倾斜隧道贴壁火灾顶棚烟气最大温升模拟研究

目的 研究在火灾浮力效应、壁面辐射热反馈及空气卷吸限制效应的协同作用下倾斜隧道贴壁火灾发展的特性。方法 利用FDS软件对倾斜隧道贴壁火进行数值模拟,分析顶棚烟气最大温升及其位置;考虑火源中心与侧壁的距离、坡度,建立了无量纲预测模型,进行拟合分析。结果 当贴壁火热释放速率分别为2.7、4.0和5.0 MW时,隧道贴壁火的顶棚最大温升分别在坡度为2%、1%、0时达到最大值,之后随着坡度的增大呈指数衰减;与轴线火相比,当坡度小于10%时,贴壁火的最大温升点与火源中心更近,坡度大于10%时,贴壁火的最大温升点位置更远;贴壁火和轴线火的拟合结果很好,相关系数分别为0.98和0.95。结论 侧壁限制对最大温升的影响随着火源中心与侧壁距离的缩小而更加显著;随着隧道坡度增大,倾斜隧道贴壁火的火焰同时向火灾上游和侧壁倾斜,空气卷吸和对流换热作用不断增强,从而影响火焰的受力机制和火源表面接受到的辐射热反馈,顶棚最大温升随坡度增加呈指数衰减。

发泡水泥板的应用背景、现状及前景概述

为深层次、全面了解发泡水泥板诞生背景、应用现状和发展前景,本文对发泡水泥板应用背景、市场需求、技术标准沿变、整体性能、综合成本、应用现状、发展前景进行全方位、多角度、深层次剖析。综合认为:尽管发泡水泥板具有隔热、防火(A1级)、环保、抗老化、强度高等优点,但其研发技术壁垒低,加上劣质产品挡道、厂家恶性竞争等恶劣现象,致使其市场容纳空间已非常狭小。本文将为建筑从业人员全面了解发泡水泥板的“来龙去脉”和实时动态提供最新现实科学依据,为科研工作者研发新型建筑保温材料提供更多理论科学依据。

火灾下双钢板-混凝土组合墙抗冲击机理分析与挠度预测

双钢板-混凝土组合墙(steel-concrete composite wall,SC wall)常用于核电站、超高层等重要结构的承重构件,其在偶然荷载作用下的力学性能也是其推广应用的关键指标。为此,针对火灾下SC墙的抗冲击性能进行研究并给出相关设计建议。首先建立了SC墙在火灾与冲击耦合作用下的有限元模型,在验证模型可靠性基础上,开展了火灾下SC墙抗冲击机理的分析;然后研究了轴力、受火时间、材料强度、冲击能量与抗剪连接件形式等参数对SC墙在火灾下抗冲击性能的影响规律;最后给出了该类构件在耦合工况下跨中峰值挠度的预测公式。结果表明:随着受火时间的增加,SC墙受冲击变形模式由局部冲切逐渐转变为整体弯曲破坏;火灾下,混凝土为SC墙受冲击的主要耗能部件;混凝土强度、轴力与抗剪连接件形式对SC墙在高温下的抗冲击性能影响显著,钢板强度的影响则较小;建议的公式可较合理地预测火灾下SC墙受冲击后的跨中峰值挠度。

空腔部分填充的轻钢复合墙体耐火性能研究

为提升内填充轻钢复合墙体的抗火性能,开展了2块双层石膏板覆面岩棉内填充非承重轻钢复合墙体的抗火试验研究,探究了不同填充层布置对墙体抗火性能的影响。试验结果表明:相较于空腔全填充墙体,龙骨无填充墙体受火过程中热翼缘温升更慢、冷热翼缘温差更小;龙骨无填充墙体的承重抗火性能优于空腔全填充墙体的承重抗火性能。同时,在荷载比为0.27的条件下,相较于空腔全填充墙体,龙骨无填充墙体的耐火极限提升了11.5%左右,且龙骨无填充墙体的施工更为简便。因此,可考虑采用墙柱无填充的构造形式来代替内填充构造以提升该类墙体承重抗火性能。此外,所建立的轻钢复合墙体受火传热模拟方法适用于龙骨无填充、空腔全填充等不同构造形式的墙体,可为后续轻钢墙体抗火研究提供参考。

钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙耐火与稳定性能研究

为满足大型厂房对轻质超高防火隔墙的需求,提出了一种钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,并对其耐火性与稳定性进行研究。采用ISO-834标准升温曲线的加热方法,对缩尺比例为1∶0.3岩棉夹芯板防火隔墙进行单面受火试验。并基于有限元软件ABAQUS建立缩尺模型与足尺模型,研究了防火隔墙防火优化前后两种方案下受火面与背火面的温度场变化规律。结果表明:缩尺试验模型与缩尺有限元模型的温度和形变基本吻合;足尺有限元模型的岩棉夹芯板超高防火隔墙在防火优化后,背火面最高温度降低,最大形变降低了75.5%,耐火性与稳定性得到大幅改善,并满足《建筑构件耐火试验方法》对于防火隔墙隔热性和完整性要求。在防火隔墙设计方面,容重为50 kg/m^(2)的钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,跨度方向每8 m需设一根钢柱,高度方向每3.6 m需设一根钢梁。

湿热耦合条件下混凝土墙内的孔隙压力研究

基于高温下混凝土的湿热本构模型对火灾下混凝土墙内孔隙压力的发展及其影响因素进行研究.主要采用ABAQUS对墙体进行热分析,并在分析步中调用子程序进行湿热耦合,求解墙体内部孔隙压力的分布.在该计算模型中,考虑了高温下混凝土内部孔隙中水的相态转变及质量守恒、水泥浆体的脱水、混凝土的高温热损伤等因素.在与试验结果对比验证模型的有效性与准确性后,给出了一个案例研究以对火灾下混凝土墙内孔隙压力的发展进行分析,并评估了由孔隙压力导致混凝土发生爆裂的可能,最后探讨了升温制度、混凝土骨料类型、初始渗透率、初始孔隙率等因素对火灾下混凝土墙内孔隙压力的影响.研究结果表明:混凝土墙体受火后,其内部的孔隙压力会在较短的时间内迅速上升,这导致墙体在火灾前期可能出现较大的剥落风险;受火后墙体在厚度方向上往往存在着两处可能由孔隙压力触发墙体剥落的点.研究结果还表明火灾作用下混凝土墙体的孔隙压力发展受升温制度的影响显著,在升温速率最快的炔类火作用下的混凝土墙体最快到达了孔隙压力峰值,且相较于ASTM-E119和ISO-834升温制度,炔类火灾作用下混凝土墙内的孔隙压力峰值分别提高了16.82%和5.81%;混凝土骨料类型对混凝土墙内的孔隙压力发展的影响相对较小;采用硅质骨料的混凝土墙体内部产生的孔隙压力峰值仅高出钙质骨料混凝土3.14%;混凝土初始渗透率同样对混凝土墙内孔隙压力的发展影响显著,混凝土初始渗透率越小,墙体内部产生的孔隙压力越大;混凝土的内部初始孔隙率对受热后墙体内部孔隙压力发展的存在次要影响,随着初始孔隙率的增大,墙体的孔隙压力呈现非线性下降趋势.

组合式陶粒加气混凝土夹芯砌块的研制

以轻质陶粒、水泥、粉煤灰作为主要原料制备的陶粒加气混凝土为砌块的受力体,分布在砌块的内外叶,绝热泡沫塑料夹芯为砌块的保温主体,硬质金属连接件为内外叶块及夹芯的连接件,制成的组合式陶粒加气混凝土夹芯砌块符合现阶段建筑节能要求。介绍了组合式陶粒加气混凝土夹芯砌块的研制过程及其生产技术。采用Ω形碳钢镀锌金属连接件、陶粒防上浮技术、坯体养护技术,通过不同厚度的内外叶、绝热泡沫塑料的组合,制备的组合式陶粒加气混凝土夹芯砌块可满足超低能耗建筑要求。

火源位置对深井火灾烟气流动影响的数值模拟

探究深井立式空间中不同火源位置对火灾严重程度的影响,构建深井立式空间模型,通过数值模拟法分析火源的热释放速率、火源与墙壁距离对深井立式空间火灾烟气流动、烟气温度和速度的影响。结果表明:在深井立式空间中,火羽流易受到墙壁限制。当火源向单侧墙壁靠近时,火羽流向近壁面倾斜。在同等条件下,火源越靠近单侧墙壁,火源正上方的烟气高度和温度越高,烟气向上流动速度越快。在模拟结果基础上使用公式拟合得到羽流温度与深度、火源距与墙壁距离的关系式。

