单侧不对称补气对大空间火灾机械排烟的影响

采用全尺寸实验和数值模拟两种方法对大空间火灾单侧不对称补气条件下的机械排烟进行了分析 .通过分析起火空间的温度分布讨论了烟气层的形成、沉降以及机械排烟的效果 .在单侧不对称补气的条件下 ,烟气与新鲜空气掺混加剧 ,并沿补气口对面的墙壁下降 ,使机械排烟达不到理想的效果 .

大空间火灾烟气填充过程的盐水模拟研究

根据相似原理，讨论了利用盐水在清水中的流动模拟大空间火灾烟气流动的原理，对影响模拟精度的几个因素进行了分析，重点研究了烟气的填充过程．结果表明，若盐水的密度和释放速率合适，且达到湍流状态，盐水流动能够较好模拟烟气流动。

大空间火灾烟气流动特性的研究

在一个全尺寸的大空间火灾实验厅内,进行了不同火源功率条件下的自然填充和机械排烟实验.结果表明,烟气的温度较低,但烟气沉降速度很快.火源热释放速率和机械排烟是影响大空间烟气温度和烟气层高度的主要因素.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.选取适当的排烟量,有利于烟气的稳定分层的形成.应用FDS软件对实验进行模拟计算,与实验对比结果表明FDS软件可以较好地预测大空间建筑火灾烟气的发展.

大空间火灾火焰图像分割区域的静态特征描述与提取

大空间火灾的有效检测对预防火灾、保护人员生命财产安全有着至关重要的作用。基于火焰视频图像的检测结果,对分割出的火焰图像进行静态特征描述和分析,提取出火焰候选区域的多种定量特征描绘子,并从颜色特征、纹理特征和形状特征这三个方面来描述火焰影像区域的静态视觉特性。试验结果表明利用火焰影像的颜色矩特征能够区分一般干扰物体;利用纹理特征能有效排除与火焰像素颜色相近的干扰物体;同时,采用圆形度作为火焰图像区域的形状特征描绘子也能排除常见的干扰模式,从而对火灾事件进行准确而有效的识别,减少识别误报率。

基于FDS模拟分析的建筑大空间火灾下钢构件的升温确定方法研究

利用火灾动力学模拟软件FDS,模拟了大空间火灾作用下裸露钢梁及钢柱的升温情况。介绍了绝缘表面温度法的基本原理。通过对FDS模拟得到的钢构件不同位置处的绝缘表面温度与周围气体温度的比较,显示了大空间火灾中火焰辐射对钢构件不同部位升温计算的影响,并据此对大空间火灾作用下钢构件升温计算中入射热的计算问题给出了建议。

浅谈大空间火灾烟气运动规律的计算机模拟

分析并讨论了当前大尺度空间火灾烟气运动规律的计算机模拟研究现状。结果表明,采用大涡模拟方法结合多单元区域模拟是研究火灾烟气运动规律的发展趋势。

大空间火灾接触式感烟探测仿真分析

为研究接触式感烟探测器在大空间火灾场景中的工作性能,针对点型和空气采样2款探测器产品,分别采用数值风洞实验和ASPIRE2程序模型化环境烟雾到达其各自探测腔的过程;结合某体育馆FDS火灾分析结果,给出了该2款探测器基于遮光率响应阀值的工作性能评测。结果表明:点型探测器对小功率火探测失效;空气采样探测器探测效果受管网布置影响较大,水平管结合下垂管的组合采样方式能有效克服热分层环境影响,对各种火灾情况应对能力强,尤其对小功率火探测优势明显。

大空间火灾中火焰辐射对钢构件升温的影响

为了研究大空间建筑火灾中,火焰辐射对钢构件升温的影响,得到考虑火焰辐射时钢构件升温的简化计算方法,应用热平衡方程,就火焰辐射对钢构件升温的影响,通过变化各个参数,进行了6000多个不同算例的计算。在对算例结果进行参数分析的基础上,将钢构件的升温看作受烟气层影响和火焰辐射影响两部分,忽略次要因素,合并归纳主要参数,拟合出简化计算公式,提出了大空间建筑火灾中火焰辐射对钢构件升温影响的简化计算方法,并给出了可不考虑火焰辐射影响的建筑高度临界值。通过算例计算,与原迭代计算方法相比,该简化方法计算简便快速,且精度也较高,能满足设计要求。

