基于FDS的某居民楼火灾数值模拟及安全疏散研究

本文以某居民楼为主要研究对象,考虑其火灾特点,应用FDS软件,重点对居民楼火灾烟气变化进行模拟,结果显示:从火灾发生到人员撤离有201s的响应时间,正常状态下,足够楼内的人员疏散到安全地点;模拟发现火灾烟气能见度对人员疏散的影响要大于烟气温度和烟气中CO浓度对人员疏散的影响,整个过程中受到火灾影响最大的是其上层房间以及隔壁房间。

基于FDS和Pathfinder的建筑子母式防火门火灾安全疏散模拟研究

子母式防火门广泛应用于各类建筑中,但由于受其实际疏散洞口径宽的限制,当遭遇火灾时其安全疏散显得尤为重要。本文结合某工程项目实例,利用FDS和Pathfinder软件对火灾场景下子母式防火门安全疏散性能进行模拟研究。首先采用FDS软件建立建筑烟气流动模型,分析了CO气体体积分数、温度、能见度的变化规律,并计算了火灾危险来临时人员可用安全疏散时间;然后,假定子门锁闭,利用Pathfinder软件对不同母门宽度条件下火灾发生时人员安全疏散进行数值模拟,计算出最优母门和子门疏散宽度。结果表明:火灾发生时,烟气能见度相较于有毒气体和温度对人员安全疏散的影响更大;在不同场景条件下,随着母门疏散宽度的增加,人员开始疏散到疏散至安全区域的疏散时间t3近似线性缩短,有利于火灾时人员的安全疏散;若母门疏散宽度小于0.9 m,建议子门安装闭门器且确保送检合格,保证子母式防火门的总疏散宽度满足消防验收规范中最小洞口疏散宽度不小于0.9 m的要求。

基于FDS大型体育场馆火灾与疏散研究

大型体育场馆聚集人数多,人群密度高,一旦突发状况,大量人流的快速有效疏散成为首要安全问题。以某奥体中心项目为案例,分析大型体育场馆的平面布局、空间类型、功能分布特点、火灾防控的难点;利用FDS软件pyrosim,进行火灾动力学模拟,研究火灾发生后场内烟气温度、CO浓度、烟气的空间数值变化;依托Pathfinder对大型体育场馆人群密集空间进行逃生实景演练,给出有针对性的、有效的疏散优化建议与解决方案。

基于FDS的施工地铁车站火灾模拟及疏散方案

地铁车站施工过程中,当只有主体结构施工完成,消防、通风和其它防护措施尚未安装时,一旦发生火灾,会对人员疏散造成严重影响。针对上述问题,以某地铁车站为例,研究上述条件下发生火灾时温度和烟尘的分布情况,及烟筒效应和抽吸作用对分布的影响,并制定人员疏散方案。研究使用FDS软件,根据该车站的具体条件建模,在车站主体6个代表性位置设置火源。模拟火灾发生后300 s内这些位置分别起火后烟尘扩散速度及到达疏散通道的时间,以及这5个疏散通道出口处温度随时间的变化规律。研究结果表明,在火灾过程中,烟筒效应和抽吸作用比较明显。温度在前100 s剧烈上升,200 s^300 s缓慢波动上升,趋于稳定,最高温度为250℃,最低温度为20℃。从烟尘流动和温度变化来看,在临界温度内施工人员有足够的疏散时间和空间,进而可制定相应的施工人员疏散方案。

基于FDS＋EVAC高校宿舍楼火灾疏散模拟仿真研究

以某高校宿舍楼为例,运用FDS+EVAC模拟出与宿舍模型相近的参数进行火灾和人员疏散的仿真研究.将影响人员疏散的关键因素—烟气的浓度及扩散程度作为主要研究对象,研究在不同的火源位置、不同的燃烧速率以及不同的人员位置等情况下人员疏散的效率.通过模拟火灾烟气运动和人员疏散的情况,发现烟气的浓度和扩散程度严重影响了人员疏散的效率,增加能够通过监测烟雾浓度而改变方向的智能指示牌可以提高人员疏散的效率.

基于FDS的高层建筑火灾应急疏散与安全防控策略研究

火灾中高达80%的人员死亡原因是高温烟气所造成的,这是因为高温烟气蔓延速度极快,导致建筑物内能见度降低,从而严重影响人员应急疏散。因此,本文利用火灾动态模拟软件FDS构建高层建筑模型,在自然排烟条件下对该建筑进行火灾数值模拟,研究表明:在本文构建的场景下CO浓度在火灾发生点处最高达到450 ppm;能见度在火灾发生1200 s时在安全高度所在的水平方向的能见度为7.5 m左右;除了火灾发生点外,其余空间在安全高度及以下区域的温度在230℃以下。高层建筑火灾应急疏散与安全防控策略研究可为单元式高层建筑防火设计及人员疏散逃生方案提供理论参考。

