排烟口朝向与挡烟垂壁对地铁站台排烟效果的影响

为提高地铁站台的排烟效果,采用数值模拟方法,对地铁站不同排烟口朝向的机械排烟系统排烟效果进行分析,并进一步对比挡烟垂壁高度对排烟效果影响。研究结果表明:排烟口朝向不是影响烟气控制效果的主要因素,顶面排烟的排烟效果最佳,其总排热量是底面排烟的1.32倍,总排烟量是底面排烟的1.19倍;并通过分析3种排烟系统吸入烟气的方式和温度解释排烟效果产生差异的原因;增设挡烟垂壁可起到良好的控烟效果,当挡烟垂壁下沿高度分别降低至3.5,3.0,2.5 m时,顶面排烟,侧面排烟和底面排烟能够将烟气控制在起火防烟分区;挡烟垂壁与机械排烟系统具有协同作用,设置挡烟垂壁可以有效改善排烟效果,因此建议采用排烟管道顶面开口的排烟方式,并可通过设置一定高度的挡烟垂壁提高现有排烟系统的排烟效果。研究结果可为地铁站台排烟系统设计提供参考与借鉴。

直立式机械排烟临界排烟口高度

为改善地铁站台的排烟效果,提出了一种在排烟管道顶部上接风管的新型直立式机械排烟。通过数值模拟分析地铁站台火灾时采用直立式机械排烟的效果。结果表明:采用上接风管的直立式排烟相比于排烟管道顶面排烟具有明显优势,其排热量可增加14.51%;直立式排烟存在一个临界排烟口高度,当排烟口高度较低时无法排出顶棚下方的高温烟气,而当排烟口高度超过该临界高度后,受到顶棚的限制其排烟效果反而会下降;临界排烟口高度与排烟风速无关,但受排烟口边长的影响,且在临界高度时排烟口与顶棚间的距离近似等于排烟口边长的一半。

地下立交互通匝道集中排烟效果研究

针对两端连接主隧道的互通匝道火灾烟气控制问题,依托南京建宁西路曲线A匝道工程,借助数值模拟软件FDS,研究HRR为30 MW下纵向诱导风速、排烟口尺寸及火源位置对顶部集中排烟效果的影响。结果表明:火源位于匝道中部,诱导风速为1.0 m/s时恰好保证烟气不发生“跨区蔓延”,诱导风速为1.5 m/s、排烟量为150 m^(3)/s时,控烟效果更好;匝道内烟气蔓延范围随排烟口尺寸增大而减小,当排烟口长宽比为4、面积为6 m^(2)时,匝道内烟气控制效果较好,系统整体排烟效率大于98%;排烟口长宽比不变时,拱顶最高温度随排烟口面积增大而降低;排烟口面积不变时,拱顶最高温度随排烟口长宽比增大而升高。火源位于匝道上游或下游时,排烟风量至少需增大至210 m^(3)/s,诱导风速需作针对性优化。

隧道火灾重点排烟系统烟气控制效果及排烟效率研究

采用数值计算方法,考虑热释放速率、排烟量、排烟口间距、排烟口面积、尺寸比和隧道高度,研究隧道火灾重点排烟系统下烟气蔓延距离、温度分布、排烟口风速和排烟效率。结果表明:火灾烟气蔓延距离随排烟量的增大而缩短,隧道顶棚温度下降;在排烟量不变的条件下,更大的排烟口宽长比能够缩短烟气蔓延距离;而排烟口间距的变化对排烟效率影响不明显。基于研究结果,给出了5 MW和20 MW火源功率下的重点排烟系统排烟量和排烟口布置建议值。

双层隧道上层车道顶部单侧与双侧机械排烟的效果研究

为了探讨双层隧道上层车道顶部排烟时,单侧与双侧机械排烟对火灾烟气控制及蔓延的影响,采用FDS对某典型双层隧道在不同排烟控制模式下的烟气控制效果进行了对比研究。在说明模型合理性的基础上,对比分析了不同排烟风机开启模式下的烟气蔓延距离、排烟口处气体质量流率和温度变化规律。研究表明,开启隧道排烟道单侧风机和双侧风机时,排烟口处气体质量流率分布呈现不同规律,同时开启隧道两侧的排烟风机时烟气蔓延范围最小,是同等排烟量下只开启隧道下游一侧风机的47.8%~88.1%,且各排烟口处具有更低的平均温度,综合反映出同时开启隧道两侧的排烟风机具有更好的控烟效果。此外,探讨了在排烟道单侧和双侧排烟模式下隧道烟气蔓延范围随火源位置的变化规律。

典型防排烟产品分析与展望

本文结合日常检验工作,从材料、结构、智能化发展三个方面对挡烟垂壁、消防排烟风机、防火阀门三类典型防排烟产品进行了分析,比较了部分产品由于材料、结构的不同产生的性能差异,并对产品未来发展方向进行了展望。

