火魔告诫:高层建筑应强制安自动喷水装置

1991年2月23日晚,美国宾夕法尼亚州费城鼎盛银行大厦发生大火,火灾从22 层向上蔓延到30层。3名费城消防队员在扑救高层建筑火灾中殉职,另外还有24名消防队员受伤。这栋38层的建筑1968年动工修建,1973年投入使用。该建筑采用那个时期典型的     

高楼上上下下有危机

北京市安全部门曾经做过一个试验:让一名身强力壮的消防员从第33层跑到第1层,用了15分钟.由此推断,一名身体素质一般的工作人员或老人、小孩,所需时间肯定翻番.如果发生火灾,火借风势,在30秒内就可以从第1层到达第33层.这样算来,人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零.     

夏季大空间热空气层对火灾烟流的影响

采用全尺寸实验和数值模拟两种方法对夏季大空间热空气层对火灾烟流的影响进行了研究.应用FDS4.07场模拟程序计算得到的夏季大空间火灾顶棚附近的温度变化与全尺寸的实验测得的结果符合得比较好.计算结果表明,在夏季大空间火灾中,顶棚附近温度的变化规律是先下降,热空气层消失时达到最低,之后再上升;此最低温度随着火源功率和热空气层厚度的增加而增加;热空气层消失的时间随火源功率的增加而减少;当火源功率比较大时,热空气层厚度的增加对热空气层消失的时间影响不是很大;当火源功率比较小时,热空气层消失的时间随热空气层厚度的增加而增加.对于大空间火灾的早期探测,推荐使用非接触式的火灾探测系统.     

附加相变材料层的热防护服装传热数值模拟

火灾高温环境中,作业人员穿着防护服装可有效减小热压并提高着装舒适性.本文构建了模拟火灾环境下含相变材料的多层火灾安全防护服的传热模型,并利用热防护性能测试装置对模拟结果进行验证,计算与实验结果吻合良好.同时利用模型结果研究了防护性能与相变材料的熔点及相变层在服装层中的配置关系.研究发现与一般多层消防服相比,含相变材料层消防服在高温火灾环境下具有较好的防护性能,所选PCM的热物理属性,尤其是含PCM织物层在多层服装各层中的布置对服装防护人体皮肤烧伤性能影响较为显著.     

高楼上上下下有危机

北京市安全部门曾经做过一个试验:让一名身强力壮的消防员从第33层跑到第1层,用了15分钟。由此推断,一名身体素质一般的工作人员或老人、小孩,所需时间肯定翻番。如果发生火灾,火借风势,在30秒内就可以从第1层到达第33层。这样算来,人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零。这个试验仅仅表明高层建筑潜在危险的一个方面。所谓高层建筑,根据《高层公共建筑消防安全管理规定》,高于24米以上的建筑物体统称为高层建筑。据了解,高层建筑火灾隐患目前已经成了全世界关注的焦点。去年,上海有关部门统计,全市共发生高层建筑火灾239起,直接财产损失63.3万余元。与上一年同期相比,火灾起数上升50.3%,直接财产损失上升45.9%。     

多层工业厂房火灾后加固设计与抗震性能分析

为探究多层钢筋混凝土工业厂房在加固前后以及火灾前后的抗震性能变化情况,围绕火灾后多层工业厂房的加固设计和抗震性能分析展开研究.首先,建立多层钢筋混凝土框架结构火灾后抗震性能的有限元分析方法;随后,介绍某多层工业厂房结构特点和火灾后结构损伤情况,据此综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴纤维复合材料等方法对结构进行了加固设计;进而,建立了结构三维有限元模型,开展了结构动力特性和弹性地震响应分析;最后,进行了结构的动力弹塑性分析,探究了火灾前、后结构整体的抗震性能和加固措施对火灾后结构抗震性能的改善,并探讨了不同地震动特性对多层钢筋混凝土框架抗震性能的影响.研究结果表明:火灾后,整体结构地震响应明显大于火灾前,层间位移角最大增加了143％,且不同楼层层间位移角的增大幅度与楼层受火情况密切相关;近场地震作用下的结构响应大于远场地震,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震作用下可达远场地震作用的2.71倍;所提出的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少115.7％.研究成果可为多层工业厂房火灾安全性评估和加固设计提供参考.     

