑火灾场景,使用3.0 MW真实柴油池火火源,研究排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气时挡烟垂壁高度、排烟口位置和朝向等因素对烟气控制效果的影响。在火灾规模、排烟量和排烟系统启动时间都一定的情况下,挡烟垂壁的高度是影响烟气控制效果的关键因素。排烟口距火源越近烟气控制效果越好。排烟口的朝向对烟气控制效果的影响并不显著。     

新风系统“进”与“排”必须保持距离--访中国建筑金属结构协会净化新风委员会主任、森德(中国)暖通设备有限公司总经理郭占庚博士

“新风系统的进风口必须保证排烟口的烟气不被短路吸入,须保证有足够的距离。”“新风系统的进气口不应和排气口之间产生短路,绝对避免排烟及有毒气体排放口排出气体回流。”就今年春节期间发生的浙江东阳某影院一氧化碳超标事件,中国建筑金属结构协会净化新风委员会主任、森德(中国)暖通设备有限公司总经理郭占庚博士近日接受《中国建筑金属结构》杂志采访,三次提及“距离”,三次提及“短路”,特别强调新风系统“进”风与烟气“排”放必须保持距离,指出有关生命和消防安全问题不得马虎,必须严格按照规范设计。以下是采访实录。     

地铁火灾与通风排烟关键技术及应用

项目组深入探索了火灾在各类复杂结构形式地铁内的发展蔓延规律,针对复杂结构形式地铁火灾的发生和燃烧过程、烟气的扩散作用机制、烟流控制技术、全尺寸检测技术、试验验证技术进行深入细致的研究,建立了适用于地铁空间的火灾烟气蔓延系列预测理论,研发了火灾"场-区域-网络"系列模拟技术、通风排烟系统全尺寸综合检测技术、地铁火灾模拟试验测试平台、多功能中尺寸隧道火灾试验测试系统,提出了地铁站台、站厅、车站隧道、区间隧道、换乘车站等系列通风排烟新系统、新模式.成果在全国地铁推广应用,取得了较大的社会效益和经济效益.     

火灾时隧道内烟流流动状态试验研究

通过大比例火灾模型试验,研究火灾时隧道内烟流流动状态、烟流速度变化以及通风对烟流流动状态的影响。试验模型隧道长100m,内径1.8m。火源采用燃烧床盛放油料模拟,试验中设定了A、B、C三个火灾规模用以模拟实际隧道火灾场景。试验结果表明,点火后,隧道内火区、火区下游烟流速度在2～8min内增加很快,明显大于点火前风速,且其增幅随通风风速、火灾规模的不同而变化。同时,随着火势的逐渐减弱隧道内烟流速度也逐渐减小,并趋于初始风速。试验结果建议对于一般的限制或禁止油罐车通行的隧道,火灾时,隧道内应尽快建立起2～3m/s的纵向风流以抑止烟气的逆流。