城市浅埋隧道自然排烟竖井临界间距研究

竖井间距会改变竖井内外压差,当竖井内外压差为0时,隧道火灾烟气将无法排出,此时竖井对应位置为竖井临界间距。由竖井内外口压差理论分析,给出竖井临界间距理论模型,再采用FDS模拟进行仿真验证。结果表明:设置竖井可明显降低隧道温度,竖井间距为临界间距时,温度下降幅度接近150℃,人员疏散路径温度低于60℃,竖井排烟效率在55%~80%,可有效进行竖井排烟;当竖井间距大于竖井临界间距时,隧道内烟气压强小于竖井出口处风压,竖井排烟效率低于50%。

双层隧道上层车道顶部单侧与双侧机械排烟的效果研究

为了探讨双层隧道上层车道顶部排烟时,单侧与双侧机械排烟对火灾烟气控制及蔓延的影响,采用FDS对某典型双层隧道在不同排烟控制模式下的烟气控制效果进行了对比研究。在说明模型合理性的基础上,对比分析了不同排烟风机开启模式下的烟气蔓延距离、排烟口处气体质量流率和温度变化规律。研究表明,开启隧道排烟道单侧风机和双侧风机时,排烟口处气体质量流率分布呈现不同规律,同时开启隧道两侧的排烟风机时烟气蔓延范围最小,是同等排烟量下只开启隧道下游一侧风机的47.8%~88.1%,且各排烟口处具有更低的平均温度,综合反映出同时开启隧道两侧的排烟风机具有更好的控烟效果。此外,探讨了在排烟道单侧和双侧排烟模式下隧道烟气蔓延范围随火源位置的变化规律。

高海拔环境竖井长宽比对隧道竖井自然排烟性能的影响

通过FDS数值模拟软件,研究不同环境压强下竖井长宽比对隧道内烟气流动和竖井自然排烟性能的影响。研究考虑了竖井长宽比和环境压强,分析竖井附近的温度分布、流场分布、竖井排出烟气中各成分的量等参数。研究结果表明,在保持竖井横截面积不变的情况下,竖井长宽比的增加会使得排烟能力先下降后保持稳定;在竖井长宽比过小的情况下,竖井出口处会产生涡流,降低排烟能力;环境压强的增加,使得烟囱效应增强,排烟能力略微增强,同时会使吸穿现象更容易发生。因此,对于高海拔隧道中竖井自然排烟系统的设计,合理设置竖井长宽比有利于排出更多烟气,提高排烟能力。

扁平大空间建筑相邻分区不同排烟模式可行性研究

为研究扁平大空间建筑两个相邻防烟分区采用不同排烟模式的可行性,基于FDS数值模拟,对比分析起火位置、排烟模式以及排烟补风对烟气温度分布、烟气层高度以及气流质量流量的影响,探讨扁平大空间建筑相邻防烟分区采用不同排烟模式的可行性。结果表明:单一自然排烟模式的排烟效果最佳;外窗有效排烟面积为地面面积3.16%的复合排烟模式排烟效果优于单一机械排烟模式;机械排烟模式扰乱烟气分层,防烟分区间气流交换更加剧烈,不利于人员安全疏散;挡烟垂壁能够有效蓄烟并延缓烟气蔓延,将高温烟气限制在起火分区。

楼梯间开窗方式对自然排烟效果的影响

运用FDS软件建立建筑模型,对楼梯间内不同开窗方式对其自然排烟效果的影响进行模拟研究。火源设置于一层办公房间内,设置2、4、7、9层开窗,1、3、6、8层开窗,1、3、5、6、8、10层开窗以及逐层开窗4种场景。研究结果表明,着火层设置排烟窗口将极大增加其排烟总量。综合考量实际场景火源位置的不确定性以及各项安全疏散指标的分析结果,逐层开窗场景为排烟效果最佳场景。建议按照规范增设其他防火、灭火设施以保证建筑内人员财产安全。

可熔材料采光带自然排烟方式可靠性研究

研究可熔材料采光带自然排烟方式的可行性。在某厂房内进行了全尺寸的实体火灾实验,记录了顶棚烟气层温度。实验发现,对于高大空间建筑,当火源功率较小时,可熔材料采光带不能够有效开启。从理论的角度对可熔材料采光带自然排烟方式可靠性进行了分析,认为可熔材料采光带自然排烟方式可行性需要根据建筑的具体情况做出判断。特别是当建筑高度过高时,可熔材料采光带作为自然排烟方式需要理论或实验数据支持。

排烟阀设置对隧道集中排烟效果影响研究

为了获得集中排烟隧道中排烟阀设置参数对排烟效果的影响规律,结合某大型过江隧道防排烟工程实际,根据隧道实际交通情况,设定了火源规模,并设计了数组隧道火灾工况,采用火灾动力学模拟软件FDS构建了集中排烟隧道模型,通过对不同火灾工况下隧道内2 m高处能见度、烟气蔓延范围及排烟阀效率等排烟效果指标的定量分析,获得了单向排烟和双向排烟两种集中排烟模式下单个排烟阀面积、间距、开启个数及形状对排烟效果的影响规律。结果表明:无论单向排烟还是双向排烟,单个排烟阀面积、间距及开启个数三种因素共同影响着排烟效果,一味的通过增大或减小其中的一个因素来提高排烟效果的做法是不可行的;但相同的排烟阀设置即相同的单个排烟阀面积、间距及开启个数时,单向排烟模式比双向排烟模式隧道内烟气蔓延距离小,但总排烟阀效率要低于双向排烟时的排烟阀效率,同时,单个排烟阀形状为矩形时排烟效果较好。

不同排烟方式下隧道烟气控制效果研究

结合某大型隧道防排烟工程实际,采用FDS构建集中排烟隧道模型,通过对不同火灾工况下隧道内顶隔板处和2m高处温度、烟气蔓延、排烟道及排烟阀处烟气流速等的定量分析,获得了单向和双向集中排烟模式对排烟效果的影响规律。结果表明:30 MW和50 MW火源功率时,双向排烟顶隔板下方最高温度比单向排烟分别高出200℃和450℃,两种情况下行车道2m高处温度分布相差不大;双向排烟模式下的烟气蔓延范围比单向排烟大;单向排烟下排烟阀处烟气流速按照离排烟风机由近至远递减,且靠近风机的排烟阀流速大于10m/s。

大空间会议厅排烟量确定方法及对比分析

通过对典型大空间会议建筑的烟气控制FDS数值模拟研究,比较按不同方法确定的排烟量对大空间会议建筑排烟效果的影响,并就排烟量大小、排烟效果、排烟效率以及计算确定依据等方面,对各种排烟量计算方法对比分析,以探求较为科学合理的排烟量计算方法,为大空间会议建筑的排烟设计提供参考。