隧道火灾相向射流排烟系统烟气质量流率比例系数

为探究隧道相向射流排烟系统中火灾发生时烟气的流动特性,通过FDS数值模拟研究隧道内不同上、下游风速工况下的上、下游烟气质量流率变化。基于等效风速、理论分析和数值模拟结果得到上、下游风速与烟气质量流率比例系数的关系式。结果表明:当等效风速小于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数随等效风速增加而减小,并且等效风速与上、下游烟气质量流率比值存在线性关系;当等效风速大于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数为0。

地下电动汽车库的消防排烟设计探讨

目前国家、行业均未对电动汽车库火灾时的消防、排烟制定相关设计规范或技术措施,因而对于电动汽车库的消防排烟系统设计存在较多的争议。本文通过总结大量国家及地方标准,在前人研究的基础上,结合国内外实验数据,选取典型模型进行计算,提出了可供参考的地下电动汽车库的消防排烟设计方法,为地下电动汽车库的消防安全设计积累经验。

太原某多层丙类生产车间防排烟系统设计

随着我国经济的快速发展,大量的工业企业兴盛,生产车间建设也越来越多。以山西省太原市综改区某多层丙类生产车间为例,结合《建筑防烟排烟系统技术标准》(GB 51251—2017),对多层丙类生产车间防排烟系统的设计进行探讨,为类似工程的设计提供参考。

高层建筑走廊机械排烟的数值模拟研究

采用场—区复合模型模拟起火层内的烟气运动过程 ,分析了走廊通道内三种机械排烟方案的烟气控制效果。模拟结果表明 ,与排烟量相比 ,排烟口的位置和数量对排烟效果的影响更大 ;

机械排烟控制小室火灾烟气的实验研究

采用全尺寸实验对较大火源功率下机械排烟控制小室火灾烟气的效果进行了研究.根据小室内的温度分布特点以及所稳定的烟气层高度,通过实验数据和计算结果的对比,分析了较大火源功率下3种经典羽流模型在小室机械排烟过程中的适用范围.结果表明,在火源功率大于250 kW时,Heskestad模型的计算值与实验值符合较好,并进一步对实验数据进行拟合,修正了Heskestad模型,从而得出较大火源功率下,控制烟气从小室溢出所需要的风机风量与火源功率以及所控制的烟气层高度之间的半经验关系式.

多层建筑火灾烟气运动和回燃的数值模拟研究

为了解多层建筑火灾的蔓延发展和烟气运动,应用大涡模拟(LES)方法对多层建筑火灾发生过程进行数值模拟分析,模拟不同工况下走廊和各楼层中火灾烟气运动和温度的变化情况。尤其针对内部含有竖井的多层建筑,考虑到烟囱效应对火灾发展和烟气蔓延的影响,分别设置自然排烟和机械排烟的实验工况,分析电梯间通风口在自然排烟和机械排烟状况下火灾的发展和烟气运动。通过分析温度和能见度数据,发现合理安排机械排烟能够争取更多人员逃生时间。对于多层建筑火灾中发生的回燃现象进行了原因分析。

建筑物条形走廊烟气运动特性研究

建筑物走廊是火灾时人员疏散的必经之路,了解走廊烟气的运动规律,对人员疏散与救援具有重大意义。本文对走廊内的火灾烟气进行了数值模拟,得出了不同排烟场景下走廊烟气质量分数及烟气温度的分布情况。研究表明:挡烟垂壁在火灾初期能有效地阻止烟气蔓延;由于其蓄烟作用,应该将其设置在走廊中部。但随着火势的不断扩大,挡烟垂壁效果逐渐减弱,此时必须增设机械排烟机才能及时排出烟气。对比不同机械排烟场景可知,为达到更好的排烟效果,机械排烟口应该设置在挡烟垂壁上游。最后将模拟结果与实验结果对比,验证了本文结论的正确性。

