城市浅埋隧道自然排烟竖井临界间距研究

竖井间距会改变竖井内外压差,当竖井内外压差为0时,隧道火灾烟气将无法排出,此时竖井对应位置为竖井临界间距。由竖井内外口压差理论分析,给出竖井临界间距理论模型,再采用FDS模拟进行仿真验证。结果表明:设置竖井可明显降低隧道温度,竖井间距为临界间距时,温度下降幅度接近150℃,人员疏散路径温度低于60℃,竖井排烟效率在55%~80%,可有效进行竖井排烟;当竖井间距大于竖井临界间距时,隧道内烟气压强小于竖井出口处风压,竖井排烟效率低于50%。

高海拔环境竖井长宽比对隧道竖井自然排烟性能的影响

通过FDS数值模拟软件,研究不同环境压强下竖井长宽比对隧道内烟气流动和竖井自然排烟性能的影响。研究考虑了竖井长宽比和环境压强,分析竖井附近的温度分布、流场分布、竖井排出烟气中各成分的量等参数。研究结果表明,在保持竖井横截面积不变的情况下,竖井长宽比的增加会使得排烟能力先下降后保持稳定;在竖井长宽比过小的情况下,竖井出口处会产生涡流,降低排烟能力;环境压强的增加,使得烟囱效应增强,排烟能力略微增强,同时会使吸穿现象更容易发生。因此,对于高海拔隧道中竖井自然排烟系统的设计,合理设置竖井长宽比有利于排出更多烟气,提高排烟能力。

楼梯间开窗方式对自然排烟效果的影响

运用FDS软件建立建筑模型,对楼梯间内不同开窗方式对其自然排烟效果的影响进行模拟研究。火源设置于一层办公房间内,设置2、4、7、9层开窗,1、3、6、8层开窗,1、3、5、6、8、10层开窗以及逐层开窗4种场景。研究结果表明,着火层设置排烟窗口将极大增加其排烟总量。综合考量实际场景火源位置的不确定性以及各项安全疏散指标的分析结果,逐层开窗场景为排烟效果最佳场景。建议按照规范增设其他防火、灭火设施以保证建筑内人员财产安全。

可熔材料采光带自然排烟方式可靠性研究

研究可熔材料采光带自然排烟方式的可行性。在某厂房内进行了全尺寸的实体火灾实验,记录了顶棚烟气层温度。实验发现,对于高大空间建筑,当火源功率较小时,可熔材料采光带不能够有效开启。从理论的角度对可熔材料采光带自然排烟方式可靠性进行了分析,认为可熔材料采光带自然排烟方式可行性需要根据建筑的具体情况做出判断。特别是当建筑高度过高时,可熔材料采光带作为自然排烟方式需要理论或实验数据支持。