排烟口朝向与挡烟垂壁对地铁站台排烟效果的影响

为提高地铁站台的排烟效果,采用数值模拟方法,对地铁站不同排烟口朝向的机械排烟系统排烟效果进行分析,并进一步对比挡烟垂壁高度对排烟效果影响。研究结果表明:排烟口朝向不是影响烟气控制效果的主要因素,顶面排烟的排烟效果最佳,其总排热量是底面排烟的1.32倍,总排烟量是底面排烟的1.19倍;并通过分析3种排烟系统吸入烟气的方式和温度解释排烟效果产生差异的原因;增设挡烟垂壁可起到良好的控烟效果,当挡烟垂壁下沿高度分别降低至3.5,3.0,2.5 m时,顶面排烟,侧面排烟和底面排烟能够将烟气控制在起火防烟分区;挡烟垂壁与机械排烟系统具有协同作用,设置挡烟垂壁可以有效改善排烟效果,因此建议采用排烟管道顶面开口的排烟方式,并可通过设置一定高度的挡烟垂壁提高现有排烟系统的排烟效果。研究结果可为地铁站台排烟系统设计提供参考与借鉴。

高海拔长大水工隧洞群挡烟垂壁控烟机制

针对长大水工隧洞群施工期火灾疏散救援难和挡烟垂壁作用机制不清晰的挑战,采用数值模拟方法对大型棋盘状隧洞群通风网络火灾烟气蔓延特征及控烟机制开展系统研究,包括烟气扩散路径及能见度分布,设置挡烟垂壁对烟气扩散速度、能见度及温度的影响及控烟效果。结果表明:火灾后烟气首先沿单一隧洞轴线双向传播,扩散至施工支洞时部分支路产生烟气逆转、逆退现象,500 s计算时长内烟气几乎充满整个通风网络,烟气层与下层空气的分层界面不稳定,网络交汇处烟气层高度明显降低。设置挡烟垂壁对烟气沿隧洞轴向传播具有促进作用,效果随传播距离增长而减弱;对烟气沿施工支洞轴线传播具有累积阻滞作用;挡烟垂壁对烟气温度的影响随扩散距离增加不断减弱;挡烟垂壁前方形成储烟池,增强烟气逆流程度,后方为烟气减速增压区,烟气层升高。

挡烟垂壁作用下狭长通道内烟气输运特征研究

为揭示挡烟垂壁对狭长通道火灾烟气特征及温度分布的影响,运用火灾动力学软件FDS,研究了狭长通道内不同高度挡烟垂壁下火灾烟流运动行为,重点探讨了密度跳跃过程及近火源区烟气特征参数变化。结果表明:挡烟垂壁增加了密度跳跃中翻滚区的长度,缩小了卷吸空气范围,造成烟气质量流率相应减少;挡烟垂壁对烟气垂直速度分布的影响主要作用在挡烟区,且与垂壁高度有关;垂高大于0.3 m,受挡烟垂壁高度影响,在垂直高度1.5~2 m位置出现一定速度的烟气逆流,速度分布曲线呈现与无挡烟垂壁不同的凹陷区,非挡烟区烟气垂直速度服从高斯分布;与无挡烟垂壁相比,挡烟垂壁上游顶棚附近温度普遍增高,下游温度衰减速率随挡烟垂壁高度的增加而加快。

垂向射流与挡烟垂壁组合控制烟气蔓延研究

利用FDS模拟走廊中设置垂向射流与挡烟垂壁组合方式对高层建筑火灾烟气控制效果的影响。比较几种火灾模式下烟气的温度、浓度分布。结果表明,采用垂向射流与机械排烟结合的烟气控制模式比单纯机械排烟的效果明显提高;前室部分加压并在前室门前2 m处设置垂向射流,同时在垂向射流和机械排烟口之间布置挡烟垂壁的组合控制模式具有最佳的烟气控制效果。

地铁车站挡烟垂壁对火灾烟气流动的影响分析

采用湍流数值模拟的方法,对火灾情况下,北京地铁一、二号线中的典型单层岛式车站公共区加装挡烟垂壁前后的多个工况进行了数值模拟,数值模拟几乎完全根据现有实际物理边界,而且考虑了列车和灯光发热、人员发热以及人员对流动的影响。通过数值模拟,得到了设置挡烟垂壁前后车站温度场和烟气的流动情况。结果表明,北京地铁一、二号线老式岛式车站设置挡烟垂壁后,能够抑制烟气流动和降低站台疏散通道温度,大大提高车站火灾时的安全性。

