高层建筑典型外墙保温材料火蔓延特性数值模拟研究

有机保温材料被广泛应用于高层建筑外墙保温体系的同时,也可能增加高层建筑的火灾风险。本文通过计算机模拟,着重研究了保温材料之一的聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的火蔓延速率、失重速率及温度场分布等特性。研究结果发现:发生火灾后,外墙保温材料可以在很短的时间内自下而上蔓延至整个材料表面,并有表皮着火的现象。在火焰到达材料顶部之前,向上火蔓延占主导地位,材料中部区域明显燃烧脱落,火焰在材料两端上部继续燃烧,有向下加速蔓延的趋势;之后,火焰沿着材料中部内侧向下剧烈燃烧,材料呈V字型燃烧直至熄灭。在高层建筑外墙外保温材料火蔓延中,不同着火点情况下的燃烧速率随时间变化的趋势相似,且会形成两个波峰。

高层建筑火灾烟气迁移特性研究

基于FDS软件对某教学楼中烟气的迁移进行模拟,危害性气体CO在水平方向上的浓度演变非常相近,火源处产生的危害性气体成分能够沿着水平方向传播到远距离处而自身浓度的变化很小,CO的浓度峰值随高度呈现明显的阶梯变化。从本文介绍的数值模拟结果中得到证明:为什么火灾中大量的人员都死于远距离处,其主要原因可能是吸入了大量迎面而来的(而不是身后面赶上的)烟气中危害性气体CO,由此对建筑防火结构设计中针对高层建筑火灾烟气迁移问题提出了改进意见。本文的数值模拟计算为以后的全尺寸实验提供理论参考,对评价建筑物中的烟气危害性具有一定的指导作用。

建筑火灾烟气迁移特性研究及排烟设计

在火灾烟气迁移和机械加压补风的理论研究基础上,基于FDS火灾模拟软件的大涡模拟(LES)及Smagorinsky亚格子尺度模型对某大学宿舍楼进行实体建模。危害性气体CO在水平方向上的体积分数演变非常相近,火源处产生的危害性气体成分能够沿着水平方向传播到远距离处而自身体积分数的变化很小,CO的体积分数峰值随高度呈现明显的阶梯变化。数值模拟结果证明,火灾中大量的人员都死于远距离处的主要原因可能是吸入了大量迎面而来的(而不是身后面赶上的)烟气中危害性气体CO,由此对建筑防火结构设计中针对高层建筑火灾烟气迁移问题提出了改进意见。

合肥市既有建筑节能改造的研究

基于安徽省城镇民用建筑面积及能耗现状调查分析、合肥市大型公共建筑能耗现状及发展分析的调查结果,论述了合肥市既有建筑节能改造的重要性和紧迫性,同时分析了在合肥市开展既有建筑节能改造工作存在的难点,并对如何突破难点做出了定性的分析。既有建筑节能改造需要以公共建筑为重点,尤其要以大型公共建筑为突破口。拟定了合肥市既有建筑节能改造工作的内容及其步骤,即节能诊断、节能改造方案的确定、节能改造方案的实施和节能改造后的评估。

热力耦合作用下单层钢结构框架力学性能研究

基于有限元分析方法进行了热力耦合作用下的单层钢结构框架力学性能研究,分别根据钢结构框架承受力载荷、火灾载荷及热力耦合作用下的柱顶、梁跨中等关键位置的温度、应力、应变等变化过程,计算出无保护层钢结构框架失效的临界温度、耐火极限等参数。研究表明,梁和柱的节点、梁跨中等部位是钢结构防火的关键所在。

双火源条件下的XPS火蔓延速率研究

为研究挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)双火源火焰迁移规律,在不同间距(0.5cm^8cm)的情况下,进行了竖直和水平方向的系列实验。研究发现:火蔓延速率和质量损失速率均随间距先上升后缓慢下降;在竖直方向实验中,火蔓延速率极值点右偏移于质量损失极值点。基于双火源条件下所得到的热解区传热系数,计算出火蔓延速率,进而分析火蔓延速率计算式中对流项和辐射项,得出火蔓延速率随间距的变化主要受控于传热系数。依据此结论解释了火蔓延速率和质量损失趋势相似但两者极值点偏移不同的原因。

室内卷烟阴燃颗粒物的粒径分布与迁移特性

为探究卷烟阴燃亚微米颗粒物在室内环境中的粒径分布与迁移特性,采用DMS500快速型微粒光谱仪在线监测室内不同位置处卷烟阴燃粒径在5-1,000,nm范围内的烟颗粒,记录并分析随时间变化的气溶胶粒径谱分布信息,得到以累计颗粒数密度、几何中位径、颗粒数目衰减指数为表征的室内亚微米颗粒物迁移特性参数.结果表明：卷烟阴燃前后亚微米烟颗粒粒径谱呈现不同的对数偏态分布,且室内不同位置烟颗粒粒径谱形态类似;扩散、沉降、凝并等作用是导致烟颗粒在一定范围内迁移呈现不同变化规律的影响因素.

典型热塑性材料烟气迁移特性实验研究

为了了解典型建筑保温热塑性材料烟气迁移特性,采用接近ISO9705标准房的1/3大小的试验体系对建筑保温热塑性材料(主要研究聚苯乙烯烟气迁移特性)燃烧产生的烟气中的CO进行实时的在线检测并且与FDS软件模拟的相关结果进行比较。考虑从燃烧腔体流出的高温烟气与流入走廊腔体内的空气进行隔离对燃烧腔体内CO峰值的影响,实验在整个走廊腔体内设置了一个可上下移动的挡板以隔绝走廊腔体内空气与高温气体的接触。实验及模拟结果均表明,走廊腔体内设置挡板时燃烧腔体内CO峰值明显低于走廊腔体未设置挡板时燃烧腔体内CO峰值。

轻轨列车用PVC地板布的燃烧特性研究

PVC地板布在低地板轻轨列车上的应用越来越广泛。基于此,文章采用锥形量热仪对低地板轻轨列车用PVC地板布分别在25、35、50 kW/m^(2)辐射强度下进行了燃烧特性研究,包括热释放速率、产烟速率、烟毒性,得到其热释放速率、产烟速率及CO2和CO浓度随时间的变化情况。

光伏太阳能电池板组件火灾危险性研究

以太阳能电池板应用日趋广泛且其火灾时有发生为背景,通过实验分析太阳能电池板火灾发生的原因及其特点。实验以锥形量热仪为平台,分电池板正面朝上(模拟电池板自燃)、反面朝上(模拟电弧故障火灾)两种工况,每种工况进行辐射强度分别为30、35、40kW/m2的三组实验,多片11.2cm×11.2cm多晶硅太阳能电池板在热辐射下被电火花引燃并持续燃烧状态直至熄灭。通过对实验的数据分析可以得出太阳能电池板的基本燃烧规律。