建筑火灾安全模拟与分析集成仿真系统

运用火灾科学、结构工程、人工智能以及计算机仿真与图形学等多个学科领域的知识,基于火灾数值模拟和结构有限元分析以及人员疏散的基本原理,以火灾安全模拟系统核心数据库为数据引擎,基于中间层结构的组件式架构建立了建筑火灾模拟与结构安全分析一体化的综合系统--BFireSAS系统.该系统将火灾模拟、结构分析和人员疏散模拟综合为一体,可以模拟建筑火灾中火场状况与空间结构体系的相互作用,火灾变化与人员疏散之间的相互关系.     

螺旋型隧道火灾蔓延规律及人员安全疏散规划

为研究特殊线型的螺旋隧道中火灾蔓延规律,提出人员安全疏散规划,基于数值模拟软件FDS(fire dynamics simulator),以典型螺旋隧道——咪的村隧道为例,模拟20 MW火灾模式下,临界风速通风时螺旋隧道上行、下行隧道发生火灾后的火灾蔓延情况,重点分析螺旋隧道内温度和烟气浓度的纵向分布。根据模拟结果提出螺旋隧道火灾模式下人员安全疏散规划,进行咪的村隧道人行横通道设计校验。结果表明,螺旋隧道发生火灾时,人员的逃生方向与隧道上、下行及人员所处位置有关,应按照火灾蔓延烟气流动规律,有序的向更易撤离方向逃生;根据模拟结果,建议以900 s作为螺旋隧道人员可用安全疏散时间,经校验咪的村螺旋隧道人行横通道设计距离满足人员安全疏散要求。     

地铁火灾数值模拟研究综述

由于运行、安全等因素的限制,以及技术手段的局限,地铁隧道与车站的火灾预测更多地借助数值模拟结果而制定．本文从火灾模拟新近发展、建模、边界条件、火灾荷载及应用软件等关键点综述最新火灾模拟技术的发展,汲取有益经验,为地铁火灾有效防控提供更为准确的技术手段．     

公路隧道运营期火灾数值分析

为满足公路隧道火灾安全体系研究方面的需要,以某隧道为对象,采用CFD方法建立隧道火灾烟气流动数学模型,对该隧道在纵向通风控制条件下的火灾烟流进行了数值模拟,给出不同火灾规模下烟气层、温度场以及CO含量的分布规律。     

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。     

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。     

FLACS及虚拟现实技术在油气储运安全中的应用

对于发生在管道周边存在密集障碍物区域的泄漏、扩散、火灾和爆炸事故,计算流体动力学技术与简单经验公式相比结果更准确。将虚拟现实技术与模拟结果相结合,并应用在储运的安全培训与应急演练中,能够提升安全培训的效果。Gexcon公司将FLACS软件的火灾爆炸模拟后果数据融入虚拟现实应急演练情景,为培训人员构建逼真的事故现场,可以加强培训人员正确应对事故的反应能力及逃生能力,帮助完善企业应急预案。本文通过一个火灾爆炸虚拟现实培训案例介绍了FLACS后果模拟及虚拟现实技术在储运安全中的应用。     

室内沙发火灾中CO2和CO气体全尺寸实验模拟

为分析室内家具引起火灾热量、烟气对人造成的危害,在2.4m×2.4m×3.6m的ISO9705标准燃烧间内,对单人沙发进行全尺寸火灾实验模拟,通过测量沙发燃烧产生的热释放速率、CO2和CO有害气体的生成量和产生速率等相关的室内火灾动力学参数,研究沙发燃烧过程中的热释放速率和产生烟气中CO2和CO特性,以及它们之间的相互关系。研究结果为火灾安全性能化设计和计算机模拟提供可靠的实验依据。     

一套网络虚拟现实高层建筑火灾避险模拟系统

针对高层建筑火灾应急情景下避险模拟训练的时间和空间条件限制严格、训练后反馈较弱等问题,通过对火灾烟雾与火焰进行模拟,结合火灾安全避险模拟指标,提供了一种帮助用户摆脱时间和空间限制,进行沉浸式火灾安全模拟训练,并能进行安全评估的网络虚拟现实(WebVR)高层建筑的火灾避险模拟系统。经测试,该系统能够使用户摆脱时间和空间限制进行沉浸式的火灾安全模拟训练,用户测试成功率95.2%,评分正确率100%,为解决高层建筑火灾应急情景下避险模拟提供了一个可行性实例。     

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。     

火灾影响下人员行为量化分析研究

研究建筑火灾疏散中人员早期行为及逃生过程中的行为规律,对于建筑火灾人员疏散模拟及安全逃生管理具有重要意义。通过对火灾中人员行为反应过程的分析,把影响人员行为的因素归纳为三个方面:建筑因素、火灾因素和人员因素。利用国内外试验数据,对人员在火灾中早期反应以及火灾对人员疏散行动速度的影响进行了量化分析。引入当量速度的概念,提出了人员在火灾影响作用下的逃生速度量化表达式。用当量速度实现疏散过程与火灾发展过程的结合,使人员疏散模拟更接近实际情况。     

