基于FDS的办公楼火灾数值模拟分析

针对烟气在多层建筑中的蔓延情况进行研究。利用 FDS软件,对某三层办公楼进行火灾数值模拟。依据最不利原则,针对自然排烟时单室开窗和不开窗两种情况,各设置三个火源位置在不同楼层的工况进行模拟与分析,对着火房间和走廊的温度以及二氧化碳、一氧化碳和氧气浓度等多个方面进行观测,与人能承受的“忍耐值”进行比较,提出最佳逃生的安全时间和保证人员安全的疏散路径。     

基于FDS环氧乙烷储罐火灾安全间距模拟研究

以LK公司化工厂区为工程应用背景,通过对环氧乙烷储罐区计算模型的建立,应用FDS火灾模拟软件对不同工况下着火储罐对临近储罐的影响进行研究,结果确认了对于小型储罐,不适合按规定的距离布置,当两储罐相距4.72 m时可以使临近储罐保持安全状态,或者在喷淋系统的强度为50 L/min时可以缩短两罐之间距离至2.72 m。从环氧乙烷罐区的整体安全性出发,提出了具体布置措施和建议,为企业的安全管理工作提供了参考依据。     

基于FDS模拟的充气膜结构火灾温度场特性研究

充气膜结构是近些年发展起来的新型大空间结构,得到了广泛地应用。但在防火方面的研究缺相当缺乏。本文基于火灾燃烧模型理论,利用计算流体动力学软件FDS对典型充气膜结构的火灾温度场的分布特性进行了研究,重点分析了单一火源在不同位置的膜面温度场分布。数值模拟结果表明,距离膜面较远的火源条件下,其空间纵向温度分布较均匀,而环向温度分布梯度却比较悬殊;距离膜面较近的火源条件下,纵向和环向温度分布梯度都相对较小,温度相对较为均匀。本文的研究可为人员安全疏散和进一步的结构力学性能研究提供参考依据。     

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.     

基于FDS模拟的充气膜内部火灾温度场分析

基于火灾燃烧模型理论,利用计算流体动力学软件FDS研究了典型充气膜结构的火灾温度场的分布特性,重点分析了单一火源在不同位置的膜面温度场分布.数值模拟结果表明,距离膜面较远的火源条件下,其空间纵向温度分布较均匀,而环向温度分布梯度相对较大;距离膜面较近的火源条件下,纵向和环向温度分布梯度都相对较小,温度相对较为均匀.这为人员安全疏散和进一步的结构力学性能研究提供了参考依据.     

基于BIM模型与FDS的老旧活动中心火灾数值模拟

为探究火灾发生时CO浓度、能见度、火场温度等火灾参数的时变特性.以某老旧活动中心为例，通过Revit软件构筑该建筑物理模型，利用火灾动力学（Fire Dynamics Simulator,FDS）软件Pyrosim对3种火灾工况开展数值模拟计算.研究结果表明：窗户开启比窗户关闭在火灾CO浓度、能见度、温度到达临界时间至少分别降低41.3%、11.8%、16.3%；打开楼梯间附近窗户比打开火源处窗户能有效降低危害，该研究成果可为后续火情预防应急管理提供相应的防范措施及对策建议.     

基于FDS的高层建筑条形走廊火灾烟气控制模拟研究

采用FireDynamicsimulation（FDs）场模拟软件模拟了高层建筑条形走廊四种不同工况下的火灾烟气温度。防烟空气幕的设置和排烟口的组合使用能够有效降低火灾烟气对人员安全疏散的造成的影响,其倾角的逐步增大能有效增强其防烟能力．并且能降低走廊内的烟气平均温度。改变防烟空气幕的初始速度对防烟效果改善不明显,考虑经济运行和实用性,可以在较小的出口初始风速情况下调整空气幕倾角以提高空气幕的防烟能力。     

基于FDS的不同排烟模式下餐馆火灾数值模拟

为研究火灾场景下自然排烟和机械排烟2种方式对火灾发展的影响,指导人员进行安全疏散和为消防队灭火救援提供参考依据,采用FDS软件模拟的方法对特定餐馆模型在不同排烟方式下厨房、走廊、餐厅的温度、能见度、CO浓度变化情况和烟气蔓延过程进行分析探讨。结果表明:综合3项安全指标考虑,自然排烟模式下走廊区域在火灾发生后81 s内为最佳逃生时间,而在机械排烟模式下,最佳逃生时间延长至100 s.自然排烟模式下,餐馆所有区域在277 s后均处于危险状态,而机械排烟能够将烟气控制在局部范围内,餐馆一半以上区域没有受到火灾波及。与自然排烟相比,机械排烟有效地将各个区域到达3种危险状态的时间推后,为人员的安全撤离争取了宝贵的时间。从而为保证火场人员的安全疏散和消防人员的灭火救援提供有利条件。因此,餐馆的防排烟系统设计宜选用布置合理、参数可靠的机械排烟系统。     

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FDS+Evac和Pathfinder的服装厂建筑火灾模拟研究

为了更好的规划人员疏散路线,组织有效疏散,减少人员伤亡,为火灾风险评估、性能化设计及人员疏散提供强大的技术支持,利用FDS+Evac和Pathfinder疏散软件对服装厂建筑内同一火灾场景下人员疏散进行了模拟,有效地避免了由于单一软件造成的片面性,同时比较2种软件存在的差异.结果表明,使用FDS+Evac软件模拟,撤出楼层所用的时间约为104 s,而使用Pathfinder模拟,撤出楼层所用的时间约为95 s,FDS+Evac考虑了就近原则,人员一般会考虑在离自己较近的出口撤出,但并没有考虑人员的反应时间及心理因素.在Pathfinder模拟中分析了个体行为,与现实情况比较相符,但不能选择最优出口,经分析得出:在服装厂火灾疏散模拟中,Pathfinder与现实更接近.     

