城市轨道交通超长隧道双车追踪模式下火灾烟气控制与人员安全疏散研究

[目的]城市轨道交通发车间隔一般较短,在超长隧道内会出现同方向行驶两列列车的情况,一旦发生火灾容易造成重大财产损失和人员伤亡,因此需对超长隧道双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律和人员安全疏散策略进行研究。[方法]采用FDS(火灾动力学模拟)软件和Path-finder软件,建立超长隧道火灾模型和人员安全疏散模型,对双车追踪模式下的火灾烟气蔓延规律,以及人员疏散进行仿真分析。[结果及结论]双车追踪模式下,前车尾部着火,通过临界风速纵向通风可保证前车火灾安全;火源下游烟气前锋的蔓延速度为3.20 m/s,至600 s时烟气蔓延至后车,620 s时烟气可完全覆盖后车;烟气温度沿隧道纵向衰减很快,且温度衰减符合双指数模型规律。双车追踪模式下,减小联络通道间距可减少人员疏散总时间,对人员疏散时离开列车的时间影响不大;开启列车端门和疏散平台一侧车门,可显著减少人员疏散时间。在超长隧道双车追踪的最不利火灾场景下,人员疏散存在困难,可通过减小联络通道间距保障人员疏散安全。

扁平大空间船舶火灾烟气控制试验研究

为有效控制扁平大空间船舶火灾烟气蔓延,研究大尺度火灾过程中的油池质量损失速率、舱室温度分布、隔热效率和烟气控制效果。利用尺寸为30 m×24 m×2.3 m的模拟舱,在0.35、0.55和0.70 m等3种不同挡烟垂壁高度和机械通风条件下开展试验。结果表明:挡烟垂壁高度增加,油池质量损失速率峰值减小;挡烟垂壁高度对舱室上层烟气温度的影响比对下层气体温度的影响更明显,1.4 m以上空间温度峰值明显下降,而1.4 m以下空间温度峰值无明显变化。顶棚平均温度和隔热效率随挡烟垂壁高度增加而下降。随挡烟垂壁高度增加,火源区与非火源区同时控烟模式隔热效率从28.2%提升至50.8%,火源区单独控烟模式隔热效率从29.4%提升至54.7%。

基于区段的地下空间环路通风排烟设计方法

为实现多匝道、多地块、内部空间复杂的地下空间环路烟气控制,提出一种区段式排烟方法:将地下空间环路与地块通过防火门分隔,形成独立的构筑物,结合隧道结构,确定风机房位置,划分区段,使烟气在一定区域内排出。以滨江地下环路为例,在隧道主线上均匀布置6个排烟风机房,并以此为节点,将隧道划分为8个区段。当火灾发生时,开启所在区段两端的风机进行排烟。由于各区段不设置固定分隔,整个风道是贯通的,因而各个风机房里的风机可互相作为备用排烟风机,以降低成本。采用数值模拟软件建立模型,对排烟口开启数量和间距进行模拟,确定排烟量为90 m^(3)/s、排烟口间距为30 m、开启8个排烟口的排烟方案。从人员疏散环境以及排烟效率对典型区段进行分析,结果表明:烟气控制在一定的范围内,人员疏散环境安全,排烟效率达到90%,证明方案合理可行。

取消联络通道防火门的隧道火灾烟控试验研究

城市轨道交通工程在联络通道不设置防火门的情况下,隧道火灾通风控烟模式研究缺少全尺寸试验验证,针对该问题,选择郑州地铁的典型区间隧道开展列车在隧道中不同位置发生火灾的多工况通风控烟试验。通过测试不同工况下的火灾隧道及联络通道处的控烟风速,验证不设置联络通道防火门对隧道火灾通风控烟的影响以及不同通风控烟模式的实际效果。研究结果表明:对于车站采用全封闭站台门、区间设有1条联络通道的试验区间隧道,在不设置防火门条件下(即开启防火门),试验采用的各种通风控烟模式在门洞处均可获得吹向着火侧隧道且大于2 m/s的风速,同时火灾隧道内的排烟风速也大于2 m/s,可满足相关规范的控烟要求,在类似工程中取消防火门具有可行性;不同通风控烟模式在门洞处获得的风速有所不同,采用送风车站的2台隧道风机向火灾隧道送风、2台隧道风机向非火灾隧道加压送风,排烟车站的4台隧道风机均用于火灾隧道排烟的控烟模式,可以在联络通道门处获得较大的风速。

