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装配式竹结构房屋受火试验研究与模拟分析

建筑结构学报 2011年第7期32卷 60-65+100页

作者：周泉佘立永肖岩单波霍静思马健杨瑞珍湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室长沙凯森竹木新技术有限公司美国南加州大学土木工程系

为研究装配式竹结构房屋的抗火性能和对比常规轻钢活动房的耐火极限,课题组对实体装配式竹结构房屋和相同尺寸的轻钢活动房进行了受火对比试验。受火试验前在竹结构和轻钢活动房的屋顶和墙体内外安装热电偶,并通过温度变送器连接到记录... 详细信息

为研究装配式竹结构房屋的抗火性能和对比常规轻钢活动房的耐火极限,课题组对实体装配式竹结构房屋和相同尺寸的轻钢活动房进行了受火对比试验。受火试验前在竹结构和轻钢活动房的屋顶和墙体内外安装热电偶,并通过温度变送器连接到记录仪进行等时采集,受火试验进行30min后中止试验并进行火灾后现场观测与数据分析。同时采用火灾动力模拟软件FDS(fire dynamics simulator),对足尺模型房屋进行了模拟研究和分析。试验结果和模拟分析结果表明:竹结构墙体具有良好的隔热阻燃功能,能够有效阻止火势蔓延和热量扩散,与轻钢活动板房相比,装配式竹结构房屋具有更好的安全性和抗火性。

关键词：现代竹结构装配式胶竹受火试验火灾动态模拟

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基于改进蚁群算法的展览馆火灾疏散路径研究

消防科学与技术 2023年第10期42卷 1362-1369页

作者：黄莺郑雪琳赵鑫西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710000

为最大限度避免展览场馆发生火灾时造成的伤亡和损失,本文基于改进蚁群算法对展览类建筑的火灾疏散路径进行研究。首先,利用量化的火灾产物、角度和距离因素共同改进启发函数,建立符合人群疏散过程的信息素更新模型,对传统的蚁群算法进... 详细信息

为最大限度避免展览场馆发生火灾时造成的伤亡和损失,本文基于改进蚁群算法对展览类建筑的火灾疏散路径进行研究。首先,利用量化的火灾产物、角度和距离因素共同改进启发函数,建立符合人群疏散过程的信息素更新模型,对传统的蚁群算法进行改进。其次,建立人员动态疏散模型,以疏散时间和距离最短为目标函数,以人员密度、出口宽度等外界因素为约束条件,建立二维平面工作环境,进而上升到三维火灾疏散环境模型。以西安市某展馆为例进行实证研究,在MATLAB中建立30×25×3的三维栅格环境,对参数进行最优组合配置,通过改进后的蚁群算法对不同阶段的火灾场景进行仿真模拟,分析其收敛情况。结果表明:改进后的蚁群算法适用于三维空间的人员疏散工作,算法具有较好的收敛速度和全局搜索能力;将算法用于人员密集、安全隐患较多的大型展览场馆中,可快速找到最佳人员疏散路径,有助于提高展览场馆的人员疏散效率。

关键词：改进蚁群算法三维疏散环境模型火灾动态模拟人员疏散效率

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风管内聚积物燃烧的数值模拟研究

风管内聚积物燃烧的数值模拟研究

作者：龙娟湖南大学

学位级别：硕士

建筑物内的通风和中央空调系统给人们的生产和生活创造了良好的环境条件,但生产加工过程和生活中产生的悬浮物会在管道中沉积较多的聚积物,该聚积物一方面可引起通风管道内的防火阀及建筑物内火灾探测器等防火设施的失效,同时也可能对... 详细信息

建筑物内的通风和中央空调系统给人们的生产和生活创造了良好的环境条件,但生产加工过程和生活中产生的悬浮物会在管道中沉积较多的聚积物,该聚积物一方面可引起通风管道内的防火阀及建筑物内火灾探测器等防火设施的失效,同时也可能对火灾的发生和蔓延起到一定作用。目前各国相关研究机构非常重视火灾的影响因素及其危害性的研究,但其中较少涉及到通风空调系统中聚积物对火灾的影响。绪论中通过分析国内外通风空调系统风道产生火灾和火灾蔓延实例,说明了建筑中,通风、空气调节系统的管道是火灾蔓延的重要途径,从而揭示了本课题研究的意义。通过对国内外的研究现状进行分析,本文提出利用FDS火灾动态模拟软件模拟分析风管内聚积物的燃烧现象。本文介绍了场模型FDS的理论基础,包括守恒方程、燃烧模型、辐射换热和热边界条件。并介绍了FDS和Smokeview的各项功能、使用流程、输出数据处理方法以及设定火灾功率的方法。本文对风管内聚积物的燃烧反应机理作了详细的分析。利用风管内燃烧的简单数学模型,分析了燃烧区域、过剩燃料区域和预热区域的气相方程,通过气相方程可以得出不同时刻的气体温度分布曲线。通过固相方程,得出了火蔓延速度的表达式。气固相方程结合,可以得出气体温度随时间和位置变化的表达式,以及燃料分布随时间和位置变化的表达式。本文简单介绍风管内聚积物燃烧实验台,并利用FDS重构风管内聚积物燃烧模型,通过全尺寸实验所得的实验数据验证模拟结果,从而验证模拟软件应用于火灾重构的可行性和合理性,并对实验结果与模拟结果进行了误差分析。通过Smokeview生成演示三维动画,可以直观地观察风管内火的发展趋势,分析了风管内的气流分布,温度分布。本文利用FDS软件进行模拟分析,通过改变风管内燃烧的通风条件、热源条件以及聚积物的热物理性质来分析这些因素如何影响风管内的燃烧情况。

