关于建筑防火安全疏散设计的研究

建筑防火消防疏散设施有防火分区、疏散楼梯、消防电梯、疏散标识与应急照明系统等。本文笔者以下将对各消防疏散设施在建筑中的布置应用进行了分析。     

商业建筑安全防火系统探讨

本文笔者根据自己的工作经验,从灭火器及消火栓的设置与使用、防火分区的设置、装修问题决策、人员疏散问题这几方面探讨了商业建筑安全防火系统。     

高层建筑防火与防排烟设计探讨——宏兴大厦工程设计概况

本文对城市高层建筑防火与防排烟设计进行了探讨。设计人员应根据《高层民用建筑设计防火规范》国家标准,对其建筑功能、建筑布置、防烟楼梯间及其前室,消防电梯前室或合用前室进行合理分布,全面考虑防火和防烟分区的划分及各系统的设置,确保国家财产和人民生命的安全。     

高层建筑防火与防排烟设计探讨：宏兴大厦工程设计概况

本文对城市高层建筑防火与防排烟设计进行了探讨。设计人员应根据《高层民用建筑设计防火规范》国家标准，对其建筑功能、建筑布置、防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室进行合理分布，全面考虑防火和防烟分区的划分及各系统的设置，确保国家财产和人民生命的安全。     

防火卷帘对防护工程火灾烟气扩散影响研究

为讨论防火卷帘对防护工程火灾时走廊内烟气扩散的影响,根据相似原理搭建了模型与实体比例为1:4的单室-走廊模型实验台,进行了2个工况的模型实验,分析了走廊内烟气温度分布,研究了不同工况条件下走廊内CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度等烟气特性。结果表明,防火卷帘关闭后走廊中最高温度有所降低,走廊中温度竖向分布更加趋于一致,烟气的热分层稳定性降低;卷帘门关闭后导致烟气浓度发生变化的时间提前,且烟气浓度的极值向对人员安全不利的方向显著发展;建议火灾初期和人员未完全逃出防火分区时防火卷帘处于开启状态,当人员安全疏散出防火分区后再关闭。     

公路隧道垂直疏散通道设计参数研究

隧道疏散救援研究是当今地下工程领域一个重要的研究方向。为给公路隧道垂直疏散通道的参数设计提供依据,针对公路隧道中的滑梯、楼梯这两种常见垂直疏散通道的宽度、间距等参数进行了研究。基于人员在隧道中的实际疏散行为、运动速度等因素,考虑人员疏散行动中的反应,运用Pathfinder软件建立了隧道疏散模型。其中引入了“多米诺骨牌”阶段性效应将隧道按照与火灾点位置的不同划分为不同的响应时间区域。并利用前人的现场疏散实验数据验证了模型的准确性。考虑隧道全线堵塞、车辆满载的极端交通条件及火灾发生在隧道中间一处疏散通道位置的不利情况,研究了滑梯、楼梯不同间距及楼梯不同宽度对人员疏散时间及通过能力的影响。结果表明,楼梯宽度在0.8~1.1m之间每增加0.1m,通过能力增加约0.04人/s;宽度达到1.1m及以上时,每增加0.1m,通过能力增加约0.1人/s。在人员可用安全疏散时间(ASET)设定为8min的条件下,基于最长疏散时间及短暂聚集原则,通过对比分析得到了滑梯的最佳间距,拟合得到了楼梯最佳间距与宽度之间的关系式。此外,从降低建设成本及减小疏散口践踏等次发事故发生概率的角度考虑,相比于减小间距,增大楼梯的宽度更有利于人员的安全疏散。     

基于几何方法的人员疏散最佳路径

防火防灾中的人员疏散研究具有十分重要的意义。传统的方法多采用网格法来确定最佳路径,由于人员个体只能在网格中运动,模拟很难准确。本文首次提出基于几何的人员疏散模型,人可以沿任意方向运动,考虑了人员个体与障碍物、人员个体之间的碰撞检测,按照路径最短的原则确定出了人员疏散的方向和路径,在此基础上,对单个房间内的人员疏散过程进行了模拟。算例结果表明,本文的方法对疏散过程模拟得更真实、更精确,是一种有效的模拟人员疏散过程的手段。     