风速法在机械加压送风量计算中的应用分析

机械加压送风是建筑物疏散通道最常见的防烟方法,机械加压送风量最常用的计算方法是压差法和风速法。通过具体的工程计算,对机械加压送风量的门洞风速计算方法进行研究,分析背压系数、门洞风速取值不同时送风量的变化情况,并把计算结果和同等情况下的规范规定值相比较。研究发现,参数取值的变化对风速法计算送风量的结果影响很大,计算结果的范围比同等条件下《高层民用建筑设计防火规范》的取值范围宽很多。在背压系数较小或门洞风速较大时,风速法计算风量多大于规范规定风量,此时进行机械加压送风量计算可直接采用风速法计算得到。

不同排烟条件下细水雾扑灭油池火的实验研究

通过全尺寸模拟实验研究了细水雾和机械排烟共同作用下小室火灾烟气特性。实验中通过改变变频器频率来调节风量和风速,通过封堵来改变排烟口位置及其开口大小,研究分析了细水雾和机械排烟共同作用下火场的温度和CO体积分数变化。实验结果表明,随着排烟强度的增加,细水雾灭火时间延长,烟气平均升温速率和平均降温速率均下降,CO体积分数降低。排烟口位置的不同对细水雾灭火效果影响较大。

大功率风机流率现场标定的试验研究

为了对烟气控制进行研究 ,中国科学技术大学大空间火灾实验厅安装了三台大功率固定转速风机和一台变频调速风机 ,但风机的实际流率和变速风机流率与频率的关系没有通过系统地测定。该研究采用三种实验方案测量了定速风机的排烟速率以及变速风机排烟速率与频率的关系 ,得到定速风机的排烟速率为 13.5m3/s ,比风机出厂流率稍小 ;变速风机流率与频率之间关系为 :Q =0 .18+0 .2

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.

剧场观众厅火灾烟气运动特性的仿真分析

为完善对剧场观众厅火灾特性的认识,并为厅内机械排烟设计提供技术参考依据,以杭州东坡大剧院为研究对象,采用CFD(计算流体动力学)方法对剧场观众厅的典型火灾场景进行仿真,获得了烟气的发展过程、烟气浓度和温度分布对人员疏散的影响,以及不同排烟方式下排烟效果的仿真数据,并进行了分析。研究结果表明:厅内烟气流动过程为“向上抬升-顶棚射流-动力下沉”,烟气运动会受到排烟方式的影响;与顶棚中心排烟相比,侧向排烟具有更好的排烟效果,其对不同火源位置的包容性较高;对于二层楼座下方火源位置,常规排烟方式所达效果弱于其他火源位置;排烟速度与排烟量不变时,存在单个排烟口面积与排烟口数量的最佳组合,使排烟效率达到最高值。

建筑物最佳机械排烟量的研究

基于工程性能的防排烟设计,最佳机械排烟量的确定是个关键性的问题。在分析火灾中烟流性状的基础上,给出了火灾安全疏散判别依据,从烟控系统性能化设计的角度提出了最佳机械排烟量的基本思想,并利用实例进行了验证。计算结果表明:综合了安全性和经济性的最佳排烟量定义是正确的,该建筑物的最佳机械排烟量为72m3/(h.m2)。研究成果对建筑物防排烟系统的性能化设计具有重要参考价值。

单室火灾烟气运动的双层区域模拟

室内火灾双层区域模拟中需考虑到压力的变化,利用热力学第一定律推导了室内气体参数随时间变化的常微分控制方程组.该方程组刚性,可采用吉尔算法求解.在选用Heskestad羽流公式的基础上,计算了某单室火灾在房间平面面积与机械排烟量分别为49m2,0.3m3/s;49m2,0.4m3/s;100m2,0.3m3/s;100m2,0.4m3/s四种工况下室内与室外压差、烟层高度、上层烟气温度、下层空气温度随时间的变化规律.结果显示:室外压差随时间变化迅速;Heskestad与Mcaf-frey羽流模型在算例中具有较好相似性;烟层的下降与上层烟气温度的升高较多地受到房间平面面积的影响,而受顶部排烟量的影响较少.