基于BIM技术的建筑火灾与人员安全疏散模拟

以监察委改造项目作为研究对象,利用Pyrosim软件进行火灾烟气模拟,分析着火后产生的烟雾对人员安全疏散的影响,以烟气含量的临界值时间确定安全疏散时间,同时,结合Pathfinder软件进行疏散模拟,得出人员必需的安全疏散时间。结果表明:安全疏散时间为240s,当所有工作人员在6层集中就餐时,模拟疏散时间为251.3s,不符合安全疏散时间。因此,提出分时间段就餐的建议,最终模拟疏散时间为218.3s,符合要求,保证了人员的安全疏散。

基于BIM+FDS老旧病房楼安全疏散优化技术研究

文章以河南某肿瘤医院老旧病房楼对象,采用BIM和FDS软件建立仿真模型,模拟发生火灾时病房楼烟气扩散规律和人员的安全疏散。研究结果表明,在设置自动喷水灭火系统和消防电梯情况下,3层病房区的儿童优先通过消防电梯疏散,疏散总时间大大减少,满足安全疏散要求。

基于FDS和Pathfinder高校宿舍楼安全疏散仿真研究

以河南某高校宿舍楼研究对象,采用FDS和Pathfinder软件建立仿真模型,模拟发生火灾时宿舍楼烟气扩散规律和人员的安全疏散。研究结果表明,在设置自动喷水灭火系统和减小宿舍人员密度的情况下,疏散总时间大大减少,能满足安全疏散的要求。

网格划分及开口处计算区域延展对FDS模拟结果的影响

结合具体算例,引入相关性分析方法对FDS应用中出现的网格独立性问题进行了量化研究,就火源区、羽流区和烟气层区对网格密度敏感性的差别进行了讨论,并且分析了开口处计算区域设置对计算结果的影响。随着网格密度的增大,不同计算结果之间的相关性值不断增大至0.99以上,且火源区的相关性值受网格密度影响最大,浮力羽流区次之,烟气层区最小。不延展计算区域和延展计算区域情况下的计算结果的相关性值较低,而不同计算区域延展范围下的计算结果之间的相关性均较高。结果表明,相关性值可以用来衡量计算结果的网格独立性。火源区、浮力羽流区、烟气层区对于网格密度的敏感程度依次递减,加密火源区在控制计算时间的同时可以有效提高计算精度。计算区域设置对于建筑开口处的烟气溢流和补气情况将产生重要影响,进而将影响到建筑内部的热流场,将开口处的计算区域适当向外延展,是保证计算结果精确度的有效手段。

隧道火灾时人员安全疏散的模拟研究

隧道的消防设计应以保护人员的生命安全为首要目标,为此开发了隧道火灾时的人员疏散计算机模型T unev(tunne l evacuation)。该模型能计算隧道内不同火灾场景的人员疏散所需时间,可与计算危险来临时间的火灾数值模拟软件CFD-PHOEN ICS3.5相结合,经两种时间的对比,判断人员疏散的安全性。该模型包含了简单的火灾时人员行为反应数据库和隧道防火结构特征参数。通过定性和定量的分析和计算,其结果能直观地发现疏散设计中的不足,以便采取针对性改进措施;该模型还可以作为辅助的消防演习工具。本文阐述了模型的有关概念,并对工程实例进行了疏散模拟,最后简述了T unev模型的验证和应用。

基于FDS与Pathfinder的音乐厅人员应急疏散模拟研究

通过火灾模拟软件FDS和疏散仿真软件Pathfinder,对某音乐厅内部的温度场及烟气运动状况进行模拟分析,以获取相关参数,并进一步对厅内部发生火灾事故条件下人员的应急疏散情况进行仿真模拟研究。结合相关规范和统计数据进行计算,得出音乐厅内部人员安全疏散的可用疏散时间(ASET)和必需疏散时间(RSET),从而对研究场所的安全疏散条件进行较为全面的判断,以期为此类人员密集场所的安全疏散设计提供一些参考和借鉴。

基于GIS的火灾安全疏散模拟

为综合描述场景的关键要素,加强模拟的真实性,基于GIS技术,针对火灾场景下的人员疏散提出了模拟模型。借助GIS缓冲区分析与拓扑分析等功能,实现了初始化场景解析、实时空间分析等流程,可以对任意模拟时间步火灾、人员、建筑环境等要素的分布特征信息进行提取。为人员模型制定了基于空间信息的疏散策略,模拟人员的环境感知能力与分析判断能力。设计并实现了GIS模型至FDS模型的转换接口,维护了GIS模型与FDS模型的一致性,提高了建模效率。在模型基础上,研制了人员疏散模拟系统。应用实例说明了模型对环境各要素的描述能力及对疏散场景的模拟能力。