商业建筑排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气

利用尺寸为38m(长)×21m(宽)×5.4m(高)的真实商业建筑火灾场景,使用3.0 MW真实柴油池火火源,研究排烟口与挡烟垂壁组合控制烟气时挡烟垂壁高度、排烟口位置和朝向等因素对烟气控制效果的影响。在火灾规模、排烟量和排烟系统启动时间都一定的情况下,挡烟垂壁的高度是影响烟气控制效果的关键因素。排烟口距火源越近烟气控制效果越好。排烟口的朝向对烟气控制效果的影响并不显著。

挡烟垂壁与排烟口设置对烟气层高度的影响

通过N百分比法,理论计算得到了挡烟垂壁与排烟口设置对商业建筑内相邻防火分区烟气层高度变化的影响。分析结果发现,挡烟垂壁凸出越多,烟气层下降速率更为缓慢,后期烟气层高度越高;排烟口距离火源越近,后期烟气层高度越高;排烟口朝向对烟气层高度的变化影响不大。

挡烟垂壁对长通道顶棚温度分布的影响研究

为提高长通道内部挡烟性能,揭示挡烟垂壁在长通道烟流控制中的作用,利用数值模拟方法研究挡烟垂壁与火源的距离分别为4.2、6、9、12 m,垂壁高度在0.3~0.9 m时顶棚附近烟气温度纵向分布;拟合模拟数据得出挡烟垂壁位置与高度综合影响下长通道挡烟垂壁下游温度纵向分布预测公式,并通过1∶5小尺寸通道火灾试验对预测公式进行验证。结果表明:挡烟垂壁对其上下游烟气温度分布的影响分别表现为减缓衰减与加速衰减2种效果;随着垂高的增加,垂壁上游温升值增大,下游温升值减小,且下游温度衰减速率与垂壁高度有线性关系;挡烟垂壁离火源越远,烟气温度纵向衰减越慢,高温危险区域越大;试验温度数据与公式预测值二者吻合较好,验证了数值模型的有效性。

基于挡烟垂壁和通风的地铁站烟气控制

利用PyroSim软件对地铁车站站台火灾进行全尺寸数值模拟。分析采用不同的防排烟措施时,车站内的烟气扩散情况,对比分析火源附近的温度场以及车站轴面处温度场。结果表明:挡烟垂壁具有一定的防烟效果,但在火灾后期防烟失效;在设置挡烟垂壁的同时,采用地下一层送风、地下二层排烟的防排烟措施效果更佳,且着火层排烟量对烟气控制效果影响最明显。

自动挡烟垂壁对隧道火灾的控制研究

为了了解自动挡烟垂壁对隧道火灾烟流的影响,本文借助火灾模拟软件FDS,采用对比分析法,以武汉市过江隧道为背景进行模拟试验研究,结果表明火灾时自动挡烟垂壁对隧道内的烟气扩散和温度分布都有较好的控制效果,还可以减小横向风速对上层烟气的干扰和烟气回流,可以作为控制隧道火灾的一种有效方法。

基于空气幕和挡烟垂壁的地铁站烟气控制

通过研究空气幕和挡烟垂壁阻挡烟气蔓延的性能,结合地铁站模型,利用FDS对控烟措施进行研究分析。考虑挡烟垂壁的高度以及空气幕的风速大小对烟气蔓延控制效果的影响。结果表明,挡烟垂壁高度越大越能有效控制烟气蔓延至站厅层;空气幕的风速适当增大能有效地把烟气控制在站台层。二者的有效结合、合理设置能抑制烟气蔓延至站厅层。

空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离的挡烟效果研究

火灾发生时,空气幕可以在不影响人员通行情况下阻挡烟气的蔓延,适用于逃生楼梯口处。运用Pyrosim软件,对一简单建筑模型进行火灾模拟,研究空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离时的挡烟效果差异,通过烟气蔓延情况,对空气幕处的速度矢量、空气幕后方测点处温度、CO浓度等数据进行比较分析,得出空气幕距挡烟垂壁的最优设置距离为0.5~1 m;火源位置对空气幕挡烟性能的影响不大。

建筑防烟分区合理挡烟垂壁高度探讨

采用火灾中等发展速度的 t2 模型 ,应用多室区域火灾模拟软件 CFAST 3 .1.6对面积为 5 0 0 m2 和 10 0 0 m2 ,高度为 3 m和 5 m的房间 ,在机械排烟量 3 0 m3/( m2 · h) ,和 60m3/( m2 · h) ,最大热释放速率 0 .5 MW～ 6.0 MW条件下的火灾及烟气发展过程进行了模拟计算。研究结果表明 ,热释放速率 Q≥ 2 .0 MW时 ,绝大部分计算条件下热烟气层厚度大于 0 .5 m,说明目前规范中规定的挡烟垂壁高度 0 .5 m偏小。如果以房间火灾热释放速率 2 .0 MW为限 ,将挡烟垂壁最小高度定义为 2 .0

