高层建筑楼梯井不同开口方式下的烟气控制效果研究

在1/3缩尺寸的高层建筑楼梯井实验台内开展了火灾烟气运动规律和控制实验,研究了中部楼层着火,烟气进入楼梯井的情况下,楼梯井不同开口方式对烟气控制效果的影响.测量了楼梯井内烟气的竖向温度分布、进出口风速以及烟气前锋上升时间.结果表明:各工况下,烟气到达一定高度后,烟气温度呈指数衰减;不同开口方式时,楼梯井内中性面位置不同,烟气蔓延速度不等;当着火层的邻近层开口时,烟气温度衰减快,烟气蔓延速度慢,控烟效果好.     

一端开敞的地铁区间隧道烟气流动特性及其烟气控制研究

以重庆某一段349 m长的一端连接地下车站另外一端和室外相通的地铁区间隧道为例,开展全尺寸的火灾实验和数值模拟分析,研究一端开敞的地铁区间隧道烟气流动特性。分析火源在隧道中心位置、不同热释放速率条件下隧道内火灾烟气蔓延速率、隧道内烟气最高温度以及烟气温度在隧道纵向分布的特征,并对比分析利用区间隧道事故风口进行机械排烟和机械送风的烟气控制模式效果,提出描述区间隧道断面形状对烟气流动特性影响的参数。研究结果表明:烟气蔓延速率受纵向风速和车站烟囱效应作用影响,火源上游区域烟气蔓延速率较小,烟气回流距离比两端开敞的公路隧道经验公式计算值小,隧道内烟气最高温度比Kurioka预测模型计算值小,隧道顶部上游的烟气温度纵向分布服从指数衰减规律;将隧道烟气最高温升预测模型应用于形状系数小于1的区间隧道需要进一步修正;区间隧道内靠近地下车站的事故风口,采用机械排烟或机械送风模式,可以有效排除着火区间隧道内的烟气;事故风口机械通风量及其运行模式的选择需综合考虑隧道地理形式、火源功率、疏散方式等因素。     

不同坡形隧道中火灾烟气的自由蔓延特性

针对不同坡形隧道中烟囱效应可能导致实际火灾烟气速度与设计效果存在较大差异的问题,以上坡、下坡、水平、 V型4种不同坡形的隧道为例进行多火灾功率、多坡度工况下隧道火灾的模拟研究,对比分析不同因素对烟气自由蔓延特性的影响,得到不同条件下隧道的烟气自由蔓延规律。结果表明,不同坡形的隧道中最高温度由高到低的顺序为V型坡、水平、单坡,烟气蔓延长度由大到小的顺序为单坡下游、水平、 V型坡、单坡上游。     

地铁站台不同排烟模式下的烟气流动数值模拟

地铁站台发生火灾时,不同排烟模式对烟气流动的影响十分显著。文中以西安某地铁站为对象,采用FDS火灾模拟软件,研究传统排烟方式与增加隧道风机辅助排烟方式的排烟效果。对比分析自然排烟、站台排烟、隧道风机辅助站台排烟3种模式在不同火源位置时的楼梯口风速、人眼特征高度处温度、能见度、CO浓度分布。结果表明,火源位于站台中央时,楼梯两侧均有烟气蔓延,相比站台排烟模式,采取隧道风机辅助站台排烟模式后,站台温度下降约16.7%,CO浓度下降40%,且无烟气蔓延至站厅层。     

地铁站台煤油火灾烟气蔓延的数值模拟

以沈阳地下铁路工程为例.利用计算流体力学的SIMPLE算法,在5种防排烟方式下,对地铁站台煤油火灾烟气的蔓延情况进行数值模拟.选取距地铁站台地面2m平面上,两楼梯口中心点作为测点,得到了不同防排烟情况下测点温度及CO_2摩尔分数的实时曲线,及地铁火场温度和CO_2浓度场云图,分析不同的防排烟方式对地铁站台煤油火灾烟气蔓延情况的影响.模拟结果表明,当仅使用机械排烟时,排烟口位置不同,排烟效果相差不大.加压送风系统与机械排烟同时使用,能有效遏制烟气蔓延,并出现周期性衰减的情况;远离火源的楼梯口可作为更加安全的疏散通道.     

