建筑火灾中影响烟气流动过程的基本要素

作者根据高层建筑火灾烟气流动的特点,应用火灾烟流模型和计算机网络模型,在cfx软件支持下,对高层建筑火灾烟气流动性状进行数值模拟,该模拟计算为高层建筑安全及火灾救援提供理论依据。通过模拟计算可以得出任意时刻高层建筑各部位的温度、压力、烟气浓度及开口处流量。利用模拟计算结果,可以评价高层建筑整体或局部火灾安全性能,制定科学的应急救援预案,提供救灾决策支持信息。

当地铁站的站厅发生火灾时,连接地面与站厅的楼梯就成为了空气进入站厅和火灾烟气流向地面的唯一通道.在这些楼梯之间存在着对火灾烟气的竞争,竞争的结果是站厅一侧的楼梯成为烟气的出口,而另一侧的楼梯则成为空气的入口.为了了解这种烟气竞争现象的机理,首先分析了烟气在流动过程中受到的驱动力和阻力,然后研究了火源位置和楼梯截面尺寸对驱动力和阻力的影响,并在一1/8尺度的实验台上进行了实验验证.理论分析及实验研究结果表明,烟气竞争现象是浮力和空气流阻力共同作用的结果.该研究成果可为地铁站发生火灾时人员疏散应急预案提供科学依据.

分析影响高层建筑内热烟气流动的五种因素,即烟囱效应、外部风压作用、高温烟气浮力作用、气体受热膨胀作用、通风和空调系统作用。这有助于对高层建筑内热烟气流动规律的研究,并进一步对高层建筑内热烟气的管理与控制提供依据。

建筑物走廊型通道中火灾烟气流动特性的研究——对已开发成功的烟流特性预测应用软件进行了改进。应用改进后的软件模拟了走廊型通道在小火荷工况下的烟气流动特性。对比模拟计算数据与实验数据。结果表明二者吻合得比较好，软件实用可靠。

建筑物走廊型通道中火灾烟气流动特性的研究——对已开发成功的烟流特性预测应用软件进行了改进，应用改进后的软件模拟了走廊型通道在小火荷工况下的烟气流动特性，对比模拟计算数据与实验数据，结果表明二者吻合得比较好，软件实用可靠。

应用网络模型方法,将建筑物走廊型通道合理地划分为多个节点,在火源为10kg木材的情况下,利用已开发成功的烟流性状预测软件对四川消防科研所的一座实体建筑物进行了模拟计算,获得了各节点烟流性状的发展变化规律。经比较,模型计算结果与实验数据十分符合。证明走廊型通道的多节点划分方法正确、预测软件实用可靠。根据烟气侵入走道中两节点的时间差及两节点间距,提出了烟气弥漫速度的计算方法。该算法与实测结果间的相对误差小于3%,实例应用及研究的成果,为建筑物火灾时安全疏散动态模拟研究提供了理论依据。

将建筑作为一个网络整体考虑,研究分析了火灾烟气流动机理,讨论了火灾烟气的热膨胀效应、烟囱效应及室外风力对建筑网络空气和烟气流动的影响。从质量守恒定律讨论了多层建筑中和面的位置及其影响因素,指出控制多层建筑中和面的方法和途径。通过建筑网络回路能量守恒方程,讨论了烟囱效应对建筑网络风流的影响,建筑网络火灾烟气流动的稳定性及合理的烟气控制措施

单室火灾烟气流动规律的数值模拟——本文利用商业计算流体软件phoenics，分别对自然通风、空调送风、自然排烟、机械排烟等四种常见的建筑通风状态下的客房进行烟气流动规律的模拟研究，得出：火灾后，自然排烟和机械排烟在一定程度上都能将着火房间的烟气、热量...

对于高架车站地铁火灾,危害最大的主要是下层站厅火灾燃烧产生的烟气和毒害物质的扩散形成的人员伤亡。文章结合广州市地铁4号线高架车站,对高架车站的站厅自然排烟设计进行了探讨,同时采用火灾动力学模型对站厅火灾进行了数值模拟,进而验证了防排烟设计的有效性。研究表明,高架车站的自然排烟设计应该确保楼扶梯为无烟区,需要采用两种必要的手段:(1)在楼扶梯开口四周设置挡烟垂壁,严格控制烟气进入疏散通道;(2)同时为了确保站厅火灾烟气能够及时的排放,在站厅两侧玻璃幕墙顶部设置排烟口或者利用站厅两端的轨道孔,及时供烟气自然排放至室外空间。文章进一步给出了站厅自然排烟口的大小和面积的计算方法。研究结论可为国内外类似高架车站防排烟设计提供参考。

