建筑走廊内相邻防烟分区不同排烟方式相互影响研究

同一防火分区内相邻防烟分区采用不同排烟方式可能会对排烟造成不利影响。以某一医院走廊为例,采用FDS软件对同一防火分区采用不同排烟方式时的排烟效率进行分析。结果表明:机械排烟对自然排烟的排烟效果会产生影响;自然排烟会对机械排烟的启动时间有影响;对于本建筑排烟系统,自然排烟窗与机械排烟口正对设置情况下的整体控烟效果更好。相邻防烟分区采用不同排烟方式时,建议采用性能化方式进行优化设计。

火灾烟气流动对半开竖井连廊疏散效率影响的模拟研究

为了探究在外廊与半开竖井结构设计耦合情况下火灾烟气流动对疏散安全性的影响,采用Revit与PyroSim软件建立仿真模型并模拟两类火灾场景下不同火源功率、天井结构因子及楼梯间开口变化下的烟气流动过程,分析连廊与室内受潜在火灾烟雾传播危害的情况。结果表明:(1)竖井火灾连廊疏散安全性可维持时间主要受烟气减光性影响,随着扩散高度的升高,烟气温度下降较快,烟气温度对连廊安全基本不产生影响,上部楼层安全性受烟气影响最大,建议高层天井处加装固定式防火窗取代自动闭合式防火窗;(2)室内火灾烟气从前室扩散导致着火层上层的连廊安全性可维持时间小于室内逃生可用安全疏散时间,日常保证防火门与防火窗正常关闭,住户逃生时关闭户门至关重要。研究为消防安全管理及改造设计提供了理论依据。

基于时空扩散的输电走廊图像火灾预警方法

为解决输电走廊图像火灾预警误报率高的问题,提出了一种基于时空扩散的输电走廊图像山火预警方法。首先,采用脉宽调制整流感应取电互感器方式实现摄像头取电。其次,对采集图像进行预处理,消除图像噪声对模型火灾识别带来的影响,并提取输电走廊图像特征,建立正常样本库;在此基础上,通过正常样本比对,筛选出异常样本,并结合时空扩散方法分析烟雾时间维度的形态变化情况,进而识别火灾。最后,在某供电公司的实际应用中,该方法的火灾识别准确率为98.7%,所提方法能有效区分云彩和火灾烟雾特征,实现输电走廊穿越森林火灾的精准识别。

槽型分离器在直燃生物质电厂中的应用

生物质发电属于清洁能源。直燃生物质锅炉相较于燃煤锅炉具有诸多优势,其中包括燃烧效率高、污染物排放低以及CO_(2)零排放等,但也存在比燃煤锅炉更多的结焦和积灰现象。为解决这些问题,提出了增加槽型分离器的方法。通过分析不同生物质燃料的燃烧特性,推导出飞灰基础属性,如挥发分含量、灰熔点和灰化度等。介绍了槽型分离器的基本原理,并建立了分离效率与槽体排数、飞灰粒径、烟气速度之间的关系模型,得出了最优安装方案。在直燃生物质机组上成功应用槽型分离器,有效缓解了烟道结焦、积灰问题。加装槽型分离器有助于优化设计和最优化运行直燃生物质机组,助力国家“双碳”目标的实现。

火源距离与环廊进深对下沉式广场烟气阻隔效果的影响

针对四面围合形态环廊式下沉广场发生火灾可能造成烟气聚集的问题,运用FDS仿真软件模拟了不同火源距离与环廊进深对下沉广场内能见度、烟气速度场、安全区域面积的影响规律。结果表明:(1)增加火源距广场开口边缘距离或者四周环廊进深,均会促进烟气于环廊区域内持续发生碰撞并涌入广场开口内导致下沉广场排烟、隔烟功能失效;(2)固定环廊进深条件下,随着火源与下沉广场开口边缘距离的增加,广场内安全高度处的平均能见度骤减,最高可降低至6.34 m;(3)环廊进深与下沉广场开口内的能见度及安全区域占比均呈反比例关系,北侧环廊进深不变、两侧环廊进深由0 m增加至6 m时,广场开口内平均能见度降低了81.56%;两侧环廊进深不变、北侧环廊进深由0 m增加至4 m时,广场开口内安全区域占比下降了82.4%。

狭长通道内火灾烟气毒性成分空间分布的实验

利用模拟狭长通道的小型实验台研究了火灾烟气传播过程中毒性成分的空间分布规律.结果发现,烟气成分的分布沿着水平方向呈现不同的特点,在远离火源的位置呈上下两层分布,符合两层区域模型,而在离火源较近位置则递变分布,则须用场模型或者多层区域模型评估.实验表明,烟气毒性成分的浓度峰值随高度的降低呈现明显的阶梯变化,在过渡区段骤升骤降.实验测量到,CO和CO2迁移时浓度峰值在远离火源处仍然保持相当高的浓度甚至高于火源近处的浓度,这与火灾中很多遇难者死于远离火源位置的结果是一致的.

