锂离子电池汽车全尺寸火灾试验研究进展综述

分析近年来国内外发生的锂离子电池电动汽车火灾事故,对电动汽车的火灾风险进行简要概括。重点针对美国、加拿大、奥地利、瑞典、中国等国家在锂离子电池电动汽车全尺寸火灾试验及火灾防控方面的科研成果进行综述。根据国内外研究成果,对不同电池容量的锂离子电池电动汽车的热释放速率进行汇总,重点总结燃烧总热释放量、热释放速率峰值和释放有毒氟化氢气体与电池容量的关系。旨在为我国锂离子电池电动汽车火灾防控和火灾风险评估技术研究提供必要的数据参考。

采用亚安全区概念解决大型商业消防安全设计

根据现代化大型商场的设计特点,提出采用亚安全区的方法解决现代化大型商业建筑消防设计。从可燃物控制、灭火控制、防火分隔、防排烟系统、防止火灾蔓延和安全疏散等方面给出亚安全区的定义和亚安全区的具体设计要点。根据现有防火设计规范对亚安全区没有明确规定的情况,提出采用性能化方法对亚安全区的消防安全性进行分析,并从安全评估、烟流模拟、疏散模拟和火灾蔓延几个方面给出亚安全区消防安全性的性能化量化模拟分析要点。

成都地铁浅埋区间隧道自然通风排烟方式的热烟试验研究

区间隧道采用自然通风的方式进行排烟在国内尚属首次。采用热烟试验方法在建成的实体隧道现场,验证了成都地铁浅埋区间隧道现有的通风竖井间距和通风面积能够满足隧道排烟的要求。烟层高度高于人体特征高度,烟气通过区间隧道最近的两个通风竖井排出,烟气蔓延区域控制在两个通风竖井之间,来自隧道内外的自然风对排烟效果的影响不大。

地铁车站与商业功能区的防火分隔技术研究

根据地铁车站与商业功能区之间的位置关系,将地铁商业功能区分为站内商业功能区和车站相邻商业功能区。对每一种商业功能区形式有针对性地提出了相应的防火分隔措施,如:防火单元、独立防火分区、通道连接、开口连接、下沉广场连接等,并指出了其各自的优缺点和适用范围。

建筑物走廊型通道中火灾烟气流动特性的研究

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。

地铁车站公共区烟气控制模式及效果研究

根据起火位置不同及烟气控制要求,给出了地铁车站公共区火灾工况下的烟气控制模式,运用FDS对地铁车站公共区火灾烟气控制效果进行模拟。结果表明,制定的烟气控制模式基本能够满足地铁车站公共区烟气控制要求;站厅公共区火灾工况下,起火区域的烟气温度未达到人体耐受极限条件,烟气没有蔓延至站台公共区,烟气控制满足人员疏散需要;站台公共区火灾工况下应开启隧道风机辅助排烟,确保扶梯口下行风速不小于1.5 m/s,防止烟气通过扶梯蔓延至站厅公共区。

地铁换乘车站共用站厅防火控制数值模拟

针对大型地铁换乘车站的共用站厅面积超大问题,从防火分隔、防排烟方面给出控制措施。采用FDS数值模拟方法,分析了共用站厅烟气控制效果。数值模拟结果表明,防火卷帘采用二次降落模式,火灾和烟气蔓延范围可以得到有效控制。建议换乘车站共用站厅面积超过5 000 m2时,在站厅层公共区设置二次降落防火卷帘,既保证火灾初期人员疏散的通畅性,又保证挡烟的有效性和防火分隔的完整性。

中梁山隧道火灾通风排烟的数值模拟

根据中梁山地铁区间隧道的实际情况确定最不利的通风排烟模式,利用FDS对火灾时的通风排烟进行模拟,分析隧道内不同时刻、不同截面位置的烟流特性参数。模拟结果显示,射流风机作用下火区上游通风风速为2.5 m/s,没有产生回流,起火列车人员能够安全疏散。烟流前锋面到达非起火列车的时间超过850 s,大于非起火列车人员疏散完成时间。

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.

全尺寸钢化玻璃耐火性能试验研究

针对目前国内外建筑形式多样化、体量大型化的趋势,越来越多的建筑内部空间使用上要求视觉的连续贯通性,传统的防火分区方式如防火墙和防火卷帘等已经满足不了这些要求,提出了利用钢化玻璃作为防火分区隔断物的设计方法,通过全尺寸的钢化玻璃干烧和水喷淋实体火灾试验,找到钢化玻璃破裂的临界条件,并验证利用窗喷保护钢化玻璃的可靠性,为防火分区设置提供依据。首次采用了红外成像设备(IR)记录钢化玻璃表面温度分布情况,为准确分析钢化玻璃受热情况提供了可靠保证。

