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侧墙结构多窗口羽流火焰的数值模拟分析

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2018年第3期34卷 449-455页

作者：王宇李世鹏杨舜博沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的探究侧墙结构对横纵向多窗口羽流火焰及其融合的影响,分析在侧墙上设有窗口条件下羽流火焰的温度分布情况,为同类高层建筑外部火蔓延的防控提供参考依据.方法采用火灾动态仿真模拟软件Pyro Sim对侧墙上设有窗口的建筑类型进行火灾模... 详细信息

目的探究侧墙结构对横纵向多窗口羽流火焰及其融合的影响,分析在侧墙上设有窗口条件下羽流火焰的温度分布情况,为同类高层建筑外部火蔓延的防控提供参考依据.方法采用火灾动态仿真模拟软件Pyro Sim对侧墙上设有窗口的建筑类型进行火灾模拟,通过对所设置工况的数值模拟研究,分析窗口温度曲线及温度等温线,并引入危险温度T、T1及T2.结果横向相对两窗口及纵向相邻两窗口的羽流火焰未互相融合;横纵向四窗口、纵向相邻三窗口及横纵向六窗口的羽流火焰能够相互融合,危险温度高度比单窗口提升了4~9 m;单侧纵向多窗口的危险温度能够影响到对向侧墙外立面.结论侧墙结构引起的烟囱效应与羽流火焰相互作用,提升了危险温度高度;单侧纵向多窗口羽流火焰融合后的危险温度能够危及对向侧墙.

关键词：侧墙结构羽流火焰外部火蔓延危险温度烟囱效应

自动喷淋系统对羽流火焰高度影响的数值模拟研究

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2019年第4期35卷 621-627页

作者：王宇张敬义李世鹏沈阳建筑大学土木工程学院

目的研究自动喷淋系统对窗口羽流火焰高度的影响,揭示羽流火焰与喷水强度之间的变化规律,为高层建筑防火隔离区高度的设置提供理论基础.方法利用火灾动态模拟软件PyroSim对有自动喷淋系统的窗口羽流火焰进行数值模拟研究,改变喷水强度,... 详细信息

目的研究自动喷淋系统对窗口羽流火焰高度的影响,揭示羽流火焰与喷水强度之间的变化规律,为高层建筑防火隔离区高度的设置提供理论基础.方法利用火灾动态模拟软件PyroSim对有自动喷淋系统的窗口羽流火焰进行数值模拟研究,改变喷水强度,引入危险温度T=540℃、T1=350℃及T2=250℃,综合分析窗口温度曲线及等温线数据.结果自动喷淋系统能有效降低窗口羽流火焰高度,喷水强度分别为6 L/(min·m2)、7.5 L/(min·m2)、9.2 L/(min·m2)和10.9 L/(min·m2)时,单窗口危险温度T的高度与无自动喷淋系统相比降低了1.2~1.6 m,危险温度T1的高度相比降低了0.61~1.43 m,危险温度T2的高度相比降低了0.38~1.56 m.结论随着喷水强度的增加,羽流火焰高度明显降低;喷水强度能够抑制羽流火焰融合,故自动喷淋系统对于此类高层建筑外部火蔓延可以起到防控作用.

关键词：安全工程自动喷淋系统羽流火焰外部火蔓延喷水强度

不同空气湿度条件下凹型超高层建筑窗口羽流火焰的数值模拟分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2021年第4期37卷 270-277页

作者：王宇邢佳王子铭佟舟沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168 沈阳城市建设学院土木工程系辽宁沈阳110167

目的探究凹型超高层建筑在不同空气湿度条件下对窗口羽流火焰发生融合高度的影响以及窗口温度分布规律。方法对凹型超高层建筑火灾模型在空气湿度为20%、40%、80%条件下,采用火灾动态仿真模拟软件PyroSim进行数值模拟,通过对不同工况下... 详细信息