高层建筑L形走廊火灾烟气控制模拟

采用FDS对高层建筑L形走廊模型中,排烟口设置模式、缓冲区及排烟口相对位置的组合设置进行模拟,比较温度场、浓度场以及各自的排烟效果。结果显示,"走廊-前室缓冲区"的组合方式能较好地适用于L形走廊模型,改善传统防排烟模式,便于火灾时的人员疏散。

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 ;

火灾烟气危害性气体在狭长通道内水平方向迁移的模拟实验研究

利用狭长通道的小型实验台模拟研究了火灾烟气毒性成分在水平方向上的迁移规律。结果发现,火灾烟气危害性成分水平方向上的演变非常相似,而不同高度水平面上的烟气成分浓度有些差别,这主要是建筑结构中各种开口或者空气流动造成的。数据表明,CO等气体到达浓度峰值的时间随着高度的降低而逐渐增加。其中,O_2和CO_2到达峰值的时间比较一致,而CO则与前两者不一致,整体滞后80秒左右,这可能因为热烟气在传播过程又新生成了CO。

某高层建筑条形走廊排烟口布置方式的研究

火灾中烟气具有很高的温度和毒性,是人员安全的最大威胁。高层建筑发生火灾时,走廊是烟气扩散的重要途径,同时也是人员逃生的必经之路。通过建立高层建筑内烟气流动的数学模型,采用κ-ε双方程三维紊流模型,利用Fluenl软件对高层建筑火灾时不同排烟口布置方式下的机械排烟进行模拟。对比分析了高层建筑条形走廊内单排烟口置于走廊顶部、侧壁和采用双排烟口时的机械排烟效率以及走廊内的烟气扩散状况。结果表明,排烟口置于顶棚时比排烟口置于侧壁时排烟效率高近10%,采用双排烟口比单排烟口排烟效率高约7%。在前室门附近设置排烟口,一方面减少了新鲜空气向火场的输送,提高了排烟效率;另一方面,可以在前室门附近的走廊内形成一段危险性较小的区域,有利于人员安全疏散。

长廊型高层建筑烟气组合控制模式的比较分析

为研究长廊型高层建筑中常用烟气组合控制模式的效果,以一幢17层的长廊型高层建筑为研究对象,设计了8种烟气组合控制模式,包括设置挡烟垂壁、机械排烟口、加压送风口及防烟空气幕,并采用计算机模拟软件FDS进行模拟分析,以得到最佳防排烟设计方案。同时,进行相关实体试验来验证模拟的正确性。结果表明,有防烟空气幕的控制模式可以很好地阻挡烟气并控制烟气的扩散,且最佳烟气控制模式是在走廊段中部设置1个排烟口及挡烟垂壁,前室门前设置防烟空气幕并在前室内设置正压送风口。研究表明,这种模式不仅可以及时排除烟气,还可以形成一个较大的缓冲区域,阻止烟气进入疏散通道,保证人员安全疏散。

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。

典型结构走廊火灾烟气流场的数值模拟研究

选取条形、L形、T形和环形走廊4种典型建筑结构为研究对象,使用火灾模拟软件FDS对4种典型结构的走廊发生火灾时的烟气流动规律进行了分析。初步得出建筑结构对于火灾烟气的流动和温度分布的影响:对于有封闭转角处的L形和环形走廊,转角处受到建筑封闭结构的阻碍和反浮力作用,热烟气易积聚;而无论何种形式的走廊,都会由于壁面限制和反浮力作用造成走廊末端热烟气的积聚;T形走廊交叉口处流通性较好,相对安全;这些容易造成烟气积聚的走廊转角和走廊末端的温度也会有所上升,而现在很多连接走廊的疏散楼梯都设置在走廊两端,反而不利于人员疏散。因此这些地方应引起重视,加强防火排烟措施。