基于Pathfinder和FDS的火场下人员疏散研究

为了探究高层建筑发生火灾时人员行为对疏散的影响,以上海静安区失火大楼为背景,运用试用版灾难逃生软件Pathfinder,对人员行为进行模拟。实验得到了人员在不同行为模式下逃生时所用的时间和楼梯间内拥挤情况,并探究家庭成员的行为对逃生的影响。利用Pathfinder进行SFPE模式和指导模式模拟以确定哪种模式中的行为属于安全的疏散行为。以《建筑防火规范》规定的允许疏散时间为标准计算出规定时间内的疏散的人数,从而确定处于危险状态下的人员数量和时间。建立了一个简化的高层建筑模型,采用FDS模拟软件对高层建筑火灾进行了火灾模拟,得出了烟气蔓延速度、温度、CO浓度以及能见度的变化规律,为高层建筑火灾烟气的有效控制、人员疏散、火灾扑救提供了一定的理论依据。

高校公寓门禁系统安全疏散模拟研究

为研究高校公寓楼内安装的门禁系统对安全疏散的影响,以某大学公寓为研究对象,通过Pathfinder软件建立宿舍和门禁模型,对门禁系统安装在宿舍楼内外两种情况进行模拟仿真。设置10个场景模拟改进门禁系统前的疏散情况,11个场景模拟改进门禁系统后的疏散情况,得到疏散时间、疏散人数及平均疏散速度。结果表明:安装门禁对人员安全疏散效果将会产生极大的影响;将门禁系统移到宿舍楼外,紧急疏散安全性得到显著改善。提出高校公寓门禁系统管理对策和建议。

基于BIM的火灾模拟与安全疏散研究

以广西百色某干部学院图书馆为实例,利用Revit软件建立3D模型并导入Pathfinder(疏散模拟软件),通过Pyro Sim(火灾模拟软件)模型建立,研究该图书馆在火灾发生时,烟气扩散、温度分布及能见度对人员疏散逃生的影响,并将所需疏散时间与火灾发生后可用逃生时间对比。结论表明:由于图书馆日均进馆人数少,逃生出口较多,火灾发生后,在火灾进一步深入蔓延时,馆内人员均已逃离现场,所以该建筑物满足安全消防要求。

基于FDS地铁火灾烟气蔓延数值模拟研究

为了有效解决地铁隧道火灾时烟雾分布对人员疏散的影响问题,以西安地铁2号线为研究对象,针对火灾列车停留在隧道中的火灾工况,重点研究不同规模火灾条件下隧道温度、烟雾蔓延范围、可见度等参数的分布情况及变化规律。根据该隧道特定的内部几何构造,建立FDS仿真模型。利用该软件对隧道开展数值模拟研究,获得了隧道火灾发展及烟气蔓延的一般性规律。

安全疏散中人群拥挤踩踏现象的理论和模拟分析

为研究出口宽度对人群拥挤踩踏事故发生的影响程度,以某礼堂为例,建立基于排队论的安全疏散模型,理论分析并数值模拟了出口宽度为2m和4m对人员疏散的影响。研究表明,在发生火灾进行人员安全疏散过程中,当平均服务率大于等于平均到达率时,人群疏散有序,疏散效率较高;然而当平均服务率小于平均到达率时,使得人流不畅,出口过于拥堵。并且理论计算和数值模拟获得的选取适当出口宽度结果一致。对于大型场馆的出口设计具有一定的参考价值。

基于FDS的办公大楼火灾数值模拟分析

本文的办公大楼火灾模型是基于火灾动力学模型(FDS)建立起的计算模型。利用火灾建模软件pyrosim建立火灾建筑模型,并导入FDS进行数值模拟,并在计算过程中获得各楼层相对准确的烟气蔓延过程,温度场变化及烟气能见度,CO2变化情况。利用pathfinder软件建立人员逃生疏散模型,分析建筑最佳逃生时间,并与pyrosim模拟结果对比分析,找出火灾风险因素,为人员安全疏散提供有效的建议。

基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型

为研究火灾场景下温度、烟气和CO浓度等灾害因子对疏散的影响,建立基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型。将FDS的网格和元胞自动机的元胞一一对应,将由FDS运行得到的灾害数据通过Python等技术手段实时加载到元胞中,使灾害数据持续影响行人转移概率,从而实现灾害和疏散的动态耦合。以单层教学楼作为仿真场景进行模拟分析,对火源位置和热释放速率等因素进行讨论,得出这些因素对行人疏散进程的影响规律;将模型与传统软件和同类方案进行对比。研究表明,火灾导致的高温和烟气会影响行人对疏散路径和安全出口的选择;热释放速率越大,行人越早处于危险状态,同时处于危险状态的行人也越多。该模型相比传统疏散软件不仅能考虑火灾产生的致灾因子对行人疏散的动态影响,还能确定行人最早处于危险状态的位置和时间,并用可视化的方式表现出来。