FDS与Pathfinder在建筑火灾与人员疏散中的应用

对FDS(Fire Dynamics Simulator)在建筑火灾中的应用进行分析和探讨,结合在高校宿舍火灾模拟计算中的经验,给出FDS应用中的建模、模拟计算、数据分析的一些方法和技巧。结合Pathfinder对人员疏散的模拟,给出了人员疏散对应的时间,并对FDS与Pathfinder在现代建筑火灾模拟与人员疏散方面的应用作了相关阐述。

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。

基于火灾模拟器和Pathfinder的地铁车站人员疏散

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于火灾模拟器(fire dynamics simulator,FDS)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真。主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。

基于Pathfinder的高校教学楼出口人员疏散仿真研究

针对高校教学楼出口人员疏散问题,基于现场观测数据,运用Pathfinder2015软件平台设置建筑物和人员运动参数,对某高校教学楼进行人员疏散模拟仿真。通过设计调整教室排课疏散场景,仿真不同场景下各楼梯出口的疏散时间、累计疏散人数和平均人流量变化情况,利用Origin9.1数据图形可视化对比分析教室排课调整使用前后教学楼的人员疏散情况。结果表明:充分利用低楼层教室排课,适当将人数较多班级分散安排至靠近楼梯出口教室,疏散时间从609.3 s缩短至591.6 s;5楼可疏散人数由410人减至187人,且部分楼层楼梯出口人群分布均匀;4、5楼楼梯出口平均人流量降低且小于1人/s。因此高校应该对各班级合理安排课程,适当控制学生人数,调整教学楼的人群分布,提高低楼层教室使用率,且充分利用各楼梯出口,缩短较高楼层人员疏散时间,提高疏散效率。

建筑火灾烟气中CO迁移规律的FDS模拟

以T型"侧间-走廊"典型建筑火灾为模拟对象,分析烟气在走廊中的水平和垂直流动特征,并对火源房门高低、走廊端头启闭和多房门启闭等场景使用火灾模拟软件(FDS)进行了模拟和远距离房间CO浓度的迁移规律的分析。结果表明:烟气从火源房间经拱腹溢出在走廊中形成受限空间的顶棚射流;门檐高度决定了CO能够在走廊中的迁移量;烟气在走廊远距离封闭端头形成上部的热烟气层,中部回流层和下层的补气层;其中中部烟气回流层的高低、流速和CO浓度是影响临近非火源房间CO浓度的重要因素。走廊启闭和多房门火灾场景的模拟结果也进一步证明了CO的迁移规律。

基于FDS的古建群落火灾蔓延规律数值分析

为探明影响木结构房屋之间火灾蔓延速度的因素,运用火灾动力学仿真软件(FDS)对木结构房屋之间的火灾蔓延过程进行三维数值模拟,得到房屋间距、风速、空气温度和木材含水率对火灾蔓延速度的影响,并给出不同影响因素下火灾的热释放速率、测点平均温度、平均升温速率等模拟结果。根据数值计算结果,得出不同的风速和房屋间距下平均升温速率的计算公式。研究表明,房屋间距和风速是影响火灾蔓延速度的2个主要因素,在防火设计中应重点考虑。

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。

基于Pathfinder的H型宿舍楼安全疏散仿真分析

高校学生宿舍楼人员密集度大,其紧急情况下快速安全疏散问题至关重要.选择某高校H型宿舍楼为研究对象,运用Pathfinder软件对该楼进行人员疏散模拟分析,通过调整安全出口的开启,仿真3种不同工况.分析结果表明,安全出口的及时开启是影响该宿舍楼人员疏散时间的主要因素,考虑增设智能疏散诱导系统,实时引导人员疏散,以期提高人员疏散效率.

基于Pathfinder的医院人群疏散仿真研究

本文以某医院住院楼为研究对象,利用Pathfinder人群疏散软件对其进行数值模拟,根据人数的不同分别设定了5种疏散场景,分别计算出疏散时间,随后在5个场景中加入使用电梯这一疏散方式。结果表明,疏散时间随着人数的增加而延长;一部分疏散人群利用电梯疏散可提高人群疏散效率。本文得出的结果可为医院人群疏散设计提供参考依据,因此具有重要的意义。

基于Pathfinder的高校教学楼安全疏散仿真研究

本文以某高校教学楼为研究对象,按照日间正常上课和夜间晚自习两种场景,运用Pathfinder软件进行仿真研究,分析各楼层人数、累计疏散人数与疏散时间的关系,疏散人员性别对疏散效率的影响等,以期为高校应急疏散演练、应急预案编制等提供依据。结果表明,日间场景人员疏散耗时893s,夜间场景耗时440s,疏散人数对疏散效率影响大;疏散起始位置分析显示疏散速度与疏散人员所处层位人员密度密切相关;疏散时间与疏散层累计人数呈正相关,与该层原始疏散人数关系不明显;疏散楼梯拥堵是安全疏散的瓶颈因素,楼梯处拥堵时性别差异对于疏散影响不明显。

基于Pathfinder模拟的教学楼出入口与楼梯优化研究

教学楼人员在紧急状态疏散过程中极易发生拥挤踩踏事故,合理设置教学楼出入口与楼梯宽度是保障人员快速安全疏散的关键影响因素。本文采用Pathfinder软件平台以某高中教学楼为研究对象进行建模,通过变换出入口位置,改变楼梯梯段宽度等方式设计调整教学楼疏散场景,设置不同场景,模拟了不同场景下教学楼出入口和各楼层楼梯处的人员疏散情况。根据对疏散过程及疏散时间的分析,结果表明:合理设置出入口数量、方式及增加楼梯梯段宽度可有效提升人员疏散速度,且仅通过增加出入口并不能显著增加疏散速度,需同步考虑出入口与楼梯宽度之间的协调。以期为该类建筑紧急疏散设计提供参考。