关键词：风管聚积物燃烧火灾动态模拟

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天津某地铁岛式站台排烟系统气流组织研究

天津某地铁岛式站台排烟系统气流组织研究

作者：李博林天津大学

学位级别：硕士

地铁车站站台属于典型的地下狭长空间,其烟气流动规律不同于常规空间。地铁站台火灾具有火势蔓延速度快、火源燃烧不完全、人员疏散困难等特点。在地铁站台的火灾中,由于可燃物燃烧不完全,释放出来的烟气中会含有有毒气体,高温和有毒的... 详细信息

地铁车站站台属于典型的地下狭长空间,其烟气流动规律不同于常规空间。地铁站台火灾具有火势蔓延速度快、火源燃烧不完全、人员疏散困难等特点。在地铁站台的火灾中,由于可燃物燃烧不完全,释放出来的烟气中会含有有毒气体,高温和有毒的烟气会威胁疏散人员的生命安全。经统计在火灾中,大约86%的遇难者是死于吸入烟气,而不是火灾本身。因此,在地铁站台发生火灾时,采取适当的措施来控制火灾烟气的蔓延,对生命安全具有重要意义。首先,本文以天津市东沽路地铁站为研究对象,建立了站台模型,确定模型的控制方程、初始条件、边界条件和基本假设,并进行网格划分。然后在该地铁站站台展开现场冷烟实验,发现在开启现有排烟系统的情况下排烟效果不佳。同时,测量了开启排烟系统时,站台的四个楼扶梯口的平均风速。将测试值与仿真值相比较,其平均相对误差分别为8.00%、2.13%、4.95%、6.52%,证明模型准确可用。后续的模拟研究将基于此模型进行。其次,利用FDS软件对现有排烟系统进行了模拟研究,以各火灾工况中的烟气蔓延特性及安全高度层的温度场、CO浓度场、能见度等为安全评价指标,分析不同火源位置下的烟气流动规律。然后,在现有车站设备最大排风能力的限制下,研究了在火灾工况下最佳的主排烟量和辅助排烟量的风量配比,结果表明,火灾情况下,现有车站的主排烟量为35 m/s、辅助排烟量为15 m/s时,可以达到较好的排烟效果。经过对现有工况的模拟分析可知:在该地铁站台,在辅助排烟量一定的情况下,随着主排烟量的增大,烟气的浓度和影响范围会随之降低;在主排烟量一定的情况下,辅助排烟量在一定范围内增大时,烟气的浓度和影响范围随之降低,但辅助排烟量不宜过大,否则排烟效果会变差。最后,本文提出了区域控制的地铁站台排烟系统,并选取了四种不同的排烟系统方案,分析了四种排烟系统方案在火源位于端部和中部两种情况下的排烟效果。结果表明,在排烟量一定时,区域控制的防排烟系统排烟效果优于其他防排烟系统。针对火源在端部和中部两种情况,进一步分析了不同排烟量下区域控制的防排烟系统的烟气蔓延情况,结果表明,区域控制的防排烟系统的临界排烟风量为50 m/s。

关键词：地铁站台烟气流动防排烟系统火灾动态模拟区域控制

高校宿舍走廊宽度对火灾烟气流动性影响的数值模拟

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四川职业技术学院学报 2023年第5期33卷 163-168页

作者：张宇金四川职业技术学院建筑工程学院四川遂宁629000

利用FDS数值模拟软件,建立不同走廊宽度的三组全尺寸高校宿舍标准层模型,对其进行火灾动态模拟,主要测量了火灾过程中的烟气温度、CO浓度、能见度、烟气层的高度和烟气中CO_(2)浓度等参数,并对模拟结果进行了分析.结果表明:火灾发生后,... 详细信息

利用FDS数值模拟软件,建立不同走廊宽度的三组全尺寸高校宿舍标准层模型,对其进行火灾动态模拟,主要测量了火灾过程中的烟气温度、CO浓度、能见度、烟气层的高度和烟气中CO_(2)浓度等参数,并对模拟结果进行了分析.结果表明:火灾发生后,烟气在短时间内开始聚集,迅速向走道两端开始蔓延,出现在走道两端烟气中各参数值高于中间区域的现象;不同走廊宽度对烟气层高、CO_(2)浓度的影响不大;在能见度和温度方面,走廊越宽,能见度越大,烟气温度越低;在CO浓度方面,在相同高度处,走廊越宽,CO浓度反而越大.综合这些因素,在新建宿舍时,建议走廊宽度选取为1.8m.

关键词： FDS 火灾动态模拟能见度人员疏散

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