防烟楼梯间各种防排烟方式的利与弊

高层建筑因其功能复杂、烟气流动速度快、垂直疏散距离长造成人员疏散困难,这就要求设计时在建筑的每层营造出一块火灾时免受高温烟气侵害的"相对安全空间",让处在建筑中的人员能够从容疏散到室外的安全地带。这一"相对安全空间"就是防烟楼梯间。因此《,高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)明确规定:一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32米的二类建筑以及塔式住宅,均应设防烟楼梯间。防烟楼梯间的防排烟方式有三种:自然排烟、机械防烟和机械排烟。     

射流风机对地铁隧道人员疏散影响的数值分析

为满足昆明市地铁6号线由大板桥至综合交通枢纽站3号隧道内射流风机设置于人员安全疏散的设计要求。利用CFDFluent软件建立一个三维区间隧道计算模型,模拟了无阻塞和列车阻塞两种工况下射流风机出流对区间隧道内空气流场分布的影响。结果表明,无阻塞工况下射流风机稳定运行时,疏散走道处所形成风速均低于4m/s;列车阻塞工况下,当停留列车距离射流风机出风口越远,容易在列车与隔墙之间的疏散走道处形成局部高速风,但人员所接受风速均低于6m/s。通过Fluent计算程序的建立,可以方便地将研究结论转化成简单易用的设计资料,为今后设计提供参考。     

高层建筑防火的相关问题研究

高层建筑的火灾隐患较多,扑救的难度较大,因此,在设计中要采取有效的防火措施,来防止火灾和减少火灾对人们生命财产的危害。高层建筑防火应该包括火灾前的预防和发生火灾时的措施,要确定耐火等级及耐火构造,还要进行防火分区,及时的设置疏散措施和灭火设备。文章将针对高层建筑发生火灾的实际情况,来探讨一些防火的相关问题。     

某大型商贸中心的人员疏散性能化分析

新型建筑不断涌现使得火灾安全性能化设计被广泛应用，人员疏散是其中的关键环节。结合某大型商贸中心的火灾安全性能化设计方案，利用CAFE模型分析了人员疏散性能。结果表明，由于该模型量化了人员疏散过程中人与人、人与环境之间的作用力，因此计算得到的人员疏散时间比同类软件更加保守，分析结果具有更高的可靠性。     

城市地下交通枢纽消防设计探讨

城市地下交通枢纽是一种新型的城市地下交通系统,一旦发生事故将产生较为严重的后果。通过对城市地下交通枢纽的消防设计的探讨,分析了其消防设计中应该着重考虑的问题以及设计中的难点问题,包括防火分区的划分、火灾时的人员疏散、灭火系统的设计、防排烟系统的设计以及电气系统的设计。并结合实际工程做进一步的探讨。     

水喷淋保护下单片防火玻璃耐热性能实验研究

针对单片防火玻璃在实际使用中背火面温度高而影响人员疏散的缺点，提出水喷淋保护方案。研究结果表明：在水喷淋保护下单片防火玻璃背火面温度和热辐射通量大大低于无水喷淋保护下的相应数值；快速响应水喷头在高温烟气作用下能够自动启动，可以长时间地保护防火玻璃，而且不会影响到防火玻璃背火面的人员安全疏散。     

建筑火灾人员疏散行动预测及仿真

人员疏散行动预测是用于疏散设计性能评价的工具。文章将建筑物划分为８种空间因素，用数学解析方法计算人员在各种空间因素内的疏散参数，从而实现对人员疏散行动的预测。在此预测方法的基础上，开发的人员疏散行动计算机仿真软件，使得预测方法具有实用性、可靠性及直观性。     

Characterization of zone plate properties using monochromatic synchrotron radiation in the 2 to 20 nm wavelength range

A zone plate composed of Mo zones having 4 mm outermost zone diameter, 100 nm outermost zone width, and supported on a silicon nitride membrane was characterized using monochromatic synchrotron radiation in the 2 to 20 nm wavelength range. The zero and first order efficiencies were measured and compared to ab initio calculations that account for the optical properties of the materials, the width and shape of the zones, and multiple-layer thin-film effects. It is shown that the thicknesses of the Mo zones and the membrane and the ratio of the zone width to zone period can be independently determined from the measured diffraction efficiencies in the zero and first orders and that the computational code can be used to reliably design zone plates that are optimized for applications such as solar irradiance monitors in the extreme ultraviolet region.     

