基于PyroSim模拟的大跨度、大空间仓库火灾扑救技战术研究

近年来,大跨度、大空间仓库火灾事故频发,消防部队在扑救此类火灾时面临着巨大的挑战。运用火灾PyroSim模拟软件,以某大跨度、大空间物流仓库为对象,建立物流仓库模型,应用FDS软件进行不同火灾场景的数值模拟,将火灾发展过程中温度变化、热辐射变化和烟气蔓延发展情况等因素与火灾扑救技战术相结合,分析采取不同火灾扑救技战术情况下温度-时间变化曲线、热辐射-时间变化曲线和能见度切片的数据,为消防部队在水枪阵地破拆排烟位置和选择内攻灭火时机提供一定的量化数据支撑。

基于Pyrosim的宿舍楼火灾模拟分析

为研究不同火灾工况对宿舍楼火灾过程的影响,应用Pyrosim对某大学东六宿舍进行火灾动态模拟,对比分析了宿舍大楼所有门窗全开状态和着火房间窗户闭合、门在20 s后打开的状态下,宿舍楼各部分温度、烟气层高度、门窗热流量及烟气蔓延特点。Pyrosim模拟结果表明,在火灾爆发的前20 s内,火势发展与门窗开合状态无关。在火灾中后期,门窗全开状态下,着火房间的温度及热流量较低、烟气层离地的高度较高,着火房间上方的宿舍受烟气影响较为严重;而在着火房间窗户闭合、门在20 s后打开状态下,横向走廊及各层楼梯处受烟气影响较严重。

基于Pyrosim和Pathfinder的高校学生宿舍火灾人员疏散安全性模拟分析

高校学生宿舍是人群密集的场所,存在较多的火灾安全隐患,因此对高校学生宿舍进行有针对性的火灾人员疏散安全性分析十分必要。以某高校学生宿舍楼为研究对象,运用Pyrosim软件建立火灾扩散模型,模拟分析了高校学生宿舍楼在自动喷淋灭火系统是否失效和着火房间窗户是否关闭等情况下发生火灾时,着火楼层安全出口处烟气能见度、顶棚温度和烟气层高度的变化规律,并结合Pathfinder软件模拟计算出人员疏散到安全地带的时间和整栋楼全部人员完全疏散所需安全疏散时间,综合利用人员疏散可用安全疏散时间和人员疏散所需安全疏散时间对人员疏散安全性进行分析。结果表明:高校学生宿舍楼消防设施是否有效和着火房间窗户是否关闭对人员疏散安全性的影响较大,并提出了消防安全管理措施,以为高校学生宿舍消防安全管理提供依据。

高层住宅建筑火灾应急疏散模拟与策略研究

为探索高层住宅建筑火灾疏散安全性及提升其疏散效率的策略,将某一栋26层装配式住宅为研究对象,采用Revit建立其物理实体模型,结合火灾模拟软件(Pyrosim)和疏散仿真软件(Pathfinder)对高层住宅建筑火灾疏散进行数值模拟,研究不同工况下火灾烟气蔓延特性对安全疏散的影响,并探讨电梯协同楼梯疏散策略的可行性与科学性。结果表明:考虑火灾烟气蔓延影响下,晚上高层住宅内人员将在8 min完成疏散,超过了安全疏散允许时间6 min;电梯协同楼梯疏散时,电梯的最佳停靠层为23层,使用电梯人员比例最佳为80%,疏散总时间约为6 min,相较于仅使用楼梯疏散时,疏散效率提升了约15%,表明电梯协同疏散效果提升显著,可为高层住宅应急疏散提供理论参考。

矿井L形巷道火灾蔓延规律模拟研究

为了掌握井下回采工作面巷道火灾发生后高温烟气蔓延行为和不同措施下火灾控制效应,利用PyroSim软件建立典型工作面“L”形巷道模型,模拟分析了不同风速下高温烟气蔓延行为,并分析了采取反风、反风联合喷水措施下火灾烟气和温度变化规律。结果表明:巷道风速越大火灾烟气蔓延越快,巷道温度越低,但风速过低会造成烟气逆退,风速过高会造成烟气单位长度消光率反弹升高,确定最佳风速为3.0 m/s;单独采取局部反风措施时,对工作面巷道烟气和温度控制效果明显,但会对火源上游附近巷道造成威胁;采取局部反风联合喷水措施可实现对整个工作面巷道火灾的控制,有效防止高温和烟气反向蔓延。

