城市地下联系通道火灾通风排烟设计方法

 城市地下联系通道是一种新型地下交通形式,其火灾通风排烟设计较一般城市直线型隧道更为复杂。针对地下联系通道的构造特点,提出火灾时将车行通道视为一个独立于地下车库的构筑物,依据竖井和出入口布局,利用防火卷帘将整个通道分隔成多个排烟控制区段,使烟气在设定排烟区段内沿车行方向排出地面的火灾通风排烟设计方法。以苏州火车站UTLT为依托工程,将其划分为8个排烟控制区段和3类通风排烟组织方式,利用FLUENT对典型场景火灾烟气蔓延进行模拟计算。模拟结果表明,烟气被限制在设定排烟区段内流动并排出地面,且防止了烟气逆流产生,可有效保证火源下游车辆和火源上游人员的逃生安全,验证了火灾通风排烟设计的合理性。     

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。     

大空间公共建筑防排烟问题的研究

随着经济社会的发展,大空间公共建筑日益增多。这些建筑功能和结构复杂,一旦发生火灾,其火灾特性与普通建筑火灾有着很大的差异。主要表现为大空间公共建筑内部难以设置防火防烟分隔设施,高温烟气难以排出,极易造成群死群伤和大面积火灾。因此,重视大空间建筑的防排烟措施,积极探索火灾条件下大空间公共建筑的烟气流动特性,研究大空间防排烟的设计对策具有重要意义。     

室内火灾机械排烟过程烟气运动的数值分析

建筑物发生火灾时，火灾初期室内烟气运动状况直接影响建筑物内受灾人员的疏散，本文运用CFD技术，初步模拟建筑室内机械排烟作用下火灾初期烟气运动过程，分析了室内空气流场和烟气层运动状况。     

大空间中庭及周边房间烟气运动和消防设计

采用数值模拟的方法,对大空间中庭结构内火灾及周边房间火灾的烟气运动情况进行了分析。着重分析了周边房间发生火灾后烟气及热羽流对上层房间的影响和烟气在中庭顶部的积聚和沉降情况。分析结果表明,在大空间内合理设置排烟系统对保证其消防安全至关重要;在大空间中庭内部排烟充分的情况下,可将大空间中庭作为与之相通的建筑结构的蓄烟空间和排烟途径,在其消防设计中可对中庭设置普通开口而不设置机械排烟系统。分析结果为大空间中庭及其周边房间的消防安全设计与评估提供参考。     

外界风影响瘦高型中庭自然排烟的CFD模拟研究

自然排烟是控制中庭火灾烟气的主要方法,其排烟效果受环境风压的影响,极易形成“烟囱效应”.利用CFD模拟方法,对影响中庭自然排烟的因素进行分析,研究结果表明：自然排烟条件下,当中庭自然排烟口位于迎风面且风速为5 m/s时,进入中庭内的冷空气量较大,产生的惯性力较强,能够使中庭的自然排烟效果失效,火灾产生的烟气蓄积在中庭底部不能排出;当中庭自然排烟口位于侧风向时,风在自然排烟口表面形成剪切流,对中庭起到了封闭作用,不利自然排烟的进行;两种典型风向条件,均不利于中庭自然排烟系统发挥作用,自然排烟系统的稳定性较弱.     

浅析公众聚集场所火灾扑救中烟气的流动与控制

近年来,越来越多火灾事故结果表明,烟气是阻碍人们逃生和灭火行动,导致人员死亡的主要原因之一。本文将介绍烟气的危害性和排烟的重要性,结合公众聚集场所火灾实际,根据烟气的流动规律对其控制技术进行了探讨,从而为消防部队更好地开展人员搜索和灭火救援谈些个人见解。     

浅谈民用建筑防排烟设计中的一些常见问题

近几年来，高层民用建筑火灾事故明显呈上升趋势，据相关统计显示，在各种火灾事故中，占绝大多数的伤亡人员均是由于烟气窒息、中毒，从而不能安全疏散所造成的。然而如何在发生火灾时及时地排除烟气和有效地阻止烟气进入安全疏散通道，进而保证人员能在较好的能见度下进行安全疏散，同时保证消防人员能更有效地进行灭火救援工作，最大限度地减少民用建筑火灾事故中人员的伤亡，科学化、规范化的民用建筑防排烟设计、施工、管理显得尤为重要。     

