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。     

高层建筑走廊机械排烟量与排烟口数量的数值模拟与分析

排烟量的确定是防排烟系统合理设计的一个重要因素,通过高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε双方程三维紊流模型对高层建筑火灾时不同排烟量以及相同排烟量不同排烟口数量情况下走道的烟气状态进行模拟,通过分析满足最大安全疏散时间时,其走道人眼特征高度1.5 m处的烟气的温度以及浓度,得出每平方米排烟量72 m3/h为此典型高层建筑的最合理机械排烟量.且当排烟量不变时,可通过增加排烟口数量来更好地控制走道的烟气状态,为防排烟系统的合理设计提供依据.     

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.     

关于高层建筑火灾事故的防控措施探析

随着经济的飞速发展，高层及超高层建筑日益增多。高层建筑的火灾事故也随之增加，高层建筑的火灾防控形势的重要性也日益凸显。由于高层面积大、楼层多的特点，一旦发生火灾事故，逃脱及救援将异常艰难且损失格外严重。针对目前高层建筑火灾的频繁发生及高层建筑的特点，分析了高层建筑发生火灾的因素。在阐述高层建筑火灾危害的同时，提出了高层建筑火灾的防控对策，以期指导实践，尽可能的远离火灾危害。     

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。     

建筑火灾烟气的流动规律与控制方法分析

详细分析了建筑火灾烟气的流动规律与控制方法,深化了对建筑火灾烟气的认识,提出了建筑火灾烟气控制的有效措施.     

高层建筑火灾扑救探索

随着我国经济社会的不断发展,集土地节约利用、城市名片等诸多优点和功能于一身的高层建筑大量的投入使用。高层建筑在提升城市现代感的同时给消防工作带来了新的挑战。这类建筑一旦发生火灾烟气蔓延速度极快、危险性大、扑救难度大,而且人员疏散十分困难,稍有不慎往往会造成极其严重的后果。与突飞猛进的高楼设计技术和发展形势相比,高层灭火救援技术研究与应用相对落后,消防救援难题越来越凸显。如何在现有的条件下提高高层建筑火灾的扑救能力,便成为消防工作需要研究解决的问题。     

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全速度的实验研究

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全性对隧道列车火灾的应急救援有非常重要的影响。列车着火后的行驶速度是决定其安全性的关键因素。由于客观原因,难以进行全尺寸试验,故在1:8的隧道模型内设置相同比例的列车模型,进行列车火灾模型实验。原型火灾热释放速率为0510 MW,在模型上加入经过相似变换的荷载,采用正庚烷为燃料,利用变频风机提供的流场模拟列车在隧道中运动的流场。通过测定在不同的行驶速度、着火部位及火源位置的条件下,风速与火灾热释放速率的关系、火焰扩展和烟气蔓延规律、列车周围的温度场以及火灾烟气逆流情况,研究并提出了着火列车在隧道内行驶的最佳速度,为隧道列车火灾的研究和防治提供了一定参考。     

火灾烟气扩散数值模拟与控制研究

描述了高层建筑火灾危险性的特点和现实情况，分别介绍了目前国内外在建筑火灾烟气扩散领域的研究和成果，指出了需进一步改进的问题，并提出了采用分区模拟的手段来实现高层建筑火灾烟气扩散的计算机模拟。     

热辐射对中庭火灾烟流的影响

根据中庭火灾特点，提出了考虑辐射换热损失和壁面传热损失，不考虑燃烧过程视火焰为体积热源，浮升力作用下火灾烟气紊流流动的场模型，引入6通量辐射换热模型，分析热辐射对中庭火灾烟流的影响，并将辐射换热损失计入壁面传热损失，简化辐射换热模型计算，采用PHOENICS通用软件进行数值计算。结果表明，由于中庭温度相对较低，较射换热的影响较小，将壁面传热系数取最大值，从而将辐射换热的影响计入壁面传热损失的计算方法是可行的，应进一步完善数学模型，引入燃烧子模型。     