城市综合管廊缆线舱火灾烟气扩散规律数值模拟研究

基于流体Pyrosim模拟软件,结合西安市某地下管廊缆线舱进行火灾烟气扩散规律的数值计算。将整个火灾过程分为缓升段、快升段、下降或波动段等3个阶段,当自动喷淋灭火系统启动后,火灾热释放速率以阶梯型开始衰减;烟气由于受到火源热羽流及舱室顶部受限空间的作用,形成顶棚射流,随即向舱室两侧扩散,此时烟气在竖向空间出现了分层现象;不同位置处的能见度均随时间的推移呈负指数下降,且距离火源越远,能见度开始下降的时间越迟。研究结果表明:烟气扩散规律与火源热释放规律呈正相关,可分为发烟段、烟气快速上升段、缓升或波动段;当关闭通风系统后,不同位置处空气中的烟密度具有不同的峰值,并且随着时间的推移,空气中的烟密度最终趋于稳定。研究结果可为综合管廊消防管理提供理论参考。

砖木结构古建筑群火灾蔓延及人员疏散模拟研究

本文以砖木结构古建筑群——岳麓书院为例,通过Pyro Sim和Pathfinder软件进行火灾蔓延和人员疏散仿真模拟研究,得到古建筑群的温度场、一氧化碳(CO)浓度、能见度、人员疏散等相关参数的变化规律,定量分析特定火灾场景下古建筑群的火灾发展规律和安全疏散时间。结果表明,该火灾场景下研究区域内主要火场参数均不满足安全标准,讲堂及其周边敞廊可用安全疏散时间均小于人员所需疏散时间,无法完成全员安全疏散。本文可为砖木结构古建筑群火灾安全疏散研究提供可用的参考模型和仿真数据。

电动车电池仓火灾预警系统中传感器布局优化研究

随着现在的新能源汽车的发展,越来越多品牌的新能源汽车可以供人们出行的选择,但是也就是随着新能源的发展,动力电池仓的安全也成了现在人们的主要安全问题。文章主要分析锂离子电池的充放电温度特性,以及锂离子电池发生热失控后参数的变化和环境,选择合适的传感器类型。并根据某一品牌的电动汽车现在已经有的监测方式,在其原来的监测位置的基础上,优化其传感器的位置,来提高监测的实效性、准确性,同时减少不必要的成本损耗。通过Pyrosim火灾模拟,进行火灾建模仿真。分析温度切片,布置合适的传感器位置,进行失火模拟分析,来判断方案的可行性和准确性。

基于Pyrosim的煤粉制备厂房火灾模拟研究

煤粉制备厂房是重要的煤粉制备场所,煤粉制备厂房一旦发生火灾,极易造成人员伤亡及财产损失。采用Pyrosim软件对煤粉制备厂房火灾动态进行数值模拟,分析烟气蔓延规律、烟气温度分布、CO浓度等变化规律。结果表明:全封闭比半封闭厂房对人员安全造成的影响大。在半封闭式厂房情况下,烟气直接从开口位置向室外环境排放,创造人员疏散安全环境。此次研究可以为煤粉制备厂房灭火救援和人员疏散提供一定的理论指导。

基于BIM的高校图书馆火灾疏散虚拟仿真研究

高校图书馆具有高易燃和人口密度大的特点,一旦发生火灾会引起严重的校园连锁效应,对高校图书馆火灾疏散的研究很有必要.首先,通过文献汇总,梳理图书馆火灾疏散的影响因素;然后,设计并向全国高校学生发放问卷,了解全国高校学生图书馆火灾疏散的整体认知水平,确定逃跑空间变化、逃生标志位置熟悉度、情绪传染、逆流行为四个关键因素;最后基于Agent模型、BIM技术、Pathfinder软件与Pyrosim软件对某高校图书馆建模仿真,通过对照实验量化分析四因素对疏散过程的影响.结果表明:四种因素会延长高校图书馆人员疏散时间,并对图书馆安全性能产生不同程度的影响,其中逆流行为影响最大.根据实验结果提出相应改善措施,为我国高校图书馆火灾应急管理提供参考.

基于Pyrosim的高层建筑火灾烟气蔓延规律研究

为更好地给高层建筑人员疏散提供依据,文章以某高层建筑火灾烟气为研究对象,应用Pyrosim软件对该高层建筑的火灾进行数值模拟,分析了烟气蔓延规律、烟气温度分布、有毒有害气体浓度、烟气能见度等变化规律。研究结果表明:相较于办公室门闭合状态,门敞开状态下的走廊内的CO浓度较低;烟气温度较高,危险系数更大,但两种状态下人员疏散的安全时间都比较吻合。此次研究可以为高层建筑灭火救援和人员紧急疏散提供一定的理论指导。

高压细水雾灭火系统抑制古建筑轰燃的试验研究

为探明高压细水雾对古建筑火灾轰燃的抑制效果,通过Pyrosim软件模拟与搭建试验平台的方式进行试验,测定了火灾联动报警下细水雾的自启动时间,以及不同喷雾强度下古建筑火灾烟气层温度、火场热释放速率,并结合综合轰燃预测法分析了开启细水雾时古建筑内轰燃发生状况。结果表明,当火灾发生后103 s时开启细水雾,喷雾强度1.3 L/(min.m2)的高压细水雾能抑制古建筑火灾轰燃,喷雾强度2.0 L/(min.m2)的高压细水雾能熄灭古建筑火灾;试验证明了高压细水雾能够有效地抑制古建筑火灾轰燃,为高压细水雾灭火系统应用于古建筑消防设计提供参考。