水颗粒作用下火灾烟气层沉降的数值模拟

基于火灾双层模型思想及基本物理定律,通过分析单个水颗粒与热气流的相互作用,研究水颗粒群对火灾烟气层的影响,建立了水颗粒作用下火灾烟气层沉降的数学模型,模型与实验值的对比误差为±0.3 m.利用该模型模拟研究发现:增大喷头流量速率、减小水颗粒喷射夹角、减小水颗粒粒径会加剧烟气层沉降;在同一喷水条件下,低温、薄烟气层更易于沉降,当烟气层厚度薄于某一临界值时,烟气沉降距离会大幅度增加;常用的12.7 mm喷淋喷头的工作压力不宜大于20 m.该模型可有效缓解喷水对实际火灾烟气层的沉降作用.     

深水半潜式支持平台火灾烟气蔓延规律

基于火灾动力学模拟软件中的数值计算方法对深水半潜式支持平台的火灾烟气蔓延规律开展研究.根据火灾布置最不利原则设计4类火灾工况;研究烟气沿楼梯向上蔓延能力的分布规律及其对温度、能见度、CO体积分数的极值在各层甲板楼梯口分布的影响;分析火源层高度对烟气充满甲板所需时间的分布规律及烟气蔓延路径的影响.研究结果表明:随着楼梯与火源之间距离的减小,烟气沿楼梯向上蔓延的能力增强;火源层以上甲板的最高温度及能见度达到临界条件的最短时间、最高CO体积分数均位于烟气向上蔓延能力强的楼梯口;随着火源层高度的增加,烟气充满火源层以上甲板所需时间有所减少,充满火源层以下甲板所需时间有所增加.研究结果可为火灾中人员的疏散路径规划及深水半潜式支持平台的消防设计优化提供一定的理论指导依据.     

基于FDS和EVACNET4模拟的大型商业广场火灾模拟与安全疏散研究

根据大型商业广场面积巨大、功能复杂、人员密集等特点,选取某大型商业广场地下1层、地下2层作为研究对象.选择防火分区面积超标、火灾负荷较大的区域作为设定的火灾场景,利用FDS和EVACNET4软件对设定场景进行火灾烟气和人员疏散模拟.结果表明,安全余量时间较少,在火灾发生时,疏散路线上应急照明缺电、疏散通道堵塞或疏散门被锁死,有可能发生人员伤亡事件;在设计的消防设施有效的条件下,所有设定火灾场景的人员都能安全疏散.     

微米和纳米钛粉尘层着火蔓延特性研究

为了解微细钛粉的层火灾危险性,采用标准热板测试装置和自制的粉尘层火蔓延实验装置,研究了微米和纳米钛粉尘层最低着火温度和火蔓延速率变化规律,并验证了热爆炸理论模型和粉尘层火蔓延速率模型的适用性.结果表明:钛粉尘层最低着火温度随粒径减小而降低,33μm钛粉和60~80nm钛粉的粉尘层最小着火温度分别为>400℃和230℃,与Thomas模型计算结果基本吻合;钛粉的层火灾危险性受粒径影响较大,实验测得微米和纳米钛粉的粉尘层火蔓延速率分别为13.60和500.57mm/s,均大于理论模型计算结果.研究结果对微细钛粉的层火灾安全评价和工业防火防爆设计具有参考价值.     

水平巷道烟流逆流层长度CFD数值模拟

针对井下巷道发生火灾后,火区附近烟流沿顶板逆着巷道风流方向流动形成的逆流层长度不确定的问题,通过对烟流逆流层长度影响因素的分析并采用CFD方法对巷道发生火灾时期烟流流动性态进行三维瞬态数值模拟,模拟了当巷道火灾达到稳定时,巷道内速度场的沿程变化规律,研究结果表明:烟流逆流层长度可以用入口端风流速度、烟流热释放速度和巷道当量直径表示;最终推导出逆流层长度的公式,较好的反映了矿井火灾时期烟气的蔓延规律.     

漫谈消防电梯

一般来说,消防电梯的功能定位是当高层建筑发生火灾时,能够帮助消防队员迅速到达着火层扑救火灾.这是因为普通电梯的平面布置,往往敞开在走道或电梯厅,火灾时由于电源切断而停止,无法让消防队员在火灾时使用.而消防队员徙步登高的能力有限,有测试表明消防队员着战斗服、战斗靴,手提两盘水带及19mm水枪一支,攀登楼梯的情况是:攀登上八层,平均有30%的队员不能坚持正常的灭火战斗;攀登上九层,平均有50%的队员不能坚持正常的灭火战斗;徙步攀登上十一层的队员,全部不能坚持正常的灭火战斗.     