基于数字孪生理念的复杂建筑消防安全疏散动态分析

为提高复杂建筑火灾的精确模拟,进行疏散方案的实时优化,用数字孪生技术构建高层复杂建筑三维数字镜像模型,利用仿真软件,通过耦合火源点、排烟、喷淋等因素,分析复杂建筑的安全性和消防安全疏散问题。在构建的模型基础上,阐述数字孪生框架下物理实体和虚拟空间的安全疏散动态思路。采用数字孪生技术搭建丰富的实验环境,运用火灾仿真软件Pyrosim,结合火灾发展态势与火场人员位置进行基于数字孪生的消防安全动态疏散研究,研究新方案可以配合消防部门进行快速响应,为被困人员提出基于现场火势的撤离指引,改善目前建筑物疏散路线无法按照火势演变状况动态的进行、且无法兼顾人员位置的缺陷。     

多功能建筑火灾人员安全疏散模拟

针对一多功能综合办公楼建筑模型,设定最不利的火灾场景.依据火灾烟气危险状态判据临界值,采用场-网复合模型模拟预测建筑火灾烟流运动特性,获得人员逃生可用安全疏散时间(ASET).采用重庆大学自主开发的应用软件《高层建筑人员疏散行动时间预测系统》确定人员所需安全疏散时间(RSET).比较人员所需安全疏散时间和人员可用安全疏散时间,对火灾建筑中人员能否安全疏散做出评价,并提出保证人员安全疏散的措施.     

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.     

高层建筑火灾时烟气温度扩散的数值模拟

分析了高层建筑火灾期间疏散通道内烟气温度场分布的变化规律.通过建立热平衡差分方程,分析烟气与建筑物墙体的传热过程;建立烟气与空气混合的数学模型,分析烟气在高层建筑横向通道内的扩散过程.通过算例分析了烟气温度与扩散时间和疏散通道长度的变化规律,在烟气扩散过程中烟气温度变化受火源烟气发生量的影响较大,而受建筑墙体与烟气热交换的影响较小.     

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。     

基于Revit二次开发的高层建筑施工场地布置优化研究

高层建筑施工现场生产要素密集,常伴有明火作业,致使火灾频发,依靠施工管理人员规范作业空间,效率低、效果差。为降低高层建筑施工现场发生火灾安全事故的概率,提升施工安全检查效率,推动建筑信息化模型在施工安全领域的应用,本文将高层建筑施工现场的平面布置作为切入点,利用Revit的二次开发技术,构建相应的施工消防安全规则检查系统。首先根据施工现场消防安全技术规范相关条文,利用Easy GHM软件构建建筑施工消防安全规则库,在集成建筑、施工、进度、安全信息的BIM安全管理模型基础上,通过Revit API二次开发技术实现施工现场临时用房及设施的消防安全距离检查,再以外链接方式将建筑施工消防安全规则库搭载于Revit API二次开发平台上,用于高层建筑施工现场的平面布置优化,并进行实证研究。结果表明,该系统具有良好的可操作性,可为管理人员提供满足规范要求的优化调整方案,比传统施工消防安全管理方法更加直观有效。本研究将有助于施工现场消防安全检查及施工场地优化布置的信息化发展。     

机械排烟条件下建筑火灾烟流特性预测

阐述了基于网络模型的建筑物火灾烟流特性预测系统的研究背景,发掘了相关技术中存在的主要问题并作出改进.在原有的烟气流动网络模型基础上,对装有送风机或排风机的开口计算式进行改进,利用拟合出的计算式代替原有的负质量源计算式,实现网络模型装有机械排烟系统时烟流特性的联立求解.对重庆大学自主开发的烟气流动模拟软件进行改进后,可以实现建筑物在机械排烟时的火灾烟流特性模拟.     

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。     

网络模型用于高层建筑楼梯间加压系统模拟分析

利用多区域网络模型对高层建筑楼梯间加压送风系统进行模拟.着重分析了建筑围护结构空间泄漏特征和冬夏室内外温差对楼梯间加压效果的影响.该模型对于建筑物防排烟系统设计和研究极具实际意义和研究价值,有助于全面提高设计可靠性.     

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。