室内火灾烟气运动及机械排烟的大涡模拟

采用机械排烟是控制建筑火灾烟气扩散与蔓延的一种有效手段。利用大涡模拟方法,对建筑物室内火灾烟气运动及机械排烟进行了数值模拟。在室内后侧墙处有机械排烟口的条件下,模拟得到的烟气瞬时温度随时间的变化与实验相符合,计算出的烟气层高度也与实验相符合。通过数值模拟对室内机械排烟口的位置进行了优化选取,表明机械排烟口的不同位置对室内烟气运动有较大的影响。当火源位于房间地面中心时,在顶棚中心或左端中心实施机械排烟比在后侧墙处实施机械排烟可取得较好的排烟效果。这说明将排烟口布置在沿烟气运动趋势较强的路径且远离进风口处,可有效地控制室内烟气层的高度。

高大空间火灾自然排烟与机械防排烟匹配性研究

针对具有顶部自然排烟口的高大空间建筑火灾,在1/10的缩尺模型试验数据与全尺寸FDS模拟计算结果相吻合的基础上,提出用送风气幕代替多风口送风,研究顶部自然排烟口开口率、风机风速以及火源功率对自然排烟、机械排烟和机械送风三种防排烟模式的影响。对比这三种模式下测点的最高温度,并采用排烟质流量率对排烟口排烟效率进行评价。研究结果表明:各模式下达到最佳排烟效果时各参数设置明显不同。在机械排烟模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为-3 m/s时排烟效果最佳;在机械送风模式下,火源功率为4.5 MW、开口率为0.3%、风速为6m/s时排烟效果最佳。

大空间建筑不同排烟系统作用下的烟气控制效果研究

利用FDS （Fire Dynamics Simulator）分别对自然排烟和机械排烟作用下的中庭火灾烟气控制效果进行了数值模拟研究,自然排烟口的面积分别为中庭地面面积的5.6％、11.3％和22.5％,机械排烟量分别为43182 m3/h和102000 m3/h,同时改变机械排烟口的位置.通过对比各工况下的竖向温度分布、中庭内温度场、烟气层界面高度来判断不同工况下的排烟效果,并计算得到了相应排烟效率来判断各排烟模式下的排烟有效性.结果显示,中庭内的温度和排烟效率都随排烟量的增大而减小,自然排烟的排烟效率最低,仅为17.9％～21.3％,机械排烟量43182 m3/h时的排烟效率最高,可达45％左右.

严寒地区住宅小区地下车库通风、排烟设计新模式概述

暖通专业经常会进行住宅小区地下车库通风及排烟设计,排风、排烟系统的合理配置以及送风、补风系统的灵活设置,会为地下车库的整体通风、排烟方式提供一个简便易行的运行模式,同时还可为用户最大化的节省有效车位面积,提供一个宽敞的视觉效果,更好地为用户服务。

GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》中关于排烟设计若干条文分析

GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》的正式实施,受到了建筑消防设计人员和相关学者的高度关注,引起了热烈讨论。新标准对排烟系统设计做出了大量的修改,若干条文规定存在一些争议。通过对新标准的推敲,对自然排烟量、顶部自然排烟口速度、顶部自然排烟口面积和走道排烟口设置进行了分析和公式推导,对于不同工况给出了具体的参数值。对于一些目前尚未完全明确的问题,也进行了尝试性分析,并给出了初步建议。

地铁站台排烟模式分析

本文在分析地铁站台火灾特点、乘客疏散特点、烟气扩散规律、现行《地铁设计规范》和结合广州市公安消防局对广州地铁近年来建设过程中防排烟系统设计审查、试验的经验上,总结提出了适合地铁车站站台火灾烟气控制排除新模式,并在相关城市地铁设计中进行了推广使用。