木垛火热释放速率的试验研究

基于耗氧原理,开展了不同尺寸木垛的热释放速率测定试验,得到不同尺寸木垛的热释放速率曲线。进一步分析得到,研究范围内木垛燃烧热释放速率峰值与外表面面积之间为不含常数项的二次多项式关系,以及木垛单位外表面面积的热释放速率强度与外表面面积间为线性正比例关系。并得到了特定热释放速率强度木垛尺寸的确定方法,方便了试验人员设计及使用木垛火火源。

某地铁车站热烟实验研究

在某地铁车站站厅和站台开展热烟实验,研究烟气流动情况,测量火灾时羽流及距离地面2 m高度处顶棚温度变化情况,在此基础上评价其排烟系统性能。结果表明,该车站内烟控系统能达到排烟目标;采用人员疏散出入口作为自然补风口,可避免烟气对疏散出入口的侵袭;在已建成建筑内采用受控的火源和烟源,用热烟实验方法可模拟真实火灾场景并测试排烟系统性能,也可以作为验证和评估大型复杂建筑内防排烟设计的手段。

秦岭终南山隧道火灾工况下的通风模拟

根据秦岭终南山特长公路隧道的实际情况确定了火灾的规模,选用火灾模拟软件FDS对隧道火灾工况下的通风进行了模拟,得出了隧道内在不同时刻、不同截面位置的烟流特性参数,根据烟气锋面到达不同位置横截面的时间的不同,计算出了烟气在隧道内的水平蔓延速度。

点火位置对弯管预混火焰传播特性的影响

通过自行设计的90°弯曲管道燃烧平台,结合纹影光学系统、高速摄像机和离子探针技术,研究了不同点火位置对丙烷/空气预混火焰在90°弯曲管道内传播特性的影响.实验结果表明,水平点火条件下,火焰阵面在水平管道内经历了球形、半球形、指尖形以及Tulip火焰结构4个阶段,预混火焰也从层流燃烧转变为湍流燃烧;垂直点火条件下,火焰阵面在弯曲管道内沿下壁面拉伸,进入水平管段后形成类似Tulip火焰结构,火焰基本处于层流燃烧状态.

地铁换乘站共用站厅疏散数值模拟研究

针对某地铁站厅层与国铁出站层共用地下一层出站大厅,地铁站厅层的付费区位于国铁地下一层进出站大厅内部,没有自身独立的疏散出口,需要通过国铁的出站大厅向外疏散的问题,对站厅层的人员安全疏散策略进行研究,从主通道防火卷帘降落方式、疏散楼梯使用等方面给出了具体措施。采用CFD数值模拟方法进行了验证。量化分析表明,给出的消防安全策略是合理可行的。

地铁车站补风对烟流影响的数值模拟

运用FDS对某地铁车站站厅层火灾工况下的排烟和补风效果进行模拟。模拟结果表明,依照规范设计的排烟系统能够满足烟气蔓延范围控制和楼扶梯口下行风速的要求;单侧补风导致烟气滞留现象较为严重,不能保证起火站厅层人员疏散的安全性。针对模拟结果进行优化补风设计,通过优化补风口的位置,使站厅层形成双向补风,提高了站厅层的排烟效率。建议在楼扶梯口位置不能保证地铁车站有效补风的情况下,在补风盲区增设机械或者自然补风系统。

传热子模型对火灾网络模型的求解精度与速度的影响研究

分析半无限大物体的传热过程,提出线性化的传热计算方法并编制了计算子程序,将子程序嵌入传热子模型为有限厚墙体的《高层建筑火灾烟流运动特性预测软件》,利用实例分析比较了两种传热计算方法对火灾网络模型求解精度和求解速度的影响。计算结果表明对3个节点的简单建筑,半无限大传热子模型与有限厚模型的室温计算最大偏差不超过5%,而计算机耗时约减少了1/3。该研究的结论对《高层建筑火灾烟流运动特性预测软件》的进一步完善和成熟及其市场化具有重要的推动作用。

基于火灾设计三角形框架的模型研究

建立了一个火灾设计三角形框架,并分别从“火灾模型”、“使用方法”和“知识精熟的使用者”三个方面对火灾设计三角形框架进行了阐述,揭示了作为一个有机整体,其三个角框之间不可分割、相互依存的关系。

某室内主题乐园消防性能化设计分析

针对某大型室内主题乐园建筑存在的消防设计难点,依据现有规范,从消防总平面布局、可燃物控制、防火分隔措施、疏散及防排烟设计等方面提出消防设计方案。利用FDS设定火灾场景,模拟研究烟气温度和能见度变化,对方案的可行性进行研究,结果表明,现有消防设计方案能够保证人员安全疏散。

产烟量法用于烟气控制系统的工程分析

针对大空间建筑的特点和火灾特性,介绍中庭类大空间建筑"体积指标法"和"产烟量法"两种烟气控制系统设计方法。采用FDS模拟方法,以某商场中庭为例,研究了依照"产烟量法"设计的烟气控制系统的性能。结果表明,"产烟量法"设计的烟气控制系统能够满足设定的消防安全目标,可在较长时间内为人员疏散提供较为安全的环境。