水下隧道排烟阀尺寸对侧向排烟系统烟气蔓延特性影响

为探究水下隧道侧向排烟阀尺寸对烟气蔓延特性的影响,依托苏震桃高速公路太湖隧道工程,采用理论分析与FDS数值模拟等方法,对水下隧道侧向排烟系统烟气蔓延特性展开分析。结果表明:随着排烟量的增加,侧向排烟阀变得越狭长,烟气控制效果越好,侧向排烟系统的排烟效率越高;随着排烟量的增大,每个排烟阀处的局部阻力损失有明显增加;并且随着排烟阀变得越来越狭长,排烟阀处局部阻力损失越小,最大能降低原有损失的15.6%。提出了排烟阀局部阻力与无量纲排烟量与无量纲排烟阀尺寸之间的拟合关系式。结合排烟效率分析结果,建议排烟阀尺寸(宽×高)选取4 m×1.5 m。

隧道火灾中重点排烟的排烟量及排烟口布置

排烟量和排烟口布置是隧道重点排烟中影响烟气控制效果的关键因素.采用数值模拟的方法研究不同火源功率及不同隧道宽度时火灾烟气的生成量,并依据烟气生成量研究不同排烟量、不同排烟口布置对隧道内烟气蔓延长度和排热效率的影响.研究结果表明,烟气的生成量与火源功率、隧道宽度以及烟气的蔓延长度密切相关.当前规范中推荐的排烟量难以达到《公路隧道通风设计细则》中建议的300 m的烟气控制目标.若以烟气的控制范围为排烟系统的设计目标,烟气的控制范围和排烟口的开启范围之间存在线性关系,设计中可依此优化排烟口的布置.

隧道洞口大跨度全封闭声屏障自然排烟效率研究

为明确大跨度全封闭声屏障侧部排烟的可行性,得到易熔采光带开口率对设置侧部自然排烟口声屏障排烟效率的影响规律,采用缩尺寸模型实验和数值模拟方法研究了最不利排烟车道(F车道)、常年环境风(3m/s)和易熔采光带开口率等场景下声屏障自然排烟效率。结果表明:侧部自然排烟口能保证烟气的有效排出;常年环境风和易熔采光带开口率对声屏障总排烟效率无太大影响;易熔采光带排烟效率与其开口率呈现负一次方关系,推荐易熔采光带开口率为10%左右。

实验室核心区域火灾最佳通风口选择仿真

实验室发生火灾时室内设备和药品受高温影响,危险系数较大,且火灾面积较大时还易产生爆炸和有毒浓烟。利用仿真方法,设计实验室核心区域火灾最佳通风口选择方法。计算火灾发生时产生相应羽流运动的平均温度和最高温度。分析横向风对质点的影响,明确火源羽流歪斜位移和质量流率产生的改变值。考虑到羽流高度变化状态,得出顶部通风口烟气质量分数值与侧壁值的比较结果,分析烟气浓度变化情况,对通风口选择进行仿真。根据实验室顶部和侧壁通风口的室内烟气和气体含量可知,顶部通风口烟气排出后,烟气层升高,不会出现再次燃烧,有效降低了火灾的危险性。

排烟口设计对排烟效果影响的模拟研究

通过FDS模拟计算,考察烟气稳定性、烟气溢流厚度、烟气溢流量和机械排烟效率等参数研究排烟口高度的变化和排烟速率的变化对排烟效果的影响。研究结果表明:排烟效果随着排烟口位置的升高而逐渐变好,排烟口与蓄烟池下沿的垂直高度在0.8 m以上效果最好;排烟速率宜适中,过大容易导致烟气层紊乱,过小则控制烟气溢流效果不好并且排烟效率不高。

排烟口布置方式对高层建筑火灾排烟效果的影响

高层建筑发生火灾时,烟气对人员的生命安全有着非常大的威胁,因此有效地控制烟气在建筑物内的扩散对于人员的逃生是非常重要的。通过高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε两方程三维紊流模型对高层建筑火灾时排烟口布置于走廊顶棚和走廊侧壁时的机械排烟进行模拟。结果表明,排烟口的布置方式不同对排烟效果的影响很大。排烟口置于顶棚时比排烟口置于侧壁时排烟效率高近10%,走廊内危险性低。在进行排烟设计时应优先考虑将排烟口设置在走廊顶部。

正压送风排烟在火场中的应用

分析火场排烟战术中的正压送风排烟的基本原理和优点。介绍正压送风排烟的基本操作流程,包括确定送风口并设置排烟机、侦查建筑外部并确定排烟口、加压送风并实施内攻、火场清理等。举例说明正压送风排烟在几种典型建筑中的应用,包括单层建筑、多层单体建筑、多层居住建筑和商业建筑等。可为消防员在火场中利用正压送风进行排烟操作提供一定的技术指导。