通天房火灾的处置对策及防范措施研究

在温州村镇,由于地少人多,居民普遍建造消防隐患严重的＂通天房＂,三层四层五层往上攀,房子中间只设一个一通到顶的楼梯,一旦发生火灾,烟气顺着楼道向上蔓延形成＂烟囱效应＂,本应用于逃生的消防通道楼梯在这种＂通天房＂却成了＂绝命通道＂。因此,对通天房火灾的处置对策及防范措施研究亟待加强。     

某高层图书馆处方式与性能化设计对防排烟效果的研究

针对某高层图书馆的防排烟系统分别进行处方式设计和性能化设计,运用FDS软件模拟各设计方案,通过对单层设计和整栋设计中温度、能见度、CO浓度等参数的变化规律的模拟,对比分析处方式设计和性能化设计对防排烟的影响。通过模拟与数据分析得出,走道增设防火卷帘能在一定程度上阻碍烟雾向前室与防烟楼梯间的蔓延速度,合理设置前室与防烟楼梯间的正压送风量效果要优于楼梯间单独加压送风(送风量比前者大)的防烟效果。     

高层建筑火灾预防策略分析

<正>1高层建筑的火灾特点。(1)可燃物多,火势蔓延迅速,受灾面积大。高层建筑的楼梯间、管道井、排风道等竖向井道部位,如果防火分隔或防火处理不好,一旦发生火灾就会产生烟囱效应,成为火势迅速蔓延的途径。高级旅馆、图书馆、办公楼等高层建筑,一般采用大量可燃物装饰装修,一旦起火,发烟量大,燃烧猛烈,火灾容易蔓延。据测定,在火灾初起阶段,因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3 m/s;在燃烧猛烈阶段,由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩     

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.     

高密度人员空间分布对地铁火灾烟气扩散的影响

地铁大规模人员空间分布对内部流场影响的研究较少,为了研究人员空间分布对地铁火灾内部流场变化以及烟气蔓延的影响,利用火灾动力学模拟软件(FDS)对4种人员分布工况进行站台火灾模拟。结果表明:无人工况下,烟气大范围蔓延并迅速沉降至地面;而高密度人员分布时,从楼梯口补入的空气量减少,影响了烟气羽流对冷空气的卷吸,导致烟气生成速率降低,人员分布最密集工况下烟气层厚度减小1.8 m,同时,高密度人员分布对楼梯口补风气流流速和流向的改变,也影响了整个站台层压力场的分布,利于烟气自然分层。     

正压送风位置和风量对高层建筑火灾烟气控制的影响

正压送风控烟是高层建筑烟气控制的重要手段,目前消防队伍普遍配备移动排烟装备,但这类装备在高层建筑的应用尚未普及,有必要开展高层建筑正压送风控烟技战术的研究。本研究在1/4缩尺寸高层建筑正压送风控烟实验研究的基础上,进一步开展了数值模拟研究,重点关注正压送风位置和送风风量对高层建筑竖井烟气控制效果的影响。研究结果表明,从高层建筑火灾中着火层下部进行正压送风比上部更具优势,在着火层上方楼层送风时,由于烟囱效应的影响,需要更大的送风风量才能有效控制烟气,且当正压送风强度不足时,还会造成竖井内温度的显著上升,从而威胁到建筑内部人员的安全,着火层下方正压送风的最佳位置应根据通风情况综合确定。     

常规岛主厂房通风换气方案的研究

运用雷诺平均法(RANS)对典型工况下核电站常规岛主厂房内的气流组织进行数值模拟,得到了不同条件下主厂房的通风量、工作面温度以及排风温度.通过分析4种不同通风方式的通风量和室内温度分布情况,提出了一种节能的多元通风优化方案.结果表明:数值模拟与试验测量获得的温度场基本吻合;当采用自然进风与机械排风相结合的通风模式时,各层工作地带的温度能够满足室内热舒适性要求.该方法为类似工程通风换气方案的优化设计提供参考依据.     

分层空调下高大焊接厂房双扩散对流

利用计算流体力学技术并结合现场实测分析分层空调系统设计关键参数如送风量、送风速度及分层高度等对某高大焊接厂房室内双扩散对流及通风空调效果和效率的影响。同时,还分析高大焊接厂房分层通风空调系统的适用性。研究结果表明:厂房下部风口排风比宜取为75%;送风量安全系数Ks可取为2.5~4.0;提高送风速度、下部排风口底部安装高度及降低分层高度均无法有效提升厂房通风空调效果和效率;各工况下厂房室内流体运动、热、质输运为双扩散混合或自然对流,焊接表面Nusselt数及Sherwood数基本不变;当厂房焊接烟尘散发量大时,分层空调节能性是一大挑战。将焊接热和污染源简化为稳态散发的条缝形热和污染面源,室内焊接烟尘质量浓度模拟值与实测值较好地吻合,相对误差为11.2%。     