剧场大空间火灾自动报警系统设计探析

根据福州大学城文化艺术中心大剧院火灾自动报警系统的工程设计实例,探讨分析大剧院入口门厅、观众厅、舞台等高大空间火灾探测器的选用、布置方案,及火灾自动报警系统的相关联动设计。

远程供水设备在大跨度大空间建筑火灾中的应用

大跨度大空间建筑火灾蔓延速度快,建筑内部发生火灾后短时间内即可引发较为严重的经济损失,且此类建筑内部火灾荷载通常较高,实际处置过程中需要较大的消防用水量,若无法保障稳定的消防供水会导致火势短时间内大面积蔓延。通过分析大跨度大空间建筑火灾的特点及供水需求,探讨远程供水设备在大跨度大空间建筑火灾中的应用。

夏季大空间内火灾机械排烟效率的研究

采用全尺寸实验对夏季大空间内火灾机械排烟的效率进行了研究。实验过程中主要测量了火源功率和大空间内的烟气温度两个参数。通过分析大空间内烟气温度的分布规律,得到了机械排烟控制下不同火源功率的大空间内稳定的烟气层高度。根据Heskestad羽流模型计算了烟气生成速率,与机械排烟速率比较得到了夏季大空间内火灾机械排烟的效率。实验结果表明,在夏季大空间中,当火源功率不是很大时,大空间内外的温差使得外界补充进来的空气和火灾生成的烟气更加容易发生掺混,导致机械排烟的效率大大降低;按照规范规定的6次换气率进行排烟,在实验的300～1000kW的火源功率范围内,夏季大空间内火灾机械排烟的效率约为30%。火源功率的增大,在一定程度上削弱了空气与烟气的掺混,机械排烟的效率略有提高,但是提高的效果并不是很明显。

某空间网壳结构火灾过程数值模拟及损伤评估

针对某杂货仓库发生的实际火灾,采用FDS软件对火灾场景进行数值模拟,确定火灾过程中仓库内不同位置的空气升温曲线,与实用大空间火灾空气升温经验公式的比较表明,火源位置靠近墙体时,烟气的扩散受到限制而在墙体内侧汇聚,将增大该区域空气升温幅度。对火灾温度荷载作用下的仓库屋盖网壳结构进行有限元分析,所确定的网壳结构局部破坏的部位及模式与灾后现场情况完全一致,验证了火灾场景数值模拟及结构有限元分析的准确性。对火灾后网壳结构的损伤进行评估,为确定网壳结构的修复、加固方案提供依据。

夏季大空间热空气层对火灾烟流的影响

采用全尺寸实验和数值模拟两种方法对夏季大空间热空气层对火灾烟流的影响进行了研究.应用FDS4.07场模拟程序计算得到的夏季大空间火灾顶棚附近的温度变化与全尺寸的实验测得的结果符合得比较好.计算结果表明,在夏季大空间火灾中,顶棚附近温度的变化规律是先下降,热空气层消失时达到最低,之后再上升;此最低温度随着火源功率和热空气层厚度的增加而增加;热空气层消失的时间随火源功率的增加而减少;当火源功率比较大时,热空气层厚度的增加对热空气层消失的时间影响不是很大;当火源功率比较小时,热空气层消失的时间随热空气层厚度的增加而增加.对于大空间火灾的早期探测,推荐使用非接触式的火灾探测系统.