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FDS的室内火灾动力学研究

室内装饰材料在建筑物中得到越来越广泛的运用,大多数室内装饰材料都是可燃甚至易燃材料,从而使其成为潜在火源并增加了建筑物的火灾荷载。本文基于大涡模拟理论的FDS模型模拟了室内火灾中的温度、热流密度和热释放率等,并与实际实验相对比,结果证明运用FDS软件模拟室内火灾能很好的与实际火灾相匹配。     

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.     

火灾条件下气承式膜结构内压FDS模拟

以气承式膜结构为研究对象，利用火灾模拟软件FDS，在考虑亚格子网格中的气体渗漏的条件下，对气承式膜结构无火情况下内压的影响因素以及有火情况下内压的模拟方法开展了研究.结果表明，气承式膜结构的内压模拟应考虑进风量和渗漏面积影响，且进风量越大，渗漏面积越小，对应的内压稳定值越大.基于理论推导和数值模拟结果，得到了考虑进风量和渗漏面积影响的气承式膜结构内压预测公式，且公式预测结果与模拟结果吻合较好.对气承式膜结构有火情况下内压的模拟研究发现，点火时的内压、火源的热释放速率仅影响内压的变化过程，对内压的稳定值没有影响.因此，在内压为0Pa时引燃火源，可以得到火灾内压的极大值，并节约模拟时长.     

基于FDS和STEPS模拟的大型商业综合体地下商业区火灾模拟与安全疏散研究

大型商业综合体尤其是其地下商业区,具有建筑空间超大、格局复杂、用电负荷大和人员疏散困难等特点,火灾发生时含氧急剧下降会导致有毒气体增多,人员的安全疏散就成为消防安全设计的核心问题.采用FDS对大型商业综合体地下商业区的超市区域和餐饮区域发生火灾时的烟气蔓延特性进行模拟分析,利用STEPS软件对人员疏散进行模拟计算与分析.火灾计算和模拟结果表明,在给出的6个不同火灾场景中,人员能在有限时间内安全逃离火灾区域,但是安全余量时间较少;保证喷淋系统、排烟系统、疏散楼梯及避难走道等消防设施正常工作,是满足安全疏散的基本要求.     

计算机房火灾危险性与烟气蔓延的FDS模拟及规律研究

高层建筑具有楼层多、人员密集等特点,一旦发生火灾将给人们的生命安全和财产带来巨大的威胁和损失。每年我国高层建筑火灾占了总火灾的6%,造成了重大的经济损失和人员伤亡,给社会安全带来了较大影响。本文运用FDS模拟软件对某一高层教学楼计算机房进行模拟,设置起火点为机房后部纸箱,火源功率为1.0 MW,教室两扇窗户和前门与外界连通,得出烟气蔓延速度、温度以及烟气层分布变化规律,热释放速率由于可燃物的叠加超过预设的1.0 MW,起火后10秒,烟气向延继顶部向四周扩散,并逐渐形成一个大于60℃的高温区域,烟气层最低点为1.47 m,影响人员逃生,并在受阻后进行回流,形成一个烟气的高密度区。在起火后30秒,烟气层高度稳定在1.6～2.02 m之间,烟气层在100秒后缓慢下降,100℃的烟气层的最低点为1.87 m。本文为高层建筑火灾烟气的有效控制、人员疏散、火灾扑救提供了理论依据。     

基于FDS和STEPS的大型商业综合体IMAX影厅火灾模拟与安全疏散研究

针对IMAX影厅面积普遍超过规范要求、火灾危险性大和人员疏散困难等因素,选取大型商业综合体的IMAX影厅为研究对象,在影厅及附近公共走道部分设计为独立防火分区,影厅内喷淋有效、排烟有效的条件下,采用FDS和STEPS软件进行厅内火灾模拟和人员疏散模拟.结果表明,影厅内烟气不会蔓延至走道等公共区域,环境未达到人员耐受极限,人员能安全疏散至公共区域,安全余量时间较大有利于消防队员的扑救和财产转移.     

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.     

高层火灾的逃生之路

<正>前不久发生的伦敦高层公寓大火和杭州钱江高层大火,让人们精神紧绷,将注意力再次聚焦在高层建筑的逃生问题上。实际上,现在新建的高层建筑都会按照现行的消防逃生规定进行逃生安全设计,而这些设计规范正是通过历史上一起起触目惊心的火灾案例逐步完善建立起来的。可为什么符合规范的设计却不能保证预期的逃生效果?住在高层公寓中的我们,又能做些什么呢?     

基于FDS的真实火灾下钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能

为揭示钢管约束钢筋混凝土(steel tubed reinforced concrete, STRC)柱在真实火灾作用下的抗火性能,采用火灾动力学模拟(fire dynamics simulator, FDS)软件获取宿舍和教室场景下的真实火灾曲线,建立Abaqus模型对圆形STRC柱进行温度场和耐火极限有限元分析,获取真实火灾场景下温度曲线、载荷比、截面直径、长细比等参数对STRC柱耐火性能的影响.结果表明：真实火灾场景下STRC柱的变形受力性能与标准火灾场景下类似,耐火极限分别与载荷比和长细比成反比,与截面直径成正比.根据研究结果,建议采用真实火灾曲线对STRC柱进行精细化抗火设计,在工程所需的耐火极限范围内,可出于安全需要,基于等效爆火时间采用标准火灾曲线进行构件抗火设计.