高层建筑的火灾模拟与逃生行为研究

以广州天河某商业中心为例,运用FDS和Pathfinder模拟器,研究了火灾场景时高层建筑内的烟气蔓延速度、温度、CO浓度和能见度的变化规律,以及室内人员的疏散行为特征。结果表明:①高层建筑中,在人员可用的安全疏散时间内,对人员逃生起决定作用的是中间过程阶段。在中间过程阶段,人员的移动速度会因路径选择难度的加大而变得缓慢,若适当地进行诱导,将有利于提高疏散速度。②本例中,仅通过疏散楼梯来进行人员疏散是不切实际的。考虑高温有毒的烟气有可能通过缝隙蔓延进电梯内,消防疏散电梯应仅停避险层、底楼或临近火灾区域的楼层。③FDS可以直接导入Pathfinder人员模拟器。通过FDS模拟高层建筑火灾,并结合Pathfinder进行人员疏散模拟,能根据实际情况找出最佳疏散时间,从而为实际应用中的疏散演练和应急诱导疏散规划等问题提供理论依据。     

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.     

公路隧道下沉式纵向疏散逃生楼梯间距的优化分析

目的分析公路隧道火灾情况时下沉式纵向疏散逃生楼梯的最大间距,为公路隧道火灾疏散性能化设计提供参考.方法运用FDS+Evac软件,对1 000 m单向单车道公路隧道火灾疏散进行模拟,通过18 MW火灾时温度场的发展、烟气的蔓延、能见度的变化、逃生楼梯的可利用安全疏散时间及不同楼梯间距时各楼梯的使用时间,对比分析不同逃生楼梯间距时人员疏散的安全性.结果楼梯间距为100 m时,在220 s时火源附近几个逃生楼梯的使用就开始受到影响.楼梯间距在120 m以上时,实际逃生总时间不符合规范要求.结论在1 000 m公路隧道发生18 MW规模的火灾时,下沉式纵向疏散的逃生楼梯间距最大不宜超过100 m.     

高校宿舍不同火灾场景下的人员疏散分析

针对典型的高校宿舍建筑火灾,运用FDS对宿舍楼层进行建模及测点布置,设置7处火灾工况进行宿舍火灾扩散模拟,并分析走廊以及楼梯间的温度、能见度和CO浓度在800 s内的分布规律,对比其危险性并得出可用安全疏散时间。根据各工况下火灾发展特点以及建筑物的特点,在Pathfinder软件中设置4种同楼栋男生女生分层住宿方案,对各方案男女采用分阶段疏散模式并指定疏散路径进行速度不一致的人员疏散,计算出必需安全疏散时间,通过可用安全疏散时间和必需安全疏散时间对比得出能否安全疏散。结果表明：火灾发生在同一楼层时,走廊发生火灾的危险性大于寝室内,火灾危险性随楼层递增而减小;将天台作为疏散出口可明显缩短疏散时间;将第一、第二楼层设置为女生寝室有利于安全疏散。提出了男女混住宿舍的消防措施建议,可为高校宿舍疏散路线设计和住宿方案制定提供参考依据。     

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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

超高层建筑施工中起火预测及火灾模拟与人员疏散

与对应情况下的人员疏散问题,以招平商务中心项目施工现场为例,采用神经网络对火灾的起火材料进行预测,通过火灾动力学模拟工具进行火灾模拟仿真,得到火灾烟气与温度的模拟数据,并在此基础上考虑恐慌和施工环境影响,对施工现场人员利用Pathfinder进行疏散研究。结果表明：该案例最可能的起火材料为保温材料,火灾时影响疏散的因素主要为温度与能见度,疏散者受恐慌情绪、火灾和施工环境影响后,疏散时间由324 s变为419 s。     

教学楼火灾疏散模型计算及模拟研究

学校属于人员密集度较高的公共场所。以教学楼为研究对象,实际调查其布局与人员流动情况,建立了相应的火灾疏散模型,考虑最不利原则的基础上结合两种经验公式及Pathfinder模拟,计算了其必需疏散时间。计算所得结果为探测报警时间为20 s,人员反应时间为40 s,计算得出最不利条件下教室滞留时间为161.61 s,教室门口疏散时间为57.34 s,楼道疏散时间为101.95 s,必需疏散时间为380.9 s。最后对必需疏散时间的占比进行了分析,得出了减少疏散时间的建议。     

基于PathFinder模拟的大型会展中心展览厅人员安全疏散研究

在设定火灾条件下,基于FDS模拟得到的可用疏散时间,利用相对应的疏散场景和构建的Path Finder疏散模型,开展展览大厅和展览小厅的人员疏散模拟研究.在选择案例展览大厅和展览小厅的使用人数分别设计为6 750(6 600)人、2 450人的前提下,研究结果表明:在对应疏散场景分别为展览大厅通过疏散出口、展览小厅通过疏散出口直接疏散到室外、展览小厅通过疏散出口直接疏散到室外或相邻分区的条件下,设定火灾场景是为自动喷水灭火系统失效、机械排烟系统开启,人员必需疏散时间分别为510、455和543 s,人员可用疏散时间分别为不小于1 200 s,均满足T_RSETASET.设定火灾场景是自动喷水灭火系统将火灾最大热释放速率控制在2.2 MW、机械排烟系统开启,人员必需疏散时间分别为510、455和543 s,人员可用疏散时间分别为不小于1 140 s,均满足T_RSETASET.在设定火灾场景条件下,设计的安全出口能满足人员安全疏散需要.     