300MW锅炉包墙过热器泄漏原因分析

通过对爆管宏观检查,锅炉结构分析,化学分析、金相分析和力学分析等,对300MW锅炉包墙过热器爆管断裂、原因进行了分析。结果表明,爆管主要原因为烟气吹损所致。提出了切实可行的处理措施。

建筑物通道内火灾烟气运动的数值模拟

发生在各种长通道内的建筑火灾受到人们越来越多的关注。研究此类火灾烟气运动的特点,对于发展火灾烟气控制技术,减少烟气对人员的伤害具有重要的意义。应用场模拟方法,对有自然通风的建筑物通道内的火灾烟气运动进行了数值模拟。模拟得到的通道内烟气温度的分层分布与实验数据基本相符合,烟气对环境空气卷吸量的计算值也与已有经验关系式的结果相一致。利用数值模拟还研究了释热率对通道内火灾烟气运动的影响。结果表明,在有自然通风的条件下,释热率的增大对通道上层热烟气的温度和速度有较明显的影响,导致火灾的危害性变大。

长廊型建筑前室缓冲区对排烟效果的影响

高层建筑发生火灾时,采用加压防烟将会有大量的新鲜空气被送入着火层。这些新鲜空气稀释了烟气,从而降低了机械排烟效率。提出了高层建筑条形走廊前室缓冲区的设想,并通过高层建筑内烟气流动的数学模型,采用双方程三维紊流模型,对相同排烟量情况下前室缓冲区对排烟效果的影响进行了模拟计算和对比分析。结果表明:对条形走廊,前室缓冲区能够提高机械排烟效率近3.6%,同时在前室门附近走廊内形成一段相对安全的区域,有利于人员逃离着火层。

省煤器磨损及防磨措施和膜式省煤器的应用

针对省煤器的磨损问题,分析了锅炉省煤器磨损的主要原因。提出早期的磨损主要受飞灰的浓度和性质、烟气流速以及烟气走廊的影响,并阐述了烟气流速和磨损的关系以及烟气走廊形成的原因。可采取阻力栅、板、拓宽烟道,加宽管束横向节距,以及增设管束节距定位板和加强运行管理及维护等措施降低磨损。并就近年来膜式省煤器的设计、安装与运行提出建议与要求,认为采用膜式省煤器使省煤器的布置更加合理。

高层建筑条形走廊自然排烟效果的数值模拟与评价

采用场-区模型模拟火灾发生时高层建筑条形走廊内的自然排烟过程,考虑了室外风向、风速、起火房间位置、走廊宽度和外窗尺寸、季节以及内走廊长度等因素对自然排烟过程的影响,对模拟结果进行分析并得出相应结论,结果显示当内走廊长度超过30m时,走廊内采用自然排烟不能保证人员的安全疏散。

高层建筑着火层中性面变化规律数值模拟研究

为探究不同防排烟模式对走廊中性面的影响,采用FDS模拟长廊型高层建筑。设置有无机械排烟、不同机械排烟量和不同挡烟垂壁组合的9组工况,分析比较各工况下烟气的中性面高度、温度分布和CO_2浓度分布。研究结果表明:走廊中增设机械排烟可以将中性面位置提高约0.25 m;在正压送风加机械排烟条件下,自然排烟可以提高中性面0.2 m;在自然排烟条件下,改变机械排烟量对中性面影响很小;在走廊中部排烟口EP1右侧增设挡烟垂壁时,可以将中性面位置提高0.3m,并达到烟气抑制临界条件,保证前室无烟状态,给人员安全疏散提供条件。

不同吊顶材料对燃烧室内和狭长走廊中烟气危害性的影响

选取建筑用材中几种常用的吊顶材料,研究火源以及火势迁移等因素对狭长走廊中烟气危害性的影响。试验在小尺寸实验台上进行,研究了采用不同吊顶材料时燃烧室和走廊中烟气的体积分数峰值、峰宽时间及到达峰值的时间,揭示了烟气的危害程度。试验表明,不同吊顶材料对火灾中烟气的危害性有明显影响。复合板吊顶材料能够显著增加烟气体积分数峰值并缩短到达峰值的时间,其烟气体积分数峰值约为单纯钢板吊顶情况下的两倍。PVC吊顶材料在同样火灾载荷下的塌落倾向最明显。