建筑环境与能源应用专业创新实验课程的实践

随着建筑环境与能源应用工程专业内涵的不断扩大,用人单位对于毕业生能力、素质要求不断提升,原有实验大多基于某一门课程内容而设置,很难为学生提供知识融会贯通及综合应用的机会,不利于学生创新能力的培养。通过开设供热系统性能综合实验,探讨建筑环境与能源应用专业实验课对学生创新能力、综合应用知识的能力以及创造性思维方面培养的作用,就如何实现学生创新能力培养进行了有益尝试。

基于相似分析的地铁换乘站缩尺寸火灾实验研究

基于相似理论,以北京某站台带有屏蔽门的地铁站为例搭建几何比尺为1∶20、温差比尺1∶6的模型实验台,以强热源诱导的高温辐射流代替火源,研究地铁换乘站在B3层(对应实体车站的地下三层)站台发生2 MW的火灾时,3种排烟方案下B3站台层温度及楼梯口速度分布。结果表明:烟气温度在顶棚高度沿站台长度方向蔓延时会发生衰减,并在楼梯所在位置出现大幅度温降。在人眼高度处,温度随着与火源中心距离的增加而降低,在楼梯位置处由于烟气沉降导致温度上升。火灾发生后打开B3屏蔽门、开启B3站台排烟系统、B3轨行区排烟系统和B2站台补风系统后,沿楼梯口向下的最大风速为1.4 m/s,此时应加大排烟量,开启区间隧道排烟系统。

区间隧道列车开门方式对烟气蔓延的影响

建立地铁区间隧道模型,利用数值模拟对列车火灾采用侧向疏散平台疏散时,三种典型车门开启方式下的烟气蔓延规律及温度分布进行分析比较。结果表明:自然通风条件下,火灾发展前期,仅列车端侧车门打开进行侧向平台疏散时车厢端部温度更低,疏散平台处温度分层更明显,随着时间增加,火源附近人眼高度处的温度急剧下降;以大于临界风速的风速进行纵向通风时,仅列车端侧车门打开时车厢内温度从火源处向两端平稳降低,为最佳开门方式。

隧道火灾温度分布的多元回归预测分析

为了提高隧道火灾感温探测器温度预测的精度,建立隧道火灾温度分布多元回归预测模型。基于多元回归预测分析方法,研究选择起火时间、距离火源位置、隧道宽度、隧道高度为隧道火灾的主要影响因子,从而对隧道火灾温度进行预测。利用Origin软件和MATLAB软件,对其进行了多元回归分析,得到了隧道火灾温度的线性预测公式,并且对隧道火灾温度预测进行DW检验。研究结果表明,使用多元回归预测分析方法对隧道火灾感温探测器温度的预测具有较高的精确度、合理性及有效性。

综合管廊火灾探测模拟研究

为了解决综合管廊中基于火灾迅速报警需求的火灾探测器合理布置问题,提出一种火源热能换算系数的数学模型,通过建立三维综合管廊模型,应用FDS软件进行模拟研究.分析综合管廊不同宽度和高度对管廊发生火灾时温度的影响.另外,对数学模型及模拟结果与前人研究结果对比,验证了该数学模型的正确性.研究结果表明:距火源位置越远,管廊顶部热烟气温度达到最大值的时间越长,热空气层厚度和烟气层的厚度均受管廊宽度、高度的影响,火源的热能换算系数与管廊当量直径成正相关.当综合管廊截面的宽度、高度变化范围在1.40~2.60 m时,建议火灾探测器安装间距为5.00 m,它在30 s之内可以确定火源的位置.

基于AHP-FCEM的综合管廊火灾风险评价

为了判断综合管廊火灾风险,建立综合管廊火灾风险评价模型。基于层次分析法(AHP)和模糊综合评价法(FCEM),研究选择综合管廊情况、消防设施、疏散设施、安全管理、逃生人员技能等五个方面为影响综合管廊火灾风险的主要影响因子,从而对综合管廊火灾风险进行评价。利用MATLAB软件对其火灾风险评价进行计算,得到了综合管廊火灾风险评价值。对某一综合管廊火灾风险进行实例计算,研究结果表明,使用AHP-FCEM方法对综合管廊火灾风险评价具有较高的合理性及有效性。