建筑物火灾烟气控制与人员疏散技术分析

目前,越来越多的建筑物尤其是高层建筑相继出现,这些高层建筑物内部封闭、装修豪华,在装修过程中使用了大量的木制品,一旦建筑物发生火灾,将会造成不可估量的风险。建筑物火灾中产生的烟气会造成严重的影响,严重威胁着人民生命财产的安全,关于火灾烟气的控制已经受到社会的广泛关注。该文主要针对建筑火灾烟气控制和安全疏散措施进行分析。     

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。     

基于FDS模拟的大型商业综合体中庭火灾人员疏散研究

通过对某大型商业综合体中庭烟气流动、烟气现状和人员疏散进行模拟分析,对中庭火灾烟气流动及其影响因素进行了研究;分析了起火位置、火灾荷载并进行了人员疏散等参数的确定;得出了大型商业综合体中庭发生火灾时,烟气不会对人员构成危害的结论.通过烟气模拟和人员安全疏散计算,表明人员能够安全逃离火灾区域;保证中庭内喷淋系统、排烟系统等消防设施的正常工作,是保障中庭火灾发生时人员能够安全疏散的基础要求.     

基于运动模式和元胞自动机的火灾环境下人员疏散模型

为模拟建筑物内火灾情况下人员安全疏散,提出了一种基于运动模式和元胞自动机的人员疏散模型。该模型借助智能移动机器人的运动模式,并考虑了火灾环境对人员的疏散行为的影响,即火灾环境对人员造成的生理心理影响从而导致低效的疏散行为。引入一个健康度的概念,在疏散过程中,人员的健康度会受到其周围的烟气浓度、温度,氧气、二氧化碳和一氧化碳浓度的影响而不断下降,从而导致人员的疏散方向的错位和疏散速度的下降。模拟了不同期望速度的人员从发生火灾的建筑物中疏散的典型过程。模拟结果与实际情况相符,模型为考虑火灾环境的人员疏散提供了一个可行的框架。     

高速铁路隧道火灾列车继续运行疏散模式CFD分析

我国高速铁路铁路火灾疏散问题日益引起广泛关注。首先分析了隧道内列车火灾疏散模式及安全疏散准则,然后采用CFD(计算流体动力学)方法模拟了CRH(中国高速铁路)动车组在铁路隧道发生列车火灾时,采用继续运行疏散模式时温度场变化以及烟气扩散规律.计算结果表明:列车在隧道内继续运行疏散过程中,列车活塞风的作用主导了烟气的运动轨迹,烟气的逆流效应几乎不存在,上游车厢基本不受影响,下游车厢内的流场温度和烟气浓度随时间增加而增长,并且在火灾达到最大规模时会趋于稳定。在继续运行疏散过程中,火灾规模和列车运行速度对下游车厢烟气流场的分布有较大影响,是影响人员安全疏散的两个主要因素.     

电梯用于高层建筑火灾疏散的安全性量化评价

为了研究在现代高层建筑火灾中应用电梯进行疏散的问题,基于电梯在火灾中安全使用的前提,提出了建筑物火灾情况下,采用电梯和楼梯进行人员疏散的综合评价方法.通过采用和建立相应的数学模型,计算应用二种模型的疏散时间,进而对高层建筑火灾疏散进行量化评价,并确定混合疏散方式的最佳疏散人数的比率.为建筑物的火灾安全逃生计划的制定提供重要依据.算例仿真表明了该方法的有效性.     

地下商业街火灾时期人员疏散安全性研究

以地下商业街为对象,研究不同工况下人员疏散的安全条件。采用火灾模拟软件FDS建立火灾模型,模拟并分析了3种工况下火灾烟气能见度、温度及CO浓度的不同变化,得出不同工况下的火场危险时间,并对人员疏散进行了理论计算。得出,机械排烟和水喷淋系统对火灾烟气控制效果不同,排烟和喷淋系统同时作用下效果最好,能够保证人员安全疏散所必需的时间,可以作为火灾扑救和人员疏散的指导。     

建筑物火灾时期安全疏散模型

为了更准确计算火灾时期建筑物内人员疏散所需时间的问题,提出了一种全新的计算方法,研究了火灾时期人员疏散的规律.由于建筑物密集人员疏散过程服从波传播规律,因此提出了疏散波概念,建立了疏散波数学模型,并介绍了疏散波数学模型意义.该模型对建筑物火灾时期楼梯间入口处安全疏散过程的研究及疏散设施的设置具有一定的理论指导意义.     

杭州过江隧道人员安全疏散评估方法研究

以杭州过江隧道为研究对象,分析了隧道火灾时人员安全疏散准则及影响因素,介绍了隧道火灾时人员安全疏散的一种评估方法。通过设定包含最不利情况的火灾场景,然后对各种火灾场景下的烟气蔓延及人员疏散进行模拟,得到了各种火灾场景下隧道内的可用安全疏散时间ASET曲线和必需安全疏散时间RSET曲线。然后比较分析两曲线,进行方案的优化选择,确定最终的设计方案。     

多功能建筑火灾人员安全疏散模拟

针对一多功能综合办公楼建筑模型,设定最不利的火灾场景.依据火灾烟气危险状态判据临界值,采用场-网复合模型模拟预测建筑火灾烟流运动特性,获得人员逃生可用安全疏散时间(ASET).采用重庆大学自主开发的应用软件《高层建筑人员疏散行动时间预测系统》确定人员所需安全疏散时间(RSET).比较人员所需安全疏散时间和人员可用安全疏散时间,对火灾建筑中人员能否安全疏散做出评价,并提出保证人员安全疏散的措施.     

