热烟测试用于评价建筑烟控系统的讨论

烟气是火灾中导致人员伤亡的最主要因素 ,建筑的消防系统中必须包括有一个良好的烟气控制系统。目前在国内烟气控制系统的有效性评判一般是根据相关规范的规定来得到 ,而对于超出规范范围的建筑 ,大都是利用数值模拟来给出其烟控系统的有效性评判 ,极少通过现场烟气实验来对烟控系统进行测试 ,且国内尚未形成现场测试的相关标准或规范。介绍了澳大利亚用于烟气控制系统现场测试的热烟测试标准 ,利用其对一个高大中庭的烟控系统进行了测试。测试过程和结果表明 ,热烟测试可以较好地用于对建筑烟气控制系统有效性的评判 。

成都地铁浅埋区间隧道自然通风排烟方式的热烟试验研究

区间隧道采用自然通风的方式进行排烟在国内尚属首次。采用热烟试验方法在建成的实体隧道现场,验证了成都地铁浅埋区间隧道现有的通风竖井间距和通风面积能够满足隧道排烟的要求。烟层高度高于人体特征高度,烟气通过区间隧道最近的两个通风竖井排出,烟气蔓延区域控制在两个通风竖井之间,来自隧道内外的自然风对排烟效果的影响不大。

热烟试验方法的研究

利用热烟试验,对大规模公共建筑的火灾报警探测和防排烟系统性能综合评估的问题,提出试验验证的方法。

地铁车站防灾系统全尺寸热烟测试(一)—四节编组地下两层岛式车站

利用全尺寸热烟测试(Hot SmokeTest)的方法,在一个四节编组、安全门系统制式下的地下二层地铁车站,开展了防灾系统安全性的火灾热烟测试实验,检测了地铁防灾系统的联动效果、事故模式切换状况和综合安全性能,实验得到了闭式全高安全门系统下的烟气扩散特点、楼扶梯开口向下流速、有效疏散时间,分析了排烟量的非对称性设计导致的烟气非对称流动特点。实验数据可为国内类似的采用四节编组(80m长)的站台、闭式系统设计的地铁线路提供参考。

某地铁站侧式站台火灾时机械排烟的补风研究

采用热烟试验方法在某地铁站侧式站台进行了机械排烟试验,发现由于站台内补风方式不合理,导致火灾时排烟风机不能有效地排出烟气。对此提出了改进意见,并采用场模拟软件FDS对站台排烟进行了数值模拟,结果显示对补风方式进行改进后能有效地提高排烟效果。

某地铁车站热烟实验研究

在某地铁车站站厅和站台开展热烟实验,研究烟气流动情况,测量火灾时羽流及距离地面2 m高度处顶棚温度变化情况,在此基础上评价其排烟系统性能。结果表明,该车站内烟控系统能达到排烟目标;采用人员疏散出入口作为自然补风口,可避免烟气对疏散出入口的侵袭;在已建成建筑内采用受控的火源和烟源,用热烟实验方法可模拟真实火灾场景并测试排烟系统性能,也可以作为验证和评估大型复杂建筑内防排烟设计的手段。

含屏蔽门地铁站烟气控制系统有效性的热烟实验研究

在深圳地铁会展中心站和岗厦站进行全尺寸火灾实验,对含屏蔽门的站台机械排烟和正压送风挡烟的有效性进行检验。实验中使用0.7MW的甲醇池火,对站台内烟气温度分布和关键位置的风速进行测量。结果表明:当站台启动排烟后,站台两侧区域烟气逐渐沉降至地面,无法排出站台而形成排烟死角,在站台两侧增加补风口后排烟效果得到明显改善。站厅正压送风挡烟效果与站台的结构密切相关,对于不含中庭的站台,采用正压送风可以有效地防止烟气向上层蔓延;对于含有中庭的地铁站台,必须通过降低挡烟垂壁的高度才能将烟气控制在起火层内。

