城市多车道隧道最不利火灾规模探讨

本文以四川省龙泉山一号隧道为依托,通过临界辐射热通量理论计算车辆横向引燃时间,基于文献中获得的早期试验结果建立隧道单车辆热释放率曲线,考虑火灾的横向发展,通过将隧道多车道火灾场景与单车辆热释放率曲线进行耦合的方法,对城市多车道隧道内典型火灾场景下的最不利火灾规模进行研究。结果表明,隧道最不利火灾规模可以达到参与车辆最大火灾规模的总和,各场景下火灾发展变化规律一致,随着火灾横向蔓延程度的增加,隧道火灾保持最大规模燃烧时间不断减小,在进行隧道最不利火灾规模设计时,应该进行动态设计。

基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统

地震次生火灾虽是1种相对罕见的城市灾害,然其巨大的破坏力却逐渐引起广大城市防灾工作者的注意。为了有效防止和抵御地震次生火灾,构建了基于GIS的城市地震次生火灾仿真系统,用于辅助防灾工作者预测和评价城市地震次生火灾的发生、蔓延、扑救和破坏过程。该仿真系统由4个部件构架而成,包括空间数据库、模型库、仿真中心和结果输出。空间数据库组织和收集城市中与地震次生火灾密切相关的空间和非空间数据,为仿真系统提供基础的数据源;模型库是整个仿真系统的核心,包括了地震次生火灾过程中3个关键阶段的模型,即震后起火模型、城市火灾蔓延模型和震后消防扑救模型;仿真中心是仿真系统的运行中心,实现数据和模型之间的集成,并提供完整的仿真方案进行模拟,并以表格、图件和报表的形式输出各种统计结果。这些统计结果可为防灾工作者的防灾决策提供科学的依据。

基于元胞自动机的城市区域火蔓延概率模型探讨

考虑建筑结构物震后可能发生的次生火灾的不确定性,给出解决问题的基本思路,构建了基于元胞自动机的城市地震次生火灾蔓延概率模型,指出元胞着火的概率与建筑物的特性和灾害条件有关,包括建筑材料、外墙是否有开口、与着火元胞的距离、地震对建筑的破坏程度以及气象条件等因素。模型通过设置没有开口的外墙以及道路和空地来区分单体建筑和建筑之间的火蔓延。该模型量化了影响火蔓延概率的因素,能快速实现城市区域火蔓延过程的动态模拟,特别适宜用于城市宏观角度上的火蔓延模拟。模拟结果再现了火灾过程,这不仅提高了人们对城市区域火蔓延危害的认识,而且为城市规划设计和消防扑救措施提供了有益的理论依据。

公路隧道动态火灾规模及人员疏散研究

为了确定城市公路隧道阻塞场景下火灾蔓延时的动态火灾规模和人员疏散方案,基于临界辐射热通量理论计算车辆引燃时间,并运用FDS研究动态火灾规模和同时打开两侧横通道与只打开一侧横通道两种工况下的温度与可视度分布规律,通过Pathfinder计算人员疏散时间。结果表明:初次引燃需要250s,二次引燃分别需要615、650 s,共计11辆车参与燃烧,最大热释放速率高达39.1 MW;两种工况下的温度与可视度分布规律基本相同,但同时打开两侧横通道的疏散时间仅为390 s,较后者减少了320 s;建议四洞公路隧道发生火灾时,宜同时打开两侧横通道,且应在10 min内及时采取措施防止车辆发生二次引燃。

地下交通联系隧道火灾下应急交通疏散研究

依托重庆解放碑环隧项目,利用调研手段分析环隧连接的车库的交通需求预测,利用交通规划仿真软件预测环隧内的交通量。设置沿车行方向最长下坡路段的坡底发生火灾的场景,分析火灾烟气蔓延结果,明确车辆疏散区域范围。设定考虑环隧周边车库疏散口可用和不可用的两种疏散场景进行车辆疏散安全性分析,给出保持疏散安全的最低车行疏散速度要求以及车库疏散口是否启用的车行疏散预案。当环隧内有详细的信号灯控制方案时,可采用VISSIM软件模拟车辆疏散时间。

分岔角对地下道路火灾烟气蔓延影响模拟

利用数值模拟研究岔路夹角及火源功率对城市地下道路平面分岔隧道内主、支路隧道烟气质量流量的分配特性及蔓延特性的影响.火源位于主隧道,距岔路口15 m,设置火源功率为5、10、20、30 MW.结果表明：20°～40°的分岔夹角变化范围内,岔路角度的改变对烟气沿火源上游主隧道的蔓延特性影响不大,但对火源下游主、支路隧道内的烟气蔓延有一定影响;岔路隧道的烟气质量流量分配比例随分岔夹角的增大逐渐减小,但总体变化幅度不大,支路隧道的烟气质量分配约占总产烟量的30％;火源功率对对主、支路隧道烟气质量流量分配比例影响不大.

基于隧道火灾蔓延下的车辆引燃时间预测研究

为准确预测交通阻塞时城市公路隧道内火灾车辆引燃周围车辆所需时间,基于隧道内车辆火灾蔓延规律对车辆间引燃时间进行研究。通过理论分析确定隧道内火灾车辆周边相邻车辆所受辐射热通量的计算方法。通过线性拟合得出火灾下车辆引燃时间的预测方法。通过现场试验验证该预测方法的有效性。研究表明:引燃时间预测值与试验值基本一致,该方法精度较高;初始火灾车辆为小型车且周边车辆随机分布时,相邻车道并排的小型车不被引燃,并排中型车和大型车的引燃时间分别约为30和9 min;当初始火灾车辆为大型车时,并排小型车的引燃时间约为5 min,建议在火灾发生5 min内采取初步消防灭火措施或进行人员疏散。

火源位置对城市地下综合管廊电力舱火灾蔓延的影响研究

为研究城市地下综合管廊火灾发展过程与规律,通过对我国现有城市地下综合管廊基本设计参数进行调研统计,建立综合管廊火灾数值模拟场景及模型,研究了点火源位于不同水平和竖直位置情况下,管廊内部火场温度随时间的发展变化规律,分析总结火势在不同电缆层间蔓延的趋势及火灾蔓延的范围,以期为综合管廊火灾早期探测系统、灭火设施和结构防护的设计提供理论支持与参考。

高压细水雾对城市地下管廊火灾的降温效果

为探究城市地下管廊火灾蔓延的有效控制方法,研究基于高压细水雾作用下的城市地下管廊火灾蔓延规律。建立尺寸为3.1m×12.0m×3.6m的城市地下管廊模型,根据火源位置、喷头数量、平均粒径、喷头压力等的不同设置工况,研究高压细水雾的降温性能、粒径对降温效果的影响。研究结果表明,受地下管廊结构与壁面的影响,可燃物在燃烧时形成单侧燃烧并发生轰燃。高压细水雾喷头开启后轰燃次数减少,管廊内温度明显下降,燃烧时间缩短;雾滴粒径对高压细水雾的降温灭火性能起主要影响,粒径为100μm时降温效率最高。