大空间建筑的烟气控制探讨

本文主要研究的是关于大空间建筑这种新兴建筑形式的烟气控制问题,综合分析了大空间建筑的结构特点,介绍了大空间建筑火灾中几种特殊情况下的烟气生成量的计算问题,然后运用实例模拟确定排烟量,希望本文对消防防火设计及相关规范的完善具有参考意义。     

建筑防排烟方法在火灾发生时的作用及影响

大量火灾案例证明,火灾发生过程中产生的烟雾和有毒气体,是对火场逃生最大的威胁,容易造成大量的人员伤亡。为了最大限度地减少建筑物内发生火灾后造成的危害,该文从建筑物火灾中烟气性质、危害,蔓延规律等出发,结合建筑物内防排烟的设施和目前采用的方法,提出了针对建筑物火灾中烟气排放对人员逃生的作用和影响,这将有助于建筑物的火灾救援工作,有助于建筑物内人员在发生火灾时造离危险。     

横纵向尺度对圆柱形密闭空间火烟流影响分析

 分析了圆柱形密闭空间内火驱动烟气流动的几何特征。由于顶蓬的拱形形状限制,烟流既沿着顶蓬倾斜向下运动,还将向火区中心水平流动,使得火区上方的烟气沉降速度要较两侧明显加快。采用大涡模拟和混合分数方法,对圆形横截面密闭空间火灾进行数值分析,计算结果验证了圆柱形密闭空间内烟流的几何预测。通过对横向尺寸为6.4m,纵向尺度分别为6m、9m、12m的圆柱形空间火灾烟气温度分布比较,表明随着纵向尺度的增加,受限空间内顶蓬下2cm和顶蓬下D/4处温度值显著下降,且延迟了顶蓬处达到温度最大值的时间。通过对纵向尺度为12m,横向尺度分别为3.2m、6.4m、9.2m的圆柱形空间温度分布比较,表明随着横向尺度的增加,顶棚下2cm和顶蓬下D/4处温度温度同样明显下降,并当横截面尺度为3.2m时,使得受限空间内氧气含量不足,约 160s时火源停止了燃烧。横截面尺度的缩小将限制火源的持续燃烧,使火源热释放速率迅速下降,显著降低火场的危害性。     

基于FDS的运输类飞机货舱烟雾探测试验方法研究

运输类飞机货舱烟雾探测试验采用烟雾发生器产生模拟烟雾的方式来进行,为科学合理地验证货舱烟雾探测系统的有效性,开展货舱烟雾探测试验方法研究。首先采用火灾动态仿真（fire dynamics simulator,FDS）对美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration,FAA）开展的货舱火灾试验进行火灾烟雾数值模型验证;然后,以某型运输机货舱为模型进行建模,采用经验证的烟雾数值模型进行不同发烟位置、货舱通风/不通风、不同货舱环境压力等条件下货舱烟雾扩散规律研究和烟雾探测器对烟雾的响应研究。结果表明：当火源位于8位置时,烟雾探测系统响应时间最长,该处为最严苛火源位置;舱内烟雾扩散情况受货舱通风条件影响很大,通风条件下烟雾探测系统报警时间比无通风条件下长;货舱环境压力越低,货舱顶部的烟雾扩散范围越大,有利于烟雾扩散,烟雾探测器告警越短。最后,根据实际货舱烟雾探测试验条件,从烟雾量大小、试验工况、发烟设备、发烟位置点选择等方面设计该型飞机货舱烟雾探测试验方法。     

隧道内纵向风速对火源上方烟气温度影响的试验

在我国西南某省公路隧道内进行了全尺寸火灾模拟试验,对不同纵向风速、不同火源功率下火源上方典型位置的烟气温度值进行了测量和分析,并对测得的典型结果与理论计算值进行对比.结果表明：试验测得的火源上方最高温升值与理论计算值符合得非常好,该理论计算方法可以用于今后的工程计算之中;另外在隧道内纵向风速较大时,火羽流将产生很大倾斜,导致火源上方顶棚附近的烟气温升不大,单纯采用缆式线型感温火灾探测的方式无法对早期隧道火灾进行报警,应该增加基于其他火灾特征量的火灾探测装置.     