基于FDS的高层居民楼火灾模拟

当前高层建筑火灾形势严峻、严重威胁人身安全,造成财产损失。而高层居民楼与居民的生活息息相关,高层居民楼发生火灾更是对人民生命财产安全的沉重打击。针对当今社会高层居民楼火灾频发的现实问题,通过调查研究国内高层居民楼火灾事故,分析高层居民楼火灾的特点,利用FDS火灾模拟软件,以某社区的一栋居民楼为研究对象,结合定性分析和火灾动态模拟,全面的对高层居民楼火灾应急管理进行分析,从CO浓度分布图、能见度分布图、烟气分布图总结出高层居民楼发生火灾时的直接、间接原因以及一系列环境参数的变化规律。建议加强消防基础建设和消防设备的研发改进,提高消防设备的实用性和功能性,研究出专门适合高层建筑的消防设备和防火保护设施,同时加强高层居民楼火灾应急演练和消防救援的教育,让居民能够深入了解在发生火灾时应做的事情。

基于FDS的地下商城火灾分析

以武汉某地下商城为研究对象,使用FDS模拟软件,在地下商城超市和商城通道分别设置着火点,通过对发生火灾时商城内各测点的温度场、烟气浓度场的分布进行数值模拟分析研究,得出两种着火位置下商城的烟气层高度、烟气层温度及CO2浓度的分布规律,并给出了相应的人员逃生措施。

基于Pathfinder的高层建筑应急疏散仿真研究

高层建筑应急疏散问题是公共安全的重要组成部分,疏散仿真是研究应急疏散问题的重要手段.根据Marchant的避难理论,结合实际案例,应用Pathfinder软件模拟人群的应急疏散行为,对高层办公建筑的应急疏散进行整体研究.从仿真模型的疏散模式选择、参数设置及疏散的时序分析入手,对案例大楼的房间疏散、楼层疏散以及整栋楼的疏散进行了仿真研究,结果显示建筑内所有人员能在安全时间内成功疏散,最后基于仿真结果对高层建筑的应急疏散设计提出建议.

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FDS的办公楼火灾数值模拟分析

针对烟气在多层建筑中的蔓延情况进行研究。利用FDS软件,对某三层办公楼进行火灾数值模拟。依据最不利原则,针对自然排烟时单室开窗和不开窗两种情况,各设置三个火源位置在不同楼层的工况进行模拟与分析,对着火房间和走廊的温度以及二氧化碳、一氧化碳和氧气浓度等多个方面进行观测,与人能承受的“忍耐值”进行比较,提出最佳逃生的安全时间和保证人员安全的疏散路径。

Fire Risk Quantitative Assessment of Offshore Supported Platform

The living area of an offshore platform is the main living place for operators in offshore oil and gas fields.Fire risk assessment plays an important role in the safety of personnel in offshore platforms.In this paper,a fire risk assessment mathematical model for offshore platfoms is proposed based on a comprehensive safety assessment method.The concept of danger time is presented according to the evaluation criteria of safe evacuation.The fire risk of offshore platforms is assessed by combining probability statistics with numerical simulation.The fire risk is quantitatively assessed by using an N500 deep water semi-submersible support platform as an example.According to the FN curve,fire frequency,fire escalation probability,and casualty probability,the rationality of marine general layout is analyzed,and the general layout design could be optimized to reduce the fire risk.

FDS+EVAC在建筑火灾疏散研究中的应用

建筑火灾中由于人员不能及时疏散被烟气窒息情况十分突出,所造成的生命财产损失巨大。本文通过大量的建筑火灾疏散模拟算例形象地介绍了火灾动力学软件FDS+EVAC在建筑火灾疏散研究中的应用。未来的疏散模型将包含更多行为细节,朝着能预测个体行为,能模拟大规模人群和复杂行为特性,能处理建筑结构、环境和人的行为之间复杂相互关系的方向发展。

基于FDS的高层住宅建筑火灾数值模拟分析

以单元式高层住宅建筑为研究对象,本文应用FDS软件对其火灾烟气特性进行数值模拟计算,得到了单元式高层住宅建筑火灾烟气蔓延速率、可见度、有害气体浓度、火场温度等火灾烟气特性变化规律。计算结果表明:火灾发生60 s时,火场环境适宜人员疏散逃生;360 s时,火灾烟气对人员疏散逃生造成威胁。数值模拟结果可为单元式高层住宅建筑防火设计及人员疏散逃生方案提供理论参考。

基于FDS的中庭式教学楼火灾数值模拟

中庭式教学楼由于其结构特点和特殊性质,一旦发生火灾,可能造成较大人员伤亡和财产损失。根据火灾烟气理论,分别选取不同火源位置、火源功率和自然排烟口状态的4种火灾场景,运用FDS软件对中庭式教学楼底层火灾烟气的温度、能见度和CO_(2)体积分数进行数值模拟实验。通过对比分析各参数随时间变化的规律,研究火灾烟气对人员疏散的影响。研究结果表明:火源位于中庭旁边电梯前的走廊处时,在44.2s达到危险状态;火源位于一层监控保卫室内时,在56.1s达到危险状态;自然排烟口全部关闭时,在49.8s达到危险状态。中庭式教学楼小范围火灾中,火源位置是影响最大的变量,最先达到危险状态的因素是能见度。该研究可为高校中庭式教学楼的消防管理提供参考。