大型商业综合体室内步行街烟气控制试验

某大型商业综合体为例,基于性能化防火设计的特点和消防验收面临的难点问题,通过现场火灾热烟试验方法对大型商业综合体室内步行街烟气控制方案和系统的有效性、可靠性进行验证。设置机械排烟、自然排烟两种工况,在中庭部位布置双温自记仪、热电偶、标记灯串、多点风速仪,获得试验期间温度、风速、烟气层高度等数据。分析监测数据与试验现象可知,机械排烟效果优于自然排烟。提出应调整中庭红外对射感烟探测器安装位置、提高四层走道排烟能力等建议。

某机场航站楼自然排烟系统有效性的热烟试验研究

在许多高大空间建筑中安装有自然排烟系统,而随着空间高度增加,火灾烟气温度降低,浮力减小。在某机场航站楼二楼办票大厅进行了全尺寸火灾试验,对大厅顶部的电动自然排烟窗的排烟有效性进行检验。试验中火源为甲醇池火,添加发烟剂作为示踪粒子。共进行了6组不同排烟口面积和火源功率的试验,通过测量火源附近大厅上部烟气温度分布和排烟口速度验证自然排烟的有效性。结果表明,自然排烟窗能有效排出烟气,控制烟气沉降,降低火灾危险性。

室内步行街三级排烟效果试验研究

为研究三级排烟模式且顶部设有自然排烟窗的室内商业步行街火灾烟气蔓延特性,在步行街首层环廊位置进行热态发烟试验。结果表明:相比于两级排烟,三级排烟模式下环廊排烟可有效阻止烟气蔓延至步行街高大空间;一旦发生小规模火灾或产生低热量烟气时,步行街顶部采用机械排烟方式比自然排烟方式具有明显的排烟效果,但排烟风机的延迟开启易造成烟气蔓延范围扩大。为了营造安全的疏散条件,避免烟气从环廊蔓延至步行街,应增大环廊排烟设备的能力。

翔安海底隧道左线现场热烟测试

阐述了翔安隧道左线进行的热烟测试,包括试验方法、工况设置、测量数据的确定与分析,试验同时采用了甲醇和汽油两种燃料。试验发现,火灾初期烟流速度较小,翔安隧道采用的分段纵向排烟方式可以有效控制烟气扩散,为了保证人员疏散安全,隧道风机系统应按照火情发展合理组织运行。

厦门东渡路下穿隧道排烟系统有效性测试

采用FDS模拟和现场热烟试验研究厦门东渡路下穿隧道发生汽车火灾时,隧道内的烟气蔓延、能见度、危险高度处温度情况。模拟结果和热烟试验效果基本一致,表明隧道中部设置的敞开排烟口可将隧道划分为南北两个防烟区段,整个模拟过程烟气未蔓延至隧道南封闭段,北封闭段内疏散路径能见度、危险高度处温度均满足人员安全疏散条件。

热烟测试方法的若干工程应用及讨论

对热烟测试方法作了较系统的分析,结合两个工程的应用情况说明是一种了解烟气流动状况的方法。指出热烟测试方法仍需要进一步完善,如发烟装置和示踪烟气的选择、示踪烟气产生及注入流量的确定、火源与烟气对建筑物可能损害的防护等,并对如何处理这些问题进行了讨论,以期望热烟测试方法在重要建筑火灾安全评估中发挥更大的作用。

隧道风速测试方法研究

基于多通道热线风速仪,研制了用于隧道防排烟系统检测的隧道横断面多点风速测量系统,提出了基于该系统的测量方法,可实现不同形状隧道、不同位置测点布置的多点风速测量,同时具备数据自动采集和处理功能;利用该装置,按等面积法在几种不同测点布置方案下开展了风速测量试验,在不同风速情况下多次试验,结果表明该试验装置满足大断面隧道风速测量要求。

