建筑火灾与人员疏散耦合模拟研究

为研究火灾环境下烟气对人员的影响,将火灾发展与人员疏散过程进行耦合。以某商场为研究对象,引入当量速度系数和有效剂量分数模型对商场火灾场景下的人员疏散速度进行修正,利用Pyrosim与Pathfinder建立更贴近真实火场的商场火灾与人员疏散耦合模型,得到火灾发展过程中的烟气浓度、温度、能见度与人员疏散过程的耦合时空分布图和烟气毒性对人员伤害的累积作用。模拟结果表明:通过对火灾发展与人员疏散的时空动态分析,在火灾发生380s后,商场剩余77人由于能见度下降不能完成疏散。相比于比较建筑内人员可用安全疏散时间(ASET)和必需安全疏散时间(RSET)的大小的传统判定方式,耦合模型更能直观准确地表现建筑物内火灾烟气对被疏散人员的实时影响。

火源位置对室内火灾的影响研究

为研究火源位置对室内火灾传热传质及烟气危害性的影响,利用火灾动力学模拟器构建室内火灾模型,并开展室内火灾模拟试验;设置3种不同火源位置场景,通过小尺寸火灾试验来验证数值模拟程序及参数,确保计算结果的合理性后,进行数值计算;探讨在3种场景下的速度场、温度场及烟气的剂量有效分数(FED)的变化。研究表明:水平方向上,室内火灾通过门对室外最大影响范围为房间水平长度的66. 7%;当火源位置处于房间地面几何中心时,从开始着火到烟气具有致死性所需的时间最长,比最短场景多21. 75%。

烟气毒性多气体的改进评价模型

为了在非烟气毒性实验规定暴露时间内更加准确地评价建筑火灾烟气毒性危害,引入毒性评价指标50%致命浓度LC50与暴露时间的关系对基于有效剂量分数FED的多气体毒性评价N-Gas模型进行改进,并开发了基于火灾动力学模拟器FDS数据的烟气毒性评价程序。通过该程序,分别用改进模型与原模型对某单层住宅进行了烟气毒性评价。结果表明:在实验规定暴露时间,2模型的评价结果相同;在非实验规定暴露时间,2模型的评价结果存在差异。对评价结果的分析说明改进的N-Gas模型在非实验规定暴露时间内的毒性评价更加准确。