公路隧道火灾烟气流动的数值模拟分析

基于公路隧道在火灾安全体系研究方面的迫切需要, 本文以成都天府隧道为对象, 对隧道火灾烟气流动建立了数学模型和物理模型。采用CFD方法, 利用PHOENICS3.6.1软件对该工程实例在纵向通风控制条件下, 火灾烟流的问题进行了数值模拟研究, 给出了不同纵向通风速度下该公路隧道火灾烟气的浓度场、温度场等的分布规律, 讨论了烟气的发展情况, 得到了不同区段火和烟气对人构成威胁的情况, 并对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议。研究结果可为研究烟气的运动情况和制定防灾救灾预案提供直接的理论依据和指导。     

飞机客舱性能化防火设计方法研究

为研究飞机客舱防火性能,基于性能化防火设计理念,结合安全线和疏散时间模型,利用计算机模拟仿真技术,提出了飞机客舱性能化防火设计方法。以A380飞机客舱为例,利用火灾模拟软件FDS和疏散仿真软件Pathfinder结合建立仿真模型,运用提出的飞机客舱性能化防火设计方法分析了3级客舱布置下的火灾疏散情况,验证了该方法的可行性及合理性。研究结果表明:2号、3号及4号出口在火灾疏散过程中存在危险;基于此结果对客舱火灾疏散方案进行了优化,保证火灾疏散过程的安全。方法不仅可对现有各型飞机的防火性能进行评估,为优化客舱布局及人员疏散方案提供支持,还可为国产大型飞机客舱防火设计提供参考。     

耦合数值模拟技术的火灾后混凝土桥梁安全评估方法

文章提出了基于数值模拟技术的火灾后混凝土桥梁安全评估方法,该方法利用先进的数值模拟手段,重点改进评估过程中温度场和桥梁整体力学特性的计算分析。通过详细的火灾调查和火灾模拟软件实现火灾过程的准确重构,提取火场温度并结合ANSYS热力耦合分析,对火灾后桥梁的整体力学特性进行定量分析。通过对火灾后混凝土桥梁安全评估,能够给出更加合理、经济的桥梁损伤修复方案。     

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.     

基于FDS的公路隧道火灾仿真

本文中以一实际公路隧道为研究对象,当隧道发生中型规模火灾且纵向通风风速为临界风速时,使用FDS软件对隧道内的温度场、烟气浓度场及能见度的分布进行了大量的数值模拟分析研究。得出了隧道各断面的温度、CO浓度及能见度的分布规律,给出了几项改善人员逃生的措施。本文的研究结果对制定长大公路隧道火灾应急预案提供了重要的技术支持。     

基于CiteSpace的我国古建筑火灾文献可视化分析

为探究古建筑火灾研究领域的现状、进展和未来趋势,利用CiteSpace可视化分析软件,选取中国知网（CNKI）我国近40年的701篇文献,对发文态势、关键词共现、聚类等进行分析。结果显示：该领域发文趋势呈现线性上升状态,古建筑火灾逐渐成为学者们研究重点。机构合作群以中国科学技术大学火灾科学重点实验室、同济大学上海防灾救灾研究所、中国矿业大学安全工程学院为核心。以研究古建筑火灾消防安全的隐患排查治理及防护措施为主,加以数值模拟建模分析。学者逐渐关注古建筑群、传统村落等,构建智慧消防和智慧城市也成为最新研究方向。     

特长隧道定点安全疏散问题研究

针对特长铁路隧道火灾防灾救援中采用"定点"设置的问题,从人员安全疏散的观点出发,建立人员疏散模型.采用数值模拟的方法,对特长铁路隧道中设置定点的形式、长度,横通道的间距、数量,以及不同火灾场景下定点中人员安全疏散时间等问题进行了研究.给出了一般特长铁路隧道定点设置方案,为进一步优化设计施工,促进完善铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理提供了依据.     

轻型飞机电池舱火灾模拟研究

随着计算机技术的运用与发展,计算机技术运用于模拟和消防的各个领域。同时,轻型飞机的市场需求越来越广泛,而对于轻型飞机的火灾场景的真实研究还很缺乏,一方面发生火灾的可能性不大,应急模拟训练的机会也少,另一方面灭火演练可操作性比较差,所以对轻型飞机的火灾模拟十分有必要。本次研究利用模拟技术,建立虚拟的轻型飞机电池舱火灾场景。本文以某款轻型飞机为研究对象,通过建立飞机电池舱火灾模拟系统,分析飞机锂电池发生火灾时电池舱和座舱烟气温度分布规律,评测座舱内人员的安全性。     

基于FDS的高层居民楼火灾模拟

当前高层建筑火灾形势严峻、严重威胁人身安全,造成财产损失。而高层居民楼与居民的生活息息相关,高层居民楼发生火灾更是对人民生命财产安全的沉重打击。针对当今社会高层居民楼火灾频发的现实问题,通过调查研究国内高层居民楼火灾事故,分析高层居民楼火灾的特点,利用FDS火灾模拟软件,以某社区的一栋居民楼为研究对象,结合定性分析和火灾动态模拟,全面的对高层居民楼火灾应急管理进行分析,从CO浓度分布图、能见度分布图、烟气分布图总结出高层居民楼发生火灾时的直接、间接原因以及一系列环境参数的变化规律。建议加强消防基础建设和消防设备的研发改进,提高消防设备的实用性和功能性,研究出专门适合高层建筑的消防设备和防火保护设施,同时加强高层居民楼火灾应急演练和消防救援的教育,让居民能够深入了解在发生火灾时应做的事情。