研究设有吹拔空间的高层建筑烟气流动及火灾蔓延特征,分析其对防火分区和安全疏散的影响。采用性能化消防设计的方法对某设有74.65m、55.95m双吹拔空间的一类高层建筑建立火灾发展模型、设计火灾场景、用cfd火灾模拟软件进行数值模拟。结果表明该建筑利用吹拔空间自然排烟时各火灾场景均能满足各层人员疏散的性能指标,在吹拔空间四周环廊上设置挡烟垂壁影响烟气的顺畅排出,缩短了危险来临时间,增大了火灾的危害性。提出吹拔空间式建筑宜利用烟囱效应优先采用自然排烟方式,烟气控制宜疏堵结合,以疏导为主的设计理念。

分析了烟在建筑物内部的蔓延规律,讨论了烟气的蔓延规律、气流速度、障碍物及房间高度对火灾探测系统的影响,得出研究火灾烟气蔓延规律对火灾探测系统的可靠性具有重要意义的结论。

介绍了中庭的火灾特点以及中庭建筑防排烟的现状,分析了中庭建筑烟气流动过程,并且通过结合美国消防协会(nfpa)的商业街、中庭及大空间烟气控制系统设计指南nfpa92b和美国国家建筑规范boca中有关中庭烟层界面的预测方法,叙述了中庭建筑烟气控制的方法和中庭烟气控制系统设计计算的一般步骤。

针对列车等存在高速气流的特殊场所,利用火灾探测器综合模拟实验平台,实验研究了光电感烟与离子感烟火灾探测器在不同风速条件下的工作性能。实验结果表明:在以相同量的阴燃棉绳作为烟源条件下,光电感烟探测器随着周围气流速度的增大,其灵敏度急剧下降;而离子型感烟探测器的灵敏度受外界气流速度影响较小,在高速气流条件下依然保持较高的灵敏度,较适合在高速气流环境中工作。

采用泰勒级数展开式对烟流性状网络模型进行了线性化改造,获得了可联立求解的线性代数方程组,并开发出烟流性状预测软件,经实验验证,模型的预测结果与实验结果吻合得较好。

本文从高层建筑火灾烟气的流动规律入手,分析了烟气的竖向、横向、沉降三种形式和室内环境对烟气流动的影响,详细论述了高层建筑机械送风、机械排烟和自然排烟三种烟气控制方式,并提出了高层建筑火灾烟气控制的四点设计思路。

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。

本文针对离子感烟探测器的特点,介绍其在火灾烟气流动特性研究中既实用又经济的独特应用。

通过对地下建筑火灾烟气的特点及危险性分析,指出控制烟气流扩散是地下建筑防火的重点问题。从重视火灾的预防与扑救初期火灾角度出发,提出在地下建筑中应实施合理的防烟、排烟措施,以达到地下建筑防火、防烟和安全使用的目的。

中庭烟气流动规律及防排烟系统的研究——本文主要阐述了中庭烟气流动规律和烟气控制中的基本概念一烟羽流、区域模型、稳态-9非稳态火灾等，以美国消防协会设计指南nepa92b为基础，讨论了中庭烟气控制方法及其相应的防排烟措施，从而保证在中庭火灾中的人员安全...

多层建筑火灾烟气运动的数值模拟——摘要:阐述了烟气运动的数学模型,应用cfd技术对多层建筑火灾产生的烟气运动进行了模拟,分析了烟气的运动状况,初步论述了cfd技术的优缺点。　　关键词:烟气流动;数值模拟;cfd　　1建筑火灾烟气的扩散路线　　...

火灾烟气是导致多层建筑火灾中人员伤亡的主要原因。结合多层建筑的实际情况,利用缩尺度模型实验楼模拟多层建筑火灾的典型情况,对其火灾烟气自火源产生后的运动特性进行实验研究。结果表明,烟气沿程由于热交换温度不断降低,会迅速达到顶部楼层并立即沉降,而且不同工况条件下所包含的有毒成分浓度随着火源温度的升高而上升。实验结果的分析能够较好地符合实际火灾的一些典型调查结果。

利用火灾科学国家重点实验室的模型实验楼,对多层多室建筑室内火灾时,烟气运动过程的规律进行研究,实验过程主要对烟流成份、温度、气压差和烟流速度等进行测量与分析,并基于国家标准“工作场所有害因素职业接触限值(gbz2-2002)”对烟流成份对人的危害情况进行分析.结果表明:多层多室建筑火灾时,着火源点垂直高度上温差最大,随着烟流蔓延和扩散,烟气层温度基本趋于一致.对于木垛火灾和煤油火灾,最先超过一般人的生理极限的主要成份是so2,co和co2,其次是no和no2.多层建筑火灾过程中,由于烟流的气压差波动幅度及频率较大,容易导致烟流在流动过程中充分蔓延到所流经通道的每一个空间,使人员避灾难度加大.