侧向排烟口对双层隧道机械排烟的影响

双层隧道具有空间利用率高,通行量大等优点,但由于顶部空间有限,多采用侧向排烟的方式控制隧道火灾时烟气的蔓延。以某越江隧道为例,采用火灾动态模拟软件FDS,改变排烟口数量、面积、间距,设计6个火灾场景,定量分析侧向排烟口的设置对机械排烟效果的影响。分析各排烟口流量、流速,分析隧道内温度分布、能见度分布。结果表明:在火源功率20 MW、无纵向风条件下,排烟口面积、排烟口开启数量以及排烟口间距都在火灾发生初期对烟气的蔓延起控制作用;提出在排烟口面积为4m2、排烟口间距为90m、火灾时开启4个排烟口时,排烟效果更经济合理。

机械排烟系统优化设计数值模拟研究

本文以一超市建筑为例,运用火灾模拟软件FDS对排烟口位置、排烟口数量、排烟量、排烟口面积等对机械排烟效果的影响进行了研究。研究表明顶棚排烟优于侧壁排烟;排烟口应尽量远离疏散出口;排烟量达到一定数值之后,再增加排烟量,对排烟效果影响不大;增加排烟口数量,并合理分布其位置,可以得到良好的排烟效果。

浅谈中庭烟气管理系统

在中庭和其他大空间建筑中没有传统的建筑分隔 ,这些建筑分隔对于防火保护有重要作用。而且 ,在这种大空间建筑中 ,喷淋系统的作用是十分有限的。在这种情况下 ,中庭烟气管理系统的作用就显得十分重要。它的主要作用是 :在中庭中保持一个极限环境 ,从而使人员不会受到火灾所产生的烟和热的危害。这就要求在规定的逃生时间内 ,保证烟气层存在于规定的逃生安全高度以上。中庭烟气管理系统主要有 3种方式 :烟气填充、自然排烟和机械排烟。文中简要的介绍了这 3种方式的设计方法和原则 。

不同排烟口开启状态下妈湾隧道的排烟技术

为了研究隧道发生火灾时通风排烟方式和排烟口开启状态对排烟效果的影响,对妈湾水下盾构隧道的排烟特性和排烟效率进行了分析.通过理论分析和火灾动力学模拟器FDS,得到了纵向通风排烟方式的临界风速和重点通风排烟方式的最佳排烟量;基于不同的排烟口开启状态设置工况,对烟气高度、蔓延长度、人眼高度处的能见度、CO体积浓度及排烟口的风速大小和排烟效率进行了研究.研究结果表明:(1)妈湾水下盾构隧道临界风速为4.5 m/s,重点排烟方式下同时开启上下游排烟口及只开启下游排烟口的最佳排烟量分别为290、410 m^3/s;(2)同时开启上下游排烟口,且及时开启火源正上方排烟口,能保证人眼高度处能见度大于10 m,CO浓度仅在火源上下游200 m范围内超过人体耐受极限,最大值仅为450 ppm,烟气高度在火源上游方向近100 m范围内升高,烟气蔓延距离缩短;(3)同时开启火灾上下游排烟口时,及时打开火灾点正上方排烟口时的整体排烟效率比不打开时更高;只开启下游排烟口时,则正好相反;(4)综合人员逃生指标,当发生火灾时,应采用重点排烟,同时开启火灾上下游排烟口,并及时打开火灾点最近的排烟口.

扁平空间排烟口朝向对排烟效果的影响

在解读相关规范基础上,分析排烟口朝向对气流的影响。以某扁平商业空间为例,利用FDS模拟排烟口朝向对排烟效果的影响。结果表明,在同样的排烟管道条件下,排烟效果优劣的顺序依次为:排烟口朝上、排烟口侧向、排烟口朝下。

体育馆类大空间建筑自然排烟设计研究

在Heskestad模型的基础上,构建自然排烟口设计面积的工程算式。并借用CFAST数值模拟软件验证设计方法的可靠性。模拟结果表明,根据自然排烟工程方法计算结果设置的自然排烟系统在设计时限内能够达到保护人员安全的目的;自然排烟工程方法在徐州市某体育馆工程实例的应用是成功的。

基于不规则顶棚假设的顶部开口舱室烟气填充时间预测模型

基于不规则顶棚假设,建立了一种适用于顶部开口舱室火灾烟气填充时间的预测模型.通过与3.0m(长)×3.0m(宽)×1.95m(高)顶部开口舱室油池火实验进行对比,考察了火源直径为0.10,0.14,0.20和0.30m,顶部开口面积为0.01,0.04,0.09,0.14,0.25和0.32m2情况下模型预测结果与实验测量结果(测温法和消光法)间的相似关系.结果表明,模型预测结果与实验测量结果表现出良好的一致性.