挡烟垂壁与细水雾耦合作用对管廊电缆火灾烟气运移的影响

为研究挡烟垂壁结合细水雾在管廊内作为防烟分隔的有效性,通过数值模拟软件FDS,开展了挡烟垂壁与细水雾耦合作用在管廊中的研究。结果表明:当水雾流量为0.5 L/min时,对比了50、100、200、300μm 4种平均粒径细水雾,结果发现50μm的细水雾对于烟气温度的降低最为明显,这是由于挡烟垂壁降低了烟气纵向速度,细水雾无需较大粒径也可以克服纵向惯性力,因此耦合挡烟垂壁的挡烟细水雾,合适的粒径范围应介于50~100μm。当流量为0.5~3.0 L/min时,细水雾幕的作用下喷头下游的热通量减少率分别为46.6%、60.7%、82.9%、85.7%、87.0%、87.3%,喷头流量越大,喷头下游的管廊横截面通过的热量越少,但是持续增加流量,热通量降低不再明显,可见存在最佳流量。细水雾与挡烟垂壁存在协同作用,联合作用下对阻挡管廊内烟气的蔓延有较好的效果。

L型挡烟垂壁的防烟效果研究

为研究L型挡烟垂壁的最佳挡烟效果,采用FDS模拟了20种工况,对L型挡烟垂壁的两个关键参数,即挡烟垂壁的下部延伸长度和排烟口到挡烟垂壁之间的距离进行研究。在不增加排烟量的前提下,比较不同的挡烟垂壁下部延伸长度和排烟口到挡烟垂壁之间的距离的防烟效果。由各种模式下的模拟结果可知,最佳工况为工况15,即下部延伸长度为0.9 m,排烟口到挡烟垂壁之间的距离为1.5 m,在此工况下走廊在人眼特征高度处的烟气温度始终处于安全范围内。对比相同条件下的传统挡烟垂壁即工况3,工况15可以减少40%的热量进入前室。

纵向挡烟垂壁在单洞双线隧道中的应用

为研究单洞双线隧道火灾前期,纵向挡烟垂壁对单洞双线隧道火灾烟气的影响,应用火灾模拟软件FDS建立计算模型,并搭建试验平台对计算模型进行验证;在此基础上采用计算机模拟,分析了纵向挡烟垂壁高度对隧道内烟气及温度分布的影响。结果表明单洞双线隧道中,增加纵向挡烟垂壁,能够提高人员逃生安全保障。

高层建筑挡烟垂壁阻烟效果数值分析

在高层建筑走廊内设置挡烟垂壁,能够较好地降低挡烟垂壁下游走廊内的危险性。通过建立高层建筑标准层烟气横向流动的数学模型,采用FLUENT软件对挡烟垂壁阻烟效果进行数值模拟,结果表明:挡烟垂壁与排烟口之间的距离对阻挡烟的影响不大,挡烟垂壁的下垂高度是影响阻烟效果的关键因素。

挡烟垂壁对侧式地铁站烟气蔓延影响分析

为研究挡烟垂壁位置、高度及数量在侧式地铁站中对烟气流动影响,以某地下双层侧式站台车站为背景,采用PyroSim软件模拟不同工况下烟气能见度和温度场的分布情况。结果表明,高度1.0 m的挡烟垂壁比0.5 m、0 m更能有效控制烟气蔓延至站厅层,高度每增加0.5 m,可以延长烟气蔓延到站厅层时间为20 s;挡烟垂壁设置在左右楼梯口处比设置在站台走廊上空对烟气的抑制效果好,可以延长烟气扩散到站厅层时间26 s;设置4个挡烟垂壁比设置2个可以延长烟气蔓延到站厅层时间为18 s。研究结果可为挡烟垂壁在侧式地铁站应用提供合理依据。

基于火灾安全的挡烟垂壁设计探讨

以某商业建筑为分析对象,运用场模型的仿真计算方法和火灾安全性分析原理,就挡烟垂壁高度的增加对人员可用安全疏散时间的延长作用及效果进行定量分析。基于最不利原则,将火灾设定在楼梯间附近,最大热释放速率3 MW;挡烟垂壁高度设置为600、800、1 000 mm。分析结果表明,挡烟垂壁的高度每增加200 mm,可用安全疏散时间延长约400 s,烟气控制改善效果明显。

地铁车站公共区挡烟垂壁设置浅析

在地铁车站设计中，挡烟垂壁是关乎乘客生命安全的重要设施之一，其类型及安装方式各个城市有所不同。通过对主要城市在建、及已运营地铁车站挡烟垂壁设计的调研，分析了各个城市公共区挡烟设施的选择及安装方法，目的在于以后的设计中规范化、统一化。