防火分区的疏散:也谈分散充电桩地下车库疏散指示设计

阅读《建筑电气》2020年第3期《设置分散充电设施地下车库疏散指示系统设计》一文后,基于现行规范标准也谈地下车库配建分散充电设施的消防疏散方案设计。重点阐明的要点有:深刻理解“疏散”概念,把“疏散”和“逃生”区别开来,把“疏散设计”的定位与“疏散”概念紧密关联起来;应基于防火分区组织疏散,疏散指示系统设计前应以防火分区确定疏散方案;务必掌握地下车库车道的消防疏散功能及其防火卷帘分步下降控制方法;应能识别防火单元隔墙上开设的“相互连通的门”的不同作用,其疏散门才安装出口标志灯;必须领会“借用相邻防火分区疏散”的建筑设计意图及其内涵;“禁止入内”标志灯使用场所有限,不能乱用。

外墙保温材料用防火粘结剂的制备及性能分析

为了促进建筑外墙用保温材料应用,防火等级高的保温材料是实现建筑外墙保温系统安全构建的必要举措,而防火粘结剂则是保温材料性能发挥的关键。研究主要以环氧树脂浆料、丙烯酸树脂乳液为主要原料,高分子复合乳液、固化剂、增塑剂、乳化剂等为助剂,制备了一种新型建筑外墙用保温材料防火粘结剂,并对粘结剂的性能进行了分析,结果表明,产物所有性能指标均符合要求,且与传统粘结剂相比,防火性能、耐水性能、耐久性能提升明显,可适用于我国房屋建筑用保温材料工程中。

燃烧器间距和偏转角度对对冲锅炉燃烧特性影响数值模拟

对某台600 MW对冲锅炉进行燃烧器布置优化,对三层燃烧器采用改变间距和燃烧器角度偏置方案,采用数值模拟方法研究不同方案下锅炉燃烧特性。数值模拟结果表明:墙侧燃烧器向内偏斜5°后,炉内流场发展更充分,对冲效果更强;中上燃烧器上移过高,燃烧器所在高度炉膛横截面高温区不对称现象明显,这不利于炉膛截面热负荷偏差的控制;当采用燃烧器偏置5°布置后,墙侧燃烧器火焰明显向炉膛内偏斜,向内挤压,使得中间两只燃烧器火焰长度变长,炉内高温区域更加向炉膛中心聚集。不采用燃烧器偏置时,工况2屏式过热器下部炉膛横向截面上高温区域面积占比最小,采用燃烧器偏置后,高温区面积占比大幅增加,不利于屏式过热器结渣现象的控制,并且NO x排放浓度显著提升。

铁路数据网高危端口屏蔽控制研究

通过研究铁路数据网存在的常见高危端口,提出了基于ACL、Traffic-filter和防火墙的屏蔽控制方案,在接入设备相应端口部署基于ACL和Traffic-filter的安全策略或设置防火墙部署安全访问控制策略,屏蔽高危端口,对铁路数据网业务终端及业务服务器进行有效的防护。

建筑工程电缆井防灭火措施概述

建筑工程电缆井因空间狭小且属于半封闭状态,一旦发生火灾扑救非常困难,且因自身的构造容易形成“烟筒效应”,火灾迅速蔓延,有毒有害的烟雾顺势蔓延到建筑物其他区域,给人员疏散造成较大的安全隐患。通过分析电缆井的火灾危险性和成因,结合当前防控现状和缺陷,提出了火灾防控技术体系。

燃煤锅炉水冷壁管的沉积物氧化腐蚀特征与力学特性分析

分析燃煤锅炉水冷壁管的沉积物氧化腐蚀特征与力学特性,降低燃煤锅炉水冷壁管发生爆裂的故障概率,保障火力发电厂燃煤锅炉正常运行。选取某电厂3号燃煤锅炉的水冷壁样管作为试验对象,采用电镜、金相等检测仪器检测试验对象的微观形貌,分析燃煤锅炉水冷壁管沉积物氧化腐蚀损伤特征和氧化腐蚀机理,并通过拉力试验机测试试样力学性能。试验结果表明,沉积物主要四氧化三铁、氧化铁、硫化亚铁等硫化物;试样向火侧试样内壁呈带状分布,有少量晶微裂纹,组织中包括Fe和珠光体,背火侧试样内壁呈带状分布,没有裂纹,未出现脱碳情况,组织中包括Fe和珠光体;因珠光体中渗入大量碳体导致氧化反应,从而使试样内壁出现微裂纹的现象。试样背火侧的力学性能较好,其延伸率、拉伸强度、硬度分别为32.9%、469.8 MPa、150 HB。