既有地铁车站纵向通风烟气控制模式试验研究

在北京某地铁车站开展现场试验,对不同烟气控制条件下烟气蔓延规律及楼梯口向下气流速度进行分析研究,同时利用FDS建立对应实际尺寸的数值模拟模型,增加烟气控制模式改变的工况,基于判断能见度危险来临时间对站台排烟能力展开分析研究。研究表明:针对不同烟气控制模式,烟气蔓延规律不尽一致,对于该既有车站而言开启全部风机及仅开启1号风机会造成楼梯口负压情形,即站台发生火灾烟气不会蔓延至站厅;分析楼梯口断面向下气流速度,可知开启全部风机时,楼梯口风速满足规范的楼梯口向下气流速度1.5 m/s的要求,而仅开启1号风机,一侧站台无法满足规范要求;在烟气蔓延规律分析及断面风速分析的基础上,可知1号风机对车站安全起主要作用;结合楼梯口断面风速试验数据与能见度危险来临时间模拟数据,可知开启全部风机相较仅开启1号风机大幅度提升了站厅安全性,但对站台排烟能力提升作用较小。

矿井巷道火灾烟流流动规律及有效控制方案研究

矿井巷道火灾发生时,以三维矿井仿真平台为基础,构建矿井通风三维模型。结合火灾风流温度、浓度、火风压3种模型,对火灾风流的动态蔓延过程及原理进行研究。通过建立调控物理模型,利用Pyrosim软件对调控方案进行模拟,并利用小尺寸通风系统开展实验,验证调控方案的可行性。结合内蒙古巴彦高勒煤矿三维通风系统模型,模拟火灾发生在不同位置时的烟气流动情况,并以主运输巷道烟气蔓延为例,对其烟流路径进行有效控制,使火灾烟气以最短时间排出矿井,尽量减少火灾带来的危害。

特长公路隧道无辅助通道火灾烟气控制方案研究

为探究5000 m以上隧道的火灾烟气蔓延特性及无辅助通道排烟方案的可行性,以慈利隧道为例,采用FDS火灾模拟软件模拟隧道火灾情景,分析了无辅助通道时慈利隧道烟气蔓延规律及温度场、CO浓度、能见度分布情况,并将不同风速下隧道烟气蔓延规律进行对比。结果表明:1)隧道排烟风速设置为4 m/s时,不设置辅助通道对火灾上游人员疏散安全性无影响,采用全射流纵向通风能够保证人员安全疏散,且烟气不会窜流;2)慈利隧道取消辅助通道方案是可行的,该方案极大地降低了隧道的建设和运营成本。

防烟、排烟风机控制系统设计与安装

结合某建设项目,介绍防烟、排烟风机控制系统设计与安装。防烟、排烟风机控制方式分就近控制、消防联动控制、多线直接启停及风阀互锁。接近控制主要是依靠配电箱内KB0控制,控制与保护开关基本配置包含开关本体、电子过载脱扣器、短路报警触头、过载报警触头及辅助触头,其主回路和二次回路可实现消防风机就近控制;消防联动控制方式,应由同一报警区域内两只及以上独立的感烟火灾探测器或一只感烟探测器与一只手动火灾报警按钮的报警信号,作为加压送风口、排烟口开启和加压风机、排烟风机启动的联动触发信号,并应由消防联动控制器联动控制防烟、排烟风机的启动;防烟、排烟风机还应在消防控制室设置手动直接控制装置;排烟风机入口处的总管上设置的280℃排烟防火阀在关闭后应直接联动控制风机停止,排烟防火阀及风机的动作信号应反馈至消防联动控制器。

北京市重点工程防烟排烟系统质量监管与消防验收深度融合探析

论文主要阐述北京市住房城乡建设委监督总站在对建设工程进行施工质量监督和消防验收现场抽查抽测过程中所发现的防烟排烟系统存在的常见问题,识别出影响防烟排烟系统合格评定的多种因素,并提出相应解决对策。以期为建设工程消防施工质量过程监管与消防验收的深度融合提供专业支持,督促参建各方落实其主体责任,从而提高全市监管工程的消防施工质量,保证消防验收工作的顺利进行,同时也为建筑物投入使用后的消防安全奠定良好基础。

纵向通风对矿山隧道火灾烟气控制影响的模拟研究

矿山隧道是重要的运输和通行出入口,纵向通风和竖井排烟是矿山隧道火灾常见的防烟方法。在实际工程中,矿山隧道常采用其中一种方法。但是,采用混合两种排烟方式可能效果更好。因此,本文研究了纵向通风和带竖井的自然通风对矿山隧道火灾烟气控制的耦合作用。在考虑不同纵向通风速度(0~4 m/s)和4种典型竖井布置(竖井长度范围5~20 m,竖井间距范围15~60 m)的情况下进行了数值模拟,通过综合考虑烟的扩散和竖井排烟等因素来判断排烟性能,结果表明:当通风速度在1~2 m/s范围内时,对竖井自然通风矿山隧道火灾的防烟效果有积极影响。当通风速度超过2 m/s时,烟气总蔓延长度和危险区域长度增加,烟气分层变差,给救援工作带来不便。研究结果可为矿山隧道防火设计提供参考。