大空间火灾下铝合金构件温升计算方法

性能化抗火设计过程中,火灾下结构构件的温升计算方法对设计结果具有重大影响。为研究大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法及火焰辐射对构件温升的影响,对2种常见的铝合金构件截面试件进行了火灾温升试验。试验结果表明,由于火焰辐射的作用,构件温度与周围空气温度较为接近。基于铝合金构件的导热微分方程,提出了一般室内火灾和大空间火灾下铝合金构件的温升计算方法,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:计算大空间火灾下铝合金构件温升时,忽略火焰辐射的作用会导致结果偏于不安全;所提出的基于点火源假定的火焰辐射热量计算方法较欧洲规范中的计算方法更为简单准确。此外,火焰辐射下烟气黑度值对构件温升的计算具有较大影响,并根据试验结果拟合了烟气黑度的实用计算式,计算结果与试验拟合结果吻合良好。

大空间建筑火灾下钢索的力学反应参数分析

钢索在大空间建筑火灾升温条件下的力学反应是评价索网结构抗火性能的关键依据。基于非线性有限元方法,建立了钢索在高温下的力学分析模型,模拟了大空间建筑火灾升温历程中钢索力学反应全过程,用参数分析方法得到影响钢索在火灾升温历程中力学反应的关键因素。结果表明:在大空间建筑火灾升温历程中,钢索的水平张力呈下降的趋势;随着钢索的预应力比增加、温度场非均匀性的增强和跨度的增加,其水平张力下降速率增大;荷载比的增加对水平张力下降速率影响较小。上述结论与钢索水平张力的解析解一致,可为索网结构抗火性能分析提供参考。

双波段图像在大空间建筑火灾探测中的应用

近年来,大空间建筑的早期火灾探测技术是世界各国火灾科学及消防科技工作者关注的课题之一。常规的点式或线型感烟、感温探测器由于火灾燃烧产物在空间传播受空间高度和面积的影响难以正常发挥有效作用。本文提出了用CCD摄像头,通过红外滤光片将采集到的红外图像预处理、去干扰后进行双波段处理,由于在选定的两个波段中,每一个温度对应的像素值是一个确定的比值,依此进行有无火灾的判断。采用这种方案,系统能够有效地消除火灾探测中远距离的干扰,对大空间火灾探测有着重要的指导意义。

大空间建筑火灾中烟气层界面的一种判定

采用摄像机拍摄大空间建筑内烟气运动的整个过程 ,从录像中获取烟气前沿和主体下降到各指示灯的时间 ,经时间截取法处理后得到烟气层界面形成及运动的实际时间 ,求烟气层高度x对该时间t的关系可得烟气运动曲线。把该曲线与采用热电偶测温法及目测法的结果进行对比可知 ,三者趋势较为吻合 。

大空间建筑火灾中火焰辐射对无保护钢构件升温的影响

大空间建筑的空间尺度变化范围较大,当空间尺度变化时火焰对壁面或构件的热辐射变化也较大,正确预测火焰辐射对构件升温的影响,是准确计算火灾场景中构件升温的一个重要环节。在计算假定条件下,通过分析外界与构件之间的热量交换以及影响火焰辐射的因素,导出考虑火焰辐射影响的构件净吸热量计算公式,将构件净吸热量计算公式导入基于集总热容法的热平衡方程中,得到构件升温的数值解,从而定量确定火焰辐射对钢构件升温影响的临界角系数,为简化钢构件升温计算奠定基础,使钢构件升温计算既准确反映火灾中构件的升温历程,又方便实用。

大空间建筑火灾中钢结构不需防火保护的条件

以临界温度作为钢结构达到抗火承载力极限状态的判断条件,在空间高度确定的情况下偏于安全地取大空间建筑几何尺寸下限,地面面积为500 m2的建筑空间在火灾中所能达到的最高温度为代表值,如果临界温度等于该温度代表值,则该温度代表值所对应的火源功率为此空间上部钢结构不需进行防火保护的火源功率限值。对于不同结构类型的大空间建筑,根据其结构特性和所处的火灾场景确定其临界温度,然后在确定的空间高度条件下,如果火源功率小于钢结构不需进行防火保护的火源功率限值,则该建筑空间顶部钢结构不需进行防火保护。