目的探究凹型超高层建筑在不同空气湿度条件下对窗口羽流火焰发生融合高度的影响以及窗口温度分布规律。方法对凹型超高层建筑火灾模型在空气湿度为20%、40%、80%条件下,采用火灾动态仿真模拟软件PyroSim进行数值模拟,通过对不同工况下窗口温度分布等温线和其温度曲线进行分析,并引入危险温度540℃、350℃。结果在不同空气湿度条件下,连续纵向两窗口至四窗口燃烧,在达到危险温度540℃时,火焰融合高度升高了7.8~8.4 m,连续纵向三窗口和四窗口燃烧比连续纵向两窗口燃烧火焰融合高度升高了3.7~4.7 m及4.0~4.5 m;在达到危险温度350℃时,连续纵向两窗口燃烧,火焰的高度升高了11.2~11.9 m,连续纵向三窗口和四窗口燃烧比连续纵向两窗口燃烧火焰融合高度升高了5.0~5.9 m及5.1~6.5 m。结论随着连续纵向窗口的增加,空气湿度对火焰融合高度的影响越来越大;空气湿度越小,火焰高度越高。

关键词：凹型超高层建筑火焰融合高度危险温度外部火蔓延空气湿度

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喷头位置对羽流火焰高度影响的数值模拟研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2020年第4期36卷 612-618页

作者：王宇曲志鹏张敬义沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究喷头位置对窗口羽流火焰高度的影响,揭示羽流火焰高度和喷头位置之间的变化规律,为高层建筑多火焰融合作用下的外部防控技术提供理论依据.方法采用火灾动态模拟软件PyroSim对房间不同位置放置喷头的火灾模型进行数值模拟,通过... 详细信息

目的研究喷头位置对窗口羽流火焰高度的影响,揭示羽流火焰高度和喷头位置之间的变化规律,为高层建筑多火焰融合作用下的外部防控技术提供理论依据.方法采用火灾动态模拟软件PyroSim对房间不同位置放置喷头的火灾模型进行数值模拟,通过对所设置工况的模拟研究,分析窗口温度曲线及温度等温线,并引入危险温度T、T 1及T 2.结果喷头位置明显影响窗口羽流火焰高度,喷头分别放置在距窗口2 m、3 m处和距火源中心2 m、3 m处与放置在距窗口1 m处相比,窗口羽流火焰T的高度提高了0.38~1 m,T 1的高度提高了0.2~0.38 m,T 2的高度提高了0.21~0.32 m.结论随着喷头位置距窗口和火源中心的距离增大,羽流火焰高度明显提高,但由于火源位置的随机性,实际安装中无法预知火源位置,故建议选择喷头位置距窗口1 m处,即易于安装,又能有效降低羽流火焰高度.

关键词：安全工程羽流火焰外部火蔓延危险温度喷头位置

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侧墙结构纵向多窗口羽流火焰融合的数值模拟

安全与环境学报 2018年第2期18卷 532-536页

作者：王宇李世鹏张敬义沈阳建筑大学土木工程学院

为了给高层建筑外部火蔓延防控提供参考,利用火灾动态仿真模拟软件PyroSim对无侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰与侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰进行了数值模拟,并改变侧墙长度,引入危险温度T=540℃、T1=350℃及T2=250℃,综合分析窗口温度... 详细信息

为了给高层建筑外部火蔓延防控提供参考,利用火灾动态仿真模拟软件PyroSim对无侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰与侧墙建筑的纵向多窗口羽流火焰进行了数值模拟,并改变侧墙长度,引入危险温度T=540℃、T1=350℃及T2=250℃,综合分析窗口温度曲线及等温线数据。结果表明：纵向多窗口羽流火焰产生相互融合现象,无侧墙建筑纵向相邻两窗口与三窗口的危险温度高度相似,比单窗口的危险温度高度提升了2.5-3.0 m;侧墙结构引起烟囱效应的作用效果与侧墙的长度呈正比,侧墙长度为3.6 m时,纵向多窗口的危险温度高度与无侧墙建筑相比,对T1和T2,高度提升了2.0-2.5 m,而对T,高度的影响较弱,羽流火焰的形状在纵向被拉长。

关键词：安全工程侧墙结构羽流火焰外部火蔓延烟囱效应

高层建筑纵向多窗口羽流火焰融合的数值模拟研究

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高层建筑纵向多窗口羽流火焰融合的数值模拟研究

作者：李世鹏沈阳建筑大学

学位级别：硕士

火灾作为高层建筑最为常见、威胁最大的灾害之一,每年造成我国巨大的人身财产损失。近年来的多起高层建筑重大火灾事故,几乎都是由外部火蔓延引起的内外部立体式大面积燃烧导致,因此对于高层建筑外部火蔓延防控的研究至关重要。高层建... 详细信息