基于Pathfinder的高校图书馆火灾疏散研究

目的 分析高校图书馆发生火灾时人员安全疏散状况,提出最佳应急疏散优化方案.方法 通过BIM模型轻量化技术,利用Pathfinder软件对沈阳建筑大学图书馆进行疏散仿真研究,模拟人员疏散情况,分析火灾时人员疏散行为特征、楼梯利用率及堵塞情况、疏散出口通过率以及人员安全疏散时间.结果 当发生火灾时,图书馆楼梯2利用率最高,...     

基于FDS的老旧商场火灾模拟及疏散方案

老旧商场由于通风和消防设施不齐全,一旦发生火灾,会产生大量有毒有害气体,对人员的安全疏散造成严重影响.针对上述问题,以某老旧商场为例,研究在相对密闭且消防设施不完备的条件下发生火灾时,温度和烟尘的分布情况及烟筒效应和抽吸作用对烟尘分布的影响,并制定人员疏散方案.根据该商场的具体条件使用FDS软件建模,在商场内6个具有代表性的位置设置火源并设置3个出口.模拟各火源在火灾发生后300 s内的烟尘扩散速度、到达出口的时间,以及这3个出口处的温度随时间的变化规律.研究结果表明:1楼楼梯间发生火灾对人员撤离的影响最大;火灾过程中,烟筒效应和抽吸作用对烟尘扩散的影响显著;制定合理的疏散方案可以更大程度地保障老旧商场人员的安全疏散,同时可以节约更多的人力物力.     

大型商业建筑疏散问题的探究

针对大型商业建筑的疏散距离不足和楼梯间在首层无直接对外出口的设计问题,为解决大型商业建筑内的人员安全疏散要求,提出了在建筑首层设置一条准＂避难走道＂的设想。并使用火灾烟气模拟软件FDS以及人员疏散模拟软件SIMULEX进行定量模拟计算,分析评价了准避难走道的安全性及工程应用上的可操作性。     

历史文化街区的特殊消防设计研究

为了贯彻党的十九届五中全会"统筹发展和安全"的精神,遵循《住建部办公厅关于开展既有建筑改造利用消防设计审查验收试点的通知》的要求,以历史文化街区为对象,着重针对既有建筑改造开展特殊消防设计.通过采取防火控制区、防火组团、安全疏散策略、消防系统优化和火灾风险控制等技术,利用FDS火灾烟气数值模拟分析软件计算火灾危险来临时间和Pathfinder疏散模拟软件得到疏散所需的安全时间,得出在采取有效的消防技术措施条件下,建筑的消防安全可以得到保证的结论.     

历史文化街区的特殊消防设计研究

为了贯彻党的十九届五中全会"统筹发展和安全"的精神,遵循《住建部办公厅关于开展既有建筑改造利用消防设计审查验收试点的通知》的要求,以历史文化街区为对象,着重针对既有建筑改造开展特殊消防设计.通过采取防火控制区、防火组团、安全疏散策略、消防系统优化和火灾风险控制等技术,利用FDS火灾烟气数值模拟分析软件计算火灾危险来临时间和Pathfinder疏散模拟软件得到疏散所需的安全时间,得出在采取有效的消防技术措施条件下,建筑的消防安全可以得到保证的结论.     

地铁列车火灾安全疏散研究

为了研究地铁列车的火灾安全疏散性能,利用Pyrosim火灾数值模拟软件,结合真实材料的物理化学参数,对地铁火灾的毒害气体和能见度分析,确定满载乘客的单节车厢应满足的最低转移时间。模拟地铁火灾真实的疏散场景,进行大规模疏散演练实验,探讨了人群实际转移时间和相关注意事项。利用Pathfinder疏散模拟软件,针对站台疏散和隧道疏散进行了比较分析。     

某高校食堂发生火灾时人员安全疏散模拟

为了缓解高校食堂发生火灾时在人员疏散过程中出现严重拥堵的现象,论文以合肥某高校食堂为研究对象,运用Pathfinder软件模拟该食堂发生紧急情况时人员疏散.首先对该食堂实际情况进行模拟,判断其疏散时间不符合安全疏散标准:可用安全疏散时间(tASET)>必须安全疏散时间(tRSET).接着为了使食堂的人员均能安全疏散,对...     

基于Revit和Pathfinder的商场类建筑安全疏散研究

以某商场类建筑为例,运用Revit软件和Pathfinder软件结合的方式,通过绘制建筑物BIM模型,仿真模拟人员疏散过程,分析与讨论人员疏散结果.模拟结果表明,整体疏散过程体现了快即是慢现象;分层疏散体现了楼梯间、楼梯回转处等易导致人员拥堵、滞留的区域对疏散时间的影响;合理选择开闭不同楼梯间的疏散方式,能够提高疏散速率.若能够加入监控系统,在事故状态下,将已完成或将要完成疏散的楼梯间,对其他楼层开放,则可以更大程度地提高疏散速率.