地铁区间隧道火灾烟气流动规律的热烟试验

在北京地铁某区间隧道内,利用热烟试验模拟列车火灾,通过在距车头20 m处设置700 k W乙醇池火源,点火5min 30 s后启动排烟风机,观察烟气蔓延特性并测量隧道断面风速、沿程温度等参数。试验发现,在2.10 m/s的断面平均风速下,烟气可以被完全控制在下游至中间风井区段而无逆流存在,并证明该值大于理论计算临界风速。以距火源250 m处为例,烟气抵达初期其分层界面距地约2 m,随着逐渐冷却,8 min左右完全沉降至地面。试验中隧道升温不明显,距离地面越远,温度上升越显著。

CFD技术与热烟试验在地铁火灾研究中的应用

研究目的:地铁作为地下的密闭空间,当车站公共区发生火灾时,如何有效地采取措施保证人员的安全疏散显得尤为重要。本文分别采用CFD模拟技术与热烟试验研究方法对地铁车站送排风系统的排烟效果进行分析,为今后地铁中大规模火灾模拟提供参考依据。研究结论:(1)通过热烟试验,发现车站设备管理用房串烟现象较为严重,因而走廊排烟自然补风设计时,风管上的手动防火阀改为常闭电动防烟防火阀;(2)通过现场测试,得知各测点风速、温度及实际烟气疏散效果良好,满足规范要求,说明车站的送排风系统合理;(3)建立地铁车站排烟系统排烟过程的数学模型通过Fluent软件进行模拟求解,并对比热烟试验监测点的实测数据,验证所建立模型的准确性,也说明边界条件设置的合理性,为CFD模拟大规模的火灾提供思路。

某室内商业步行街火灾烟气控制研究

为了研究室内商业步行街的火灾烟气控制效果,以某城市综合体为例,模拟室内商业步行街火灾,在中庭位置设置1.5 MW酒精火源,点火后分别联动开启排烟设施和手动开启自然排烟设施,观察两种工况下室内步行街内烟气蔓延情况,并测量试验区域温度等参数。试验发现,相较于顶部自然排烟,采用联动机械排烟的烟气沉降速率低17%,烟气层高度高11%,烟气羽流内温度场基本一致,平均温度为61℃左右,顶部烟气层温度高4.7%,且烟气在风机抽吸作用下,水平方向蔓延速率快41.6%。

自然通风模式在成都地铁中的应用

结合规划、地面现状及线路埋深情况,成都地铁1号线南部区间隧道采用了顶部开口的自然通风模式,在国内首次引入了地铁区间隧道通风模式的新理念。与传统的区间隧道通风模式相比,自然通风模式可以节省初期土建、设备投资和今后的运营费用。对自然通风的方案构思,通风井的设置等作详细介绍。通过现场的热烟试验,结果表明,前期方案论证采用的数值模拟计算较为合理,工程能满足今后的运营防灾要求。

大空间建筑防排烟系统性能化设计

为了获得合理有效的大空间建筑排烟系统设计方案,从排烟方式的选择、排烟量(排烟面积)的确定以及烟控系统排烟的效果评估和验证三个方面对大空间建筑防排烟系统的性能化设计进行了探讨,并指出:建筑防排烟系统的选择及其排烟量(排烟面积)的确定应结合建筑功能特点、可燃物分布、安全性能目标、补气条件、环境条件等进行综合考虑并进行核算;在条件允许情况下,应尽量采用数值模拟计算、模型试验以及开展实地场所的热烟测试进行防排烟系统的效果验证。本研究结果可为大空间建筑防排烟系统的合理性设计提供参考。

西安地铁2号线典型车站热烟测试评价研究

针对西安市新建成的某地铁站基于国际上通用的热烟测试标准进行了热烟测试。测试指标包括:各系统的联动状况,站台、站厅内的温度场变化,站台、站厅、设备房区域的烟气扩散情况;站台、站厅危险高度处温度变化;安全疏散时间;特征流速和特征时间等。基于测试结果,对模拟火灾发生后的站台不同部位的温度、烟气速度和防排烟等系统联动特性进行分析,表明本车站通风排烟等系统的工作效果满足设计要求,但仍存在进一步优化的空间。