烟气控制在商业综合体建筑火灾灭火救援中的运用

随着城市商业的不断升级,商业综合体建筑数量呈快速增长趋势。通过分析商业综合体建筑火灾的烟气特点及危害性,从火灾烟气控制的战术目的、实施时机、消防救援人员几种常用排烟方法的实际运用进行介绍,为类似建筑火灾灭火救援的烟气控制提供参考。

建筑消防工程施工过程中的质量监督检查重点

在消防验收及备案抽查过程中发现建设工程存在着诸多问题,有些问题如果在施工过程中不能尽早发现,在验收阶段才暴露出来,其整改难度大,耗时长,部分需要重新返工整改,甚至整改不了,造成资源浪费,影响项目消防验收或备案。论文从建筑、给排水、暖通和电气四个专业出发,分析建筑消防工程施工过程中容易出现以上情况的问题,提出有效措施。希望以此作为工程质量监督机构的检查重点,为工程提供经验和参考,提高消防施工质量,保证消防或备案抽查顺利通过。

城市地下分岔隧道烟气控制策略研究

该文以某城市地下公路隧道工程为例,选取具有主-岔-匝隧道的区域,通过开展数值模拟研究交通分流时,城市地下道路分汇流处火灾主路实施纵向通风,控制隧道烟气回流的临界风速,并在此基础上根据控烟效果确定更加符合主-岔-匝隧道火灾的通风控烟策略,为主-岔-匝隧道通风设计提供参考。

大空间内机械排烟效果的实验研究

在一个全尺寸的大空间火灾实验厅内,进行了不同补风口位置和补风口面积下的机械排烟试验。结果表明,由于烟气的温度较低,烟气和补充的空气较易混合,烟气和空气在交界处存在着较强的质量交换。排烟过程中,烟气是边稀释边被排放,很难和空气实现完全置换。低温烟气进行机械排烟时,区域模拟思想不适用,较难将烟气控制在理论高度。补气口位置和面积对烟气排放及火源燃烧状况具有一定的影响。

城市地下交通联系隧道火灾烟气控制试验研究

阐述城市地下交通联系隧道中环路匝道烟气蔓延的特点及规律,以缩尺寸模型试验分析在环路匝道发生火灾时,不同因素对隧道火灾烟气蔓延规律的影响。针对环路隧道火灾的复杂性和特殊性,提出地下环路匝道发生火灾时,开启主线隧道的纵向通风排烟系统,在环路出口匝道设置射流风机,防止烟气再次进入环路。

典型多层地铁车站中间层起火时的通风模式优化分析

以某典型3层十字交叉换乘地铁车站为研究对象,针对地铁车站内可燃物的状况,设计峰值为2MW的t2-增长稳定火源,根据地铁车站结构、各层公共区防烟分区和通风系统设置,将紧急通风模式分为起火层下层送风机组关闭和开启2种。选用计算流体力学软件FDS5.0,将火源设置在地下2层靠近站台端部处,建立地铁车站三维模型,采用大涡模拟(LargeEddySimulation)方法对起火层机械排烟效果进行模拟。对起火层内流场、温度场和速度场的分析结果表明:开启地下3层送风机组可使补向地下2层的风量和地下2层的压力增加,有效地降低火源所在防烟分区内的烟气层厚度和温度,实现更好的防排烟效果。

基于PLC的高层建筑消防排烟系统设计

介绍了基于西门子S7-200系列PLC的高层建筑消防排烟系统的设计过程,其中包括总体设计方案、硬件配置与软件设计,此系统与变频器和组态软件配合使用,可以提高其可靠性和实时性,达到了设计要求。

高层建筑火灾防排烟的研究

针对高层建筑火灾的危害特点 ,在分析影响火灾烟气流动因素的基础上 ,提出了相应的高层建筑火灾的防排烟措施 ,对高层建筑火灾人员疏散具有一定的指导作用。

地铁站火灾烟气扩散控制模式的数值模拟

提出了在楼梯口采用防烟空气幕来代替挡烟垂壁及速度不小于1.5m/s向下气流的烟气控制模式。建立了双层地铁车站的物理模型,采用CFD方法模拟比较了4种烟气控制模式的控制效果。结果表明,在楼梯口设置防烟空气幕不仅可以保证人员6min以上的安全疏散时间,而且减少了所需新风量,可以有效阻止火灾的进一步扩大和控制烟气扩散。

设排烟道的隧道中火灾烟气控制效果的模拟研究

采用三维数值模拟方法,对设置有排烟道的隧道进行了火灾烟气控制的稳态、瞬态模拟分析;研究了在多种通风排烟方案及开启不同数量排烟风口的情况下,该隧道火灾烟气的蔓延特性和烟气控制效果。通过对不同工况的模拟比较研究,为设排烟道的隧道推荐了适宜采用的两种控制火灾烟气的通风排烟方案,并从人员疏散的安全性角度证实了所推荐的方案是可行的。为设置有排烟道的隧道火灾烟气控制及紧急通风设计提供理论依据,同时也可指导人员安全撤离和消防扑救。