民用机场航站楼火灾应急疏散研究

以某民用机场航站楼为例进行火灾应急疏散研究。利用PyroSim软件建立航站楼候机厅的火灾模型和疏散模型,在仿真火场内进行实时的旅客疏散模拟和计算。根据火灾模型模拟结果分析发现,影响人员疏散的主要危险因素是烟气层高度和能见度,并根据耦合火灾模型的人员疏散仿真模拟对某航站楼火灾人员安全疏散状况进行评估,提出有针对性的民用机场航站楼疏散设计方案,最大限度确保人员疏散安全。

地铁车厢送排风及挡烟装置防火效果研究

为实现地铁车厢发生火灾时乘客安全疏散,采用PyroSim分析了地铁车厢发生火灾时机械送排风及挡烟装置对车厢火灾烟气蔓延的影响,分析得出:车厢衔接位置发生火灾时,稳定的机械送排风或挡烟装置能够增加安全疏散时间,保证人员从车厢内向站厅层安全疏散撤离。机械送排风装置与挡烟装置配合使用,可实现短时间内有效控制站内烟气蔓延的目的。

高速列车热释放速率模型的验证

为了验证高速列车热释放速率模型的可靠性及有效性,基于ISO 9705标准对由列车材料组成的样件模型进行了燃烧实验,并通过相应的软件仿真对其进行验证,比较实验结果与模拟结果的吻合度。结果表明:Pyrosim软件仿真对于模拟高速列车燃烧的热释放速率有很好的吻合度。

烟草火灾危害后果定量评价研究

为准确评价烟草仓库失火烟气危害,在借鉴能见度、热辐射、N-GAS和FED模型的基础上,提出综合考虑热辐射、烟气毒性和能见度的烟气危害评价模型TVH(Toxicity,Visibility,Heat)。采用PyroSim软件模拟的方法,以某失火烟草仓库为原型,构建接近于真实的虚拟火灾现场。通过模拟烟气运动规律及烟气危害评价因子随时间变化曲线,分析得出位置不同,烟气危害的效果也不同。定量计算三个模型烟气危害指数,分析得出热辐射是造成人员伤亡的重要原因,TVH模型比N-GAS和FED模型多考虑了热辐射和能见度的影响,更全面评价烟草火灾危害后果,最后提出TVH模型的应用前景。

地铁站台火灾应急疏散研究

地铁作为先进城市中最具代表性的交通工具,其安全性备受重视,预防地铁中突发事件发生以及事中应急管理已成为国家关注的重点。本文采用BIM技术创建地铁站信息模型,通过PyroSim火灾模拟软件,分析站台起火在不同客流量条件下,位于2.0 m高度处烟气温度、可见度、CO浓度分布,获得相应疏散时间,利用Pathfinder人员疏散仿真工具,计算出地铁站人员疏散数量,并采取优化手段进行对比。结果表明:三个因素中烟气蔓延所需时间最短,地铁站台层在规定时间内人员无法安全疏散,优化对比证明了挡烟垂壁的有效性。研究成果可同时为地铁站设计、地铁正常运营情况下安全管理、突发火灾情况下的应急管理提供参考。

地下小半径环道曲率与火场温度关系模型

以某城市地下小半径环道为例,着重探讨环道曲率与火源附近温度关系模型,基于Pyrosim建立不同曲率火场模型,分析曲率对火场温度影响,并运用SPSS软件对环道曲率及火灾温度模拟数据进行多元回归分析,最终提出环道曲率对火源附近温度影响预测模型。回归模型分析与检验表明,曲率与环道温度呈负相关性且预测模型可行,研究结果可为城市地下小半径环道防火设计及人员疏散预案编制提供理论参考,为相关曲线隧道曲率设计及烟控措施提供借鉴。

建筑火灾与人员安全疏散模拟

以某高校教学楼作为研究对象,应用Pyrosim软件建立建筑物火灾扩散模型,分析温度、CO含量和能见度对人员安全疏散的影响,以烟气含量到达临界值的时间来确定人员的可用安全疏散时间,同时结合Pathfinder软件建立人员疏散模型,模拟得出人员必需的安全疏散时间.结果表明:温度、CO含量、能见度是影响人员疏散的重要因素;1~4楼内人员的可用安全疏散时间为120 s,必需安全疏散时间为84 s,5~8楼内人员的可用安全疏散时间为110 s,必需安全疏散时间为144.3 s.模拟结果反映出人员的安全疏散还存在危险性,为了减小其危险性提出了对应的消防建议措施.