火灾作为高层建筑最为常见、威胁最大的灾害之一,每年造成我国巨大的人身财产损失。近年来的多起高层建筑重大火灾事故,几乎都是由外部火蔓延引起的内外部立体式大面积燃烧导致,因此对于高层建筑外部火蔓延防控的研究至关重要。高层建筑的外部火蔓延大多由室内起火所形成的窗口羽流火焰引发,事实证明,纵向相邻多个窗口形成的羽流火焰能够相互融合,融合后的羽流火焰温度及高度与单窗口羽流火焰相比呈倍数增长。为此本文以数值模拟的研究方法,深入探讨高层建筑纵向多窗口羽流火焰的融合机理。本文分别对无侧墙的口字型建筑和有侧墙的凹字型建筑的纵向多窗口羽流火焰融合进行数值模拟研究,利用火灾动态仿真模拟软件PyroSim建立8层足尺寸住宅楼火灾模型,并结合数据整合软件系统分析火灾发展过程中的纵向温度分布情况,揭示窗口羽流火焰与建筑物外立面形式、纵向窗口数量、外墙窗口尺寸以及火灾荷载密度等影响因素之间的关系。为弥补以540℃外轮廓线确定窗口羽流火焰高度作为外部火蔓延分析的不足,本文将T=540℃、T1=350℃及T2=250℃定义为危险温度,其对应的影响高度即为危险温度高度。其中T为羽流火焰高度的判定温度,T1为目前常用建筑外墙保温材料聚苯乙烯泡沫的点燃温度,T2为普通窗口玻璃破碎的耐火极限温度。通过对单窗口羽流火焰、纵向相邻两窗口羽流火焰以及纵向相邻三窗口羽流火焰数值模拟结果的分析发现,对于无侧墙的口字型建筑,纵向多窗口羽流火焰出现了融合现象,且纵向相邻两窗口危险温度T1和T2的高度与纵向相邻三窗口危险温度T1和T2的高度相似。对于有侧墙的凹字型建筑,由于受羽流火焰向上卷吸空气能力增强而产生的烟囱效应的影响,危险温度的高度与无侧墙建筑相比有所提升,且烟囱效应的作用效果随侧墙宽度的增长而加强。基于对窗口温度曲线以及温度分布等温线等数据的分析,参考前人研究成果中各变量之间的关系,拟合得到了与建筑物外立面形式、纵向窗口数量、外墙窗口尺寸以及火灾荷载密度等影响因素相关的危险温度T1和T2高度的实用计算公式,并引入安全因子以弥补误差。

关键词：高层建筑外部火蔓延窗口羽流火焰火灾荷载密度危险温度烟囱效应安全因子

高层建筑窗口羽流火焰对防火隔离带影响的数值模拟研究

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中国建筑装饰装修 2023年第19期 113-115页

作者：李世鹏王超蒋小军刘小陈姗姗中国建筑五局北京公司中国建筑五局北京公司技术质量部中国建筑五局北京公司物资部

室内火灾冲破外窗口形成的羽流火焰是高层建筑外部火蔓延的主要因素,通过研究无侧墙结构与有侧墙结构窗口羽流火焰的分布及变化规律,能够为石墨聚苯板外墙保温条件下防火隔离带的设置提供参考。模拟结果表明,对于无侧墙结构部位,在每层... 详细信息

室内火灾冲破外窗口形成的羽流火焰是高层建筑外部火蔓延的主要因素,通过研究无侧墙结构与有侧墙结构窗口羽流火焰的分布及变化规律,能够为石墨聚苯板外墙保温条件下防火隔离带的设置提供参考。模拟结果表明,对于无侧墙结构部位,在每层设置300 mm宽防火隔离带的情况下可有效阻断窗口羽流火焰产生的外部火蔓延,此时防火隔离带应设置在每层外窗下口部位;在每两层设置防火隔离带的情况下,会出现纵向相邻两层窗口羽流火焰融合的情况,则防火隔离带应整层布置;对于有侧墙结构部位,受烟囱效应的影响,防火隔离带应每间隔一层设置,且宽度不小于1.5 m。

关键词：羽流火焰防火隔离带外部火蔓延烟囱效应

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