河南林州市冬夏倒置冰冰背成因机制浅析

冰冰背是河南林州的一大自然奇观。这里自每年的三月起开始结冰,到八月以后,冰冻开始融化。引起这种冬夏倒置现象的原因与这里特殊的地层结构和地质构造产生强大的"烟囱效应"密切相关。冰冰背景观所处海拔高度都比较高,与附近沟谷最低点高差较大,区内巨厚层的石英砂岩和断裂构造组合形成高差巨大的竖向通道,类似于一个高差数百米的隐形烟囱。夏季地面温度越高,气压越低,烟囱效应越强,冲出"烟囱口"的气体膨胀的体积就越大,根据热力学第一定律它需要吸收的热量就越多,造成地表附近温度下降,直至结冰。冬季当地表气压高于"烟囱口"的气压时,洞内的气体靠消耗内能向外扩散,造成地表附近温度升高。     

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。     

半横向通风方式下坡度隧道火灾排烟方法

研究坡度隧道火灾排烟方法有助于隧道火灾中人员的救援与逃生.本文采用数值模拟方法研究了半横向通风方式下坡度隧道火灾过程中的排烟方法,分析了不同排烟方法时的排烟范围均匀系数λ和排烟热效率α.理论排烟量计算结果表明:坡度为0.0%~1.5%时,标准排烟方法可以有效地控制烟气在隧道内蔓延;当坡度在1.5%~3.0%范围内时,下坡方向烟气由于浮力的作用被控制在排烟口附近,此时为了有效排烟并同时提高风机排烟热效率,可采用上坡单侧排烟方法;当坡度大于3.0%时,由于烟囱效应作用使得隧道内的烟气蔓延速度加快,烟气迅速逃离排烟口蔓延至隧道出口,此时应在上坡方向增加纵向通风以抑制烟气的回流,才能更好地限制烟气蔓延.     

地铁通风冬季模式的采纳及节能分析

介绍了地铁车站的几种通风系统，针对西安地铁冬季无采暖设施，采取了间歇性开启方式和小系统的只排风不送风模式；取得了较好的环境效果和有较大幅度的节能效果。     

复合置换通风的非稳态流动

以两开口单区建筑为研究对象,采用理论分析方法,推导出风机与热压共同驱动的复合置换通风的非稳态数学模型。研究了机械风量、两开口面积比和无量纲特征时间对室内热分层高度和自然通风量的影响。研究结果表明:在复合置换通风中,增大机械风量使热分层高度增大而自然通风量减小。无量纲特征时间增大,使热压主导通风模式存在所对应的机械风量的上限值减小。对于机械送风,开口面积比增大引起热分层高度和自然通风量随机械风量的变化率增加,热压主导模式存在所对应的机械风量的上限值增大,而对于机械排风,情况相反。当两开口面积相等时,采用机械送风和机械排风的效果是一样的。     

不同送风方式对空调房间内污染物质量浓度分布的影响

目的研究不同送风方式对空调房间内污染物的扩散影响,确定有利于消除污染物的送风方式,改善具有污染源的办公室的空气品质,为设计合理的空调系统提出建议.方法采用Airpak软件模拟了4种不同送回风方式、3种不同送风量和3种不同污染物散发量,通过模拟得到所选取不同位置的污染物的质量浓度,分析污染物质量浓度的分布特点,得出不同送风方式和不同污染物散发量下室内污染物质量浓度的分布情况.结果比较得出顶送侧回的送风方式比其他3种送风方式除污效果好,送风量的增加使污染物质量浓度明显降低,但是要控制在合适的风速范围内.减小污染物的排放量也使室内污染物的质量浓度明显降低.结论采用顶送侧回的送风方式,在一定风速范围内增加送风量即增加送风速度可降低室内污染物质量浓度.     

上海明珠大酒店中央空调工程设计

根据不同功能房间,集中空调系统分为三种空调送风方式,高大空间如餐厅、娱乐室等采用全空气系统,新风直接从室外引进与回风混合后送风;而会议室、技师房等采用了空调机组加独立新风方式,新风经独立处理后进入空调机组和回风混合处理后送风;其他小空间房间采用了风机盘管加独立新风系统,新风机组从室外引新风处理到室内空气焓值,风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷.楼梯间采用自然排风排烟,电梯间前室设置加压送风装置,地下室设备房设置防排烟系统,采用同一个系统,选用双速风机,平时排风,发生火灾时排烟.