高层建筑不同外保温立面结构火蔓延模拟研究

为明确高层建筑外保温立面结构与火灾蔓延的关系,采用Pyrosim火灾仿真软件,研究不同外保温立面结构对高层建筑火蔓延的影响。结果表明:高层建筑外立面火蔓延过程中,不同外立面结构保温系统随其结构空间受限程度的增大,正面空气卷吸能力减小,热释放速率降低,但其烟囱效应显著增强、烟气流速更快,导致竖向火蔓延速度加快;铝板幕墙结构保温系统随其空气层厚度的增加,温度和烟气流速先增大后呈现较大波动;外墙保温系统性能的老化将增加高层建筑外立面火灾风险。

贴壁风对300MW锅炉炉内燃烧影响的研究

为了防止燃烧器下流水冷壁发生高温腐蚀现象,在主燃区上部布置二次风喷口两侧布置贴壁风。利用流体仿真软件,对锅炉贴壁风工况下的炉内速度、温度及组分分布进行了数值模拟计算,重点分析贴壁风对切圆、侧壁区还原性气氛的影响。结果表明,贴壁风扩大了水冷壁区域的氧气覆盖范围,提高了氧气的浓度,降低了还原性气氛的浓度。贴壁风引入后速度场分布无明显变化,对燃烧无明显影响。

660 MW等级燃重油锅炉水冷壁高温硫腐蚀研究

本文介绍了某660 MW等级燃高硫份重油项目锅炉水冷壁腐蚀情况,探讨研究了炉膛水冷壁高温硫腐蚀机理,分析了该类型锅炉炉膛水冷壁产生高温腐蚀的具体原因,并针对性提出了防止腐蚀的措施。

建筑外墙保温材料防火性能研究

本文旨在对当前建筑外墙保温材料的防火性能进行系统、全面的研究与分析,探讨其热值、燃烧性能、阻燃性能以及烟气特性,通过对外墙保温材料的防火性能进行评估,旨在为建筑行业提供科学、合理的材料选择和设计指导,从而提升建筑外墙系统的整体防火安全水平。

正交胶合木承重墙体的全尺寸耐火试验研究

为研究正交胶合木墙体在承载条件下的耐火性能,开展了全尺寸构件的耐火试验,构件尺寸(宽×高×厚)为3600 mm×4000 mm×175 mm,宽度方向上施加的荷载为120 kN/m,两面墙体分别采用单层15 mm厚和双层12 mm厚的耐火石膏板进行防火保护。试验结果表明,对于采用15 mm厚耐火石膏板的试件5W-1,石膏板的脱落时间约为55 min,该试件采用耐热型PUR胶压制,层板炭化后未发生明显的脱落;对于采用双层12 mm厚耐火石膏板的试件5W-2,第一层石膏板的脱落时间约为40 min,第二层石膏板的脱落时间约为85 min,该试件采用普通PUR胶压制,第一层层板在停火后发生了较明显的脱落现象。两次试验均进行至121 min,试件的竖向位移分别为-10.3 mm和-9.5 mm,两面墙体的背火面整体完好、表面最高温升不超过5℃。最终试验结果表明,两面承重墙体试件的承载能力、完整性和隔热性均不低于2.00 h。

火灾引发的建筑外墙保温材料更新的思考和防火措施

建筑外墙保温材料在绿色建筑设计中起着重要的作用。外墙保温材料可以有效地提高建筑的保温性能,减少能源消耗,改善室内舒适性,并降低温室气体排放。但建筑外墙保温材料在提供保温效果的同时,也存在一定的火灾危险性,了解和认识这些危险性是非常重要的。本文从建筑外墙保温材料的种类入手,分析建筑外墙保温材料的火灾危险性,探索建筑外墙保温材料防火更新研究,以供参考。