Super-resolving random-Gaussian apodized photon sieve

A novel apodized photon sieve is presented in which random dense Gaussian distribution is implemented to modulate the pinhole density in each zone. The random distribution in dense Gaussian distribution causes intrazone discontinuities. Also, the dense Gaussian distribution generates a substantial number of pinholes in order to form a large degree of overlap between the holes in a few innermost zones of the photon sieve; thereby, clear zones are formed. The role of the discontinuities on the focusing properties of the photon sieve is examined as well. Analysis shows that secondary maxima have evidently been suppressed, transmission has increased enormously, and the central maxima width is approximately unchanged in comparison to the dense Gaussian distribution. Theoretical results have been completely verified by experiment.     

基于行为认知分析的消防疏散图设计研究

目的 通过分析用户疏散过程与使用消防疏散图过程的行为与认知,探讨消防疏散图产品定位和视觉设计策略。方法 通过行为观察、访谈、实验方法分析用户疏散行为与认知过程,梳理用户认知要点和需求;通过行为观察、访谈方法,结合认知理论,分析用户使用消防疏散图行为与认知过程;采用眼动仪实验和主观评价获取数据,并进行相关性分析,分析用户使用消防疏散图认知过程的关键视觉影响因子。结论 梳理了用户消防疏散的行为过程、所需信息和信息区域;梳理了消防疏散图中影响用户认知的视觉影响因子;通过眼动仪实验获取了用户使用疏散图的认知效率数据,并分析了视觉影响因子与认知效率的相关性。在以上研究基础上提出消防疏散图的原则与策略。     

Two equal symmetric circular arc cracks in an elastic medium – the Dugdale approach

The Dugdale model for two equal, symmetrically situated coplanar circular arc cracks contained in an infinite elastic perfectly-plastic plate is proposed. Biaxial loads are applied at the infinite boundary of the plate. Consequently, the rims of the cracks open in Mode I and develop a plastic zone ahead of each of the cracks. These plastic zones are then closed by the distribution of uniform normal closing stresses over the rims of the plastic zones. Based on the complex-variable technique and the superposition principle, the solution for the above problem is obtained. Closed-form analytic expressions are obtained for the determination of the sizes of the plastic zones and the crack-opening displacement (COD) at the tip of the crack. Numerical studies are carried out to calculate the load ratio (load applied at infinity/yield point stress applied at the rims of the plastic zones) required for the closure of the plastic zones, for various radii of arc cracks and for various angles subtended by them at the centre. The crack-opening displacement is also investigated with respect to these parameters.     

Fire behaviour of thermally insulated RC beams strengthened with NSM-CFRP strips: Experimental study

This paper presents the results of fire resistance tests on reinforced concrete (RC) beams flexurally strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) strips installed according to the near surface mounted (NSM) technique using two different adhesives. The beams were simultaneously subjected to a service load and the ISO 834 standard fire. Different fire protection schemes were studied, comprising a thinner insulation layer along the bottom soffit of the beams and a thicker one at the CFRP anchorage zones. The main objectives of this paper were (i) to understand in further depth the fire behaviour of NSM-strengthened RC beams, in particular the structural effectiveness of the strengthening system during fire, (ii) to evaluate the efficiency of the above-mentioned fire protection strategy in extending the CFRP mechanical contribution during fire, and (iii) to compare the fire performance of the NSM-strengthening system with that of the alternative externally bonded reinforcement (EBR) technique, recently investigated under similar test conditions. The results obtained showed that using the adopted insulation schemes (i.e., thicker insulation at the anchorage zone and thinner insulation in the current zone), even after the CFRP-concrete bond is highly damaged in the central zone of the beams, the strengthening system is able to retain its structural effectiveness through a cable mechanism: for insulation thicknesses of 25 mm (current zone) and 50 mm (anchorage zones), the fire resistance of the strengthening system was extended up to 114 min. The loss of effectiveness of the CFRP system occurred when the average temperature in the adhesive at the CFRP anchorage zones attained values ranging from 2.2 to 5.6 times its glass transition temperature (T_g). The comparison with the EBR-strengthened beams confirmed the much better performance of the NSM strengthening.