高层建筑火灾时烟气温度扩散的数值模拟

分析了高层建筑火灾期间疏散通道内烟气温度场分布的变化规律.通过建立热平衡差分方程,分析烟气与建筑物墙体的传热过程;建立烟气与空气混合的数学模型,分析烟气在高层建筑横向通道内的扩散过程.通过算例分析了烟气温度与扩散时间和疏散通道长度的变化规律,在烟气扩散过程中烟气温度变化受火源烟气发生量的影响较大,而受建筑墙体与烟气热交换的影响较小.     

考虑烟气影响的海底隧道火灾人车混合疏散优化模型

为研究烟气影响下海底隧道火灾人车混合疏散优化问题,建立疏散安全成本最小的优化模型.首先,考虑海底隧道结构特性和火灾情景过程中的烟气影响,确立烟气伤害不超限、人车路径流量不超容许载荷等约束条件,构建车辆、人员疏散时间最短的优化模型.然后,考虑隧道应急出口、 CO浓度、路段长度和拥堵状态,设计改进蚁群算法对模型进行求解.最后,利用模型开展翔安海底隧道火灾疏散仿真.结果表明:该模型能在避开拥堵、避免人员烟气伤害超限前提下,使人车疏散时间最短,可为海底隧道火灾疏散提供辅助决策.     

杭州过江隧道人员安全疏散评估方法研究

以杭州过江隧道为研究对象，分析了隧道火灾时人员安全疏散准则及影响因素，介绍了隧道火灾时人员安全疏散的一种评估方法。通过设定包含最不利情况的火灾场景，然后对各种火灾场景下的烟气蔓延及人员疏散进行模拟，得到了各种火灾场景下隧道内的可用安全疏散时间ASEF曲线和必需安全疏散时间PSEF曲线。然后比较分析两曲线，进行方案的优化选择，确定最终的设计方案。     

建筑火灾与人员安全疏散模拟

以某高校教学楼作为研究对象,应用Pyrosim软件建立建筑物火灾扩散模型,分析温度、CO含量和能见度对人员安全疏散的影响,以烟气含量到达临界值的时间来确定人员的可用安全疏散时间,同时结合Pathfinder软件建立人员疏散模型,模拟得出人员必需的安全疏散时间.结果表明:温度、CO含量、能见度是影响人员疏散的重要因素;1~4楼内人员的可用安全疏散时间为120 s,必需安全疏散时间为84 s,5~8楼内人员的可用安全疏散时间为110 s,必需安全疏散时间为144.3 s.模拟结果反映出人员的安全疏散还存在危险性,为了减小其危险性提出了对应的消防建议措施.     

基于火灾模拟器和Pathfinder的地铁车站人员疏散

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于火灾模拟器(fire dynamics simulator,FDS)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真。主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。     

大型聚丙烯仓库设定防火分隔条件下的火灾烟气模拟与安全疏散研究

以某大型聚丙烯仓库为例,针对该仓库面积超过规范规定的问题,设计了防火分隔并对这种消防设计进行判断论证;同时采用FDS和STEPS对仓库现阶段情况进行火灾烟气和人员疏散的模拟.研究表明,在自然排烟条件下,火灾烟气对人员没有构成威胁,427.5 s内即完成了仓库全部人员的疏散,且安全余量较多.在现有消防设施正常工作的条件下,能满足人员安全疏散.该企业仓库能够达到预期的防火设计火灾安全性能目标.     

基于FDS和Pathfinder的地铁车站人员疏散研究

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于FDS(Fire Dynamics Simulator)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真,主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。     

关于影剧院的防灾对策探讨

通过分析影剧院存在的火灾危险性,具体从建筑物耐火等级、防火分隔、疏散通道和安全管理等 方面提出解决对策。     

高层住宅安全疏散设计与优化

运用火灾模拟软件FDS(fire dynamic simulation)及人员疏散仿真软件Pathfinder对某高层住宅内人员遇火灾时的安全疏散进行研究,并基于火灾模拟结果及疏散模拟结果提出安全疏散措施及方案.研究结果表明:火灾发生时,通过关闭建筑内部的防火门可有效阻止着火房间烟气的蔓延,增大出口宽度可有效减少人员疏散时间,采用不同的楼梯电梯协同疏散方案会导致疏散时间的不同.因此,对高层住宅业主加强火灾安全教育,在火灾发生时采取合理的疏散方案可有效提升住户的逃生率.     

关于影剧院的防灾对策探讨

通过分析影剧院存在的火灾危险性，具体从建筑物耐火等级、防火分隔、疏散通道和安全管理等方面提出解决对策。