综合管廊电缆桥架火灾的温度场分布特性

针对综合管廊电缆火灾的危害性,建立截面尺寸为1:1的管廊模型,重点研究电缆火灾造成的受限空间温度场分布.结果表明:烟气的沉降作用可将垂直温度场划分为顶棚射流层、中间热烟气过渡层和底部冷空气层;封堵端口会加快顶棚烟气温度的纵向衰减速度,并分别提出封堵侧和贯通侧的顶棚温度纵向衰减预测模型;对于火源功率较小的电缆桥架火灾,火...     

6 mm单层浮法玻璃全尺寸火灾实验

在ISO 9705标准燃烧室(3.6 m×2.4 m×2.4 m)中央放置不同大小的油池,完成了5组由6mm普通浮法玻璃构成的单层玻璃窗暴露向不同规模火源的全尺寸火灾实验.通过玻璃附近气体温度分布曲线可知,实验中玻璃窗处于与实际火灾非常相似的分层室内火灾环境中.给出了包括热释放速率、热辐射通量、玻璃附近气体温度分布、玻璃暴露表面温度、玻璃遮蔽表面温度、玻璃首次破裂时间和破裂模式等实验数据,分析了单层浮法玻璃火灾特性的相关规律.     

高层建筑空调系统与防排烟系统兼用模拟研究

利用计算流体力学软件,以某高层建筑的标准层为研究对象,分别模拟发生火灾后空调系统停止运行和空调系统转变为防排烟系统时火灾的发展情况.不同情况下火灾烟气的温度、浓度分析表明,兼用系统有利于火灾后人员疏散.从理论上证明了空调系统与防排烟系统兼用是可行的,为兼用系统的设计提供了依据.     

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.     

火灾下混凝土框架结构力学性能研究

目的 模拟高层混凝土框架结构的火灾全过程并研究火灾后框架结构及构件力学性能,为此类结构火灾后的损伤评估与加固方案设计提供参考依据.方法 利用火灾模拟软件PyroSim对某高层宿舍楼首层火灾进行模拟,研究室内火灾下温度场分布,应用ABAQUS有限元软件分析火灾下结构和构件的温度场,以及静、动力作用下结构和构件的变形及内力...     

木里森林火灾为何一定要救

<正>3月30日,四川省凉山州木里县境内发生森林火灾。3月31日,正在扑救火灾的30名人员失去联系。4月1日,失联的27名森林消防指战员和3名当地救火人员遗体被找到。4月2日,经全力扑救,火场明火已全部扑灭,这场森林火灾现转入清理余火和探搜火场阶段。1.四川防火形势有多严峻?     

基于模糊灰色理论的某老旧宾馆火灾危险性评价

目的为快速合理地评价老旧宾馆火灾危险性,根据模糊灰色理论建立老旧宾馆火灾危险性评价模型,在评价模型的基础上开发软件用于评价建筑火灾危险性.方法根据老旧宾馆火灾的发生蔓延过程确定其火灾危险性评价模型各级指标因素,利用层次分析法确定模型各指标因素的权重系数,运用Visual Basic 6.0语言编写老旧宾馆火灾危险性评价软件,对某老旧宾馆火灾危险性进行评价.结果根据建立的老旧宾馆火灾危险性评价指标体系开发了"老旧建筑火灾危险性评价软件".利用开发的软件评价了某老旧宾馆第六层客房发生火灾而引起宾馆整体燃烧的危险性,评价结果为比较安全.结论通过分析老旧宾馆火灾发生蔓延三阶段的火灾危险性最终对老旧宾馆火灾危险性进行评价的方法是可行的,开发的软件便于操作且运行结果可靠,可用于快速评价老旧宾馆火灾危险性.     

基于FDS的火灾产物对人员疏散影响的研究

研究火灾产物对人员疏散的影响,首先使用火灾数值模拟软件Pyrosim对某教学楼一层全尺寸模型的火灾数值模拟分析,得到仅门开启的火灾场景下影响人员疏散的主要火灾产物数据;其次引入疏散速度系数概念,将火灾产物数据经Matlab预处理后输入Pathfinder,建立基于火灾产物影响下的人员疏散模型,对比分析考虑火灾产物影响与不考虑火灾产物影响下的疏散情况;最后将火灾模拟动画与人员疏散动画耦合,实现三维环境下火灾发展过程与人员疏散过程的可视化展示.结果表明:疏散速度系数影响下的火灾人员疏散模拟相对于不考虑速度影响的火灾疏散模拟更能真实反应火场中的人员疏散情况.