某高架仓库火灾危险性评估

利用性能化防火设计的方法对某高架仓库的消防安全措施进行评估．其中，火灾发展和烟气运动采用CFD的方法进行模拟计算，发现仓库内的烟气运动存在着明显的反壁面射流现象，烟气层高度并不是随时间的增加而单调降低的，而是先达到一个最低点（4m），然后烟气高度又上升，到达一个高点（6m）后烟气层的高度又随着时间的增加而逐步降低．人员疏散时间采用Togawa经验公式进行定量计算．研究结果表明在消防设施正常启动的情况下，仓库现有的消防安全设计可以保障人员在发生火灾时安全逃生．     

中庭类建筑火灾烟气流动的数值模拟

火灾场景烟气流动与控制数值模拟是性能化消防设计的关键。借助Fluent软件,考虑烟气产生量、烟气排放量两因素,设计两种中庭类建筑火灾场景,并建立数值模型。模型边界条件为:环境温度20℃,排烟口速度分别为15.741、11.111 m/s,补风口速度1.107 m/s。模拟结果表明:在火灾发生300、900 s时,两种场景在6 m处的温度场小于60℃,CO质量分数小于0.15%;900 s时烟层沉降高度分别为14.0和11.5 m,三者均符合性能化评定标准。该研究对中庭烟气控制系统的工程设计具有实用价值。     

地铁火灾的盐水实验与计算机数值模拟

为了认识地铁火灾烟气的流动规律，达到为消防设计提供相关资料并采取合理消防措施的目的，采用缩尺盐水实验与计算机计算流体力学数值模拟相结合的方法对地铁火灾进行研究．研究受限空间火灾烟气运动的手段主要有全尺寸火灾实验、小尺寸模拟实验和计算机数值模拟3种．实验模拟了列车着火和站台着火2种情况，得到了地铁火灾的烟气流动规律，比较并分析了计算流体力学数值模拟与盐水实验得出的烟层无量纲高度和无量纲时间．计算流体力学数值模拟与盐水实验得到的烟气到达楼梯口所需时间相差为1．5—2s，到达远侧楼梯口所需时间相差7．2s．二者之间存在着一定的误差，但误差不大．同一时刻，数值模拟比盐水实验得到的无量纲烟层高度高0．1左右，变化趋势一致．结果表明，实验条件选取合理，方程模型选用和边界条件设置恰当，盐水实验与计算流体力学数值方法模拟地铁火灾均是可行的．     

大型商场开敞空间防烟分区内烟气运动的模拟

针对大型商场火灾危险性严重的典型部位,运用数学模化和计算机模化的方法,采用双层区域模型,建立了开敞式空间防烟分区内烟气流动过程的数学模型和计算机模化软件CSMOKE.应用模拟系统对防烟分区内火灾初期的烟气流动情况,包括烟气的产生量、烟气层的温度以及烟气层厚度随时间的变化等进行预测,并对影响火灾发展主要因素的影响规律进行了研究.同时,分别以汽油油盘和标准试件为燃烧物开展了大型商场开敞空间防烟分区的实体火灾试验,获取了火灾和烟气运动的特性参数.模拟计算结果与实测结果的误差在20%以内.     

线型光束感烟探测器在芜湖方特欢乐世界的应用

线型光束感烟探测器为长区间型反射式线型红外光束感烟探测器,具有监视范围广,保护面积大、使用环境条件要求低等特点,通常用于初始火灾有烟雾形成的大空间火灾探测。线型光束感烟探测器在芜湖方特欢乐世界等大空间建筑中已得到应用。     

大空间内着火位置对火灾增长的影响

以大空间展厅为例,利用火源辐射模型和烟气辐射模型并结合CFAST6.0区域模拟软件的计算结果,对比分析了大空间内不同着火位置下火灾增长的情况。研究结果表明仅考虑火源热辐射的情况下,展厅内着火位置越处于左右中间对称处,其火灾增长越快,热释放速率峰值也越大,达到热释放速率峰值的时间和火灾的持续时间越短,处于展厅中心位置时所有值达峰值。对火源热辐射和烟气辐射综合考虑时,到达热释放速率峰值时间与火灾持续时间的规律同仅考虑火源辐射模型时一致,但热释放速率峰值均有不同程度的提高。     

北京奥运体育馆烟控系统性能化设计

根据奥运体育馆的特点,指出了对于烟控系统采用处方式设计的不足之处,给出了对体育馆进行性能化的烟控系统设计的过程,论述了人员生命安全判定指标、火灾规模、清晰高度、烟控系统参数的确定问题,并对CFD软件进行模拟验证和优化时遇到的排烟量优化、控烟分区划分、补风设计、抽漏现象的避免,过烟孔设置等问题进行了深入研究。