地铁内楼梯口处全尺寸火灾实验与数值模拟

地铁火灾监管在地铁安全运营管理过程中占据重要位置，地铁火灾的发生、发展机理与其它类型火灾相比有很大差异。以武汉市地铁2号线某四层分离岛式站点为研究对象，以fds火灾模拟软件为技术手段，对该地铁站点发生火灾时的烟气蔓延过程、温度分布以及co浓度分布规律进行数值模拟，通过对模拟结果的分析，研究上述分布规律对人员安全疏散的影响。实验研究表明，当该地铁站点发生火灾时，co浓度和温度的变化与火源距离呈正相关，通过及时开启相应的火灾处理排烟风机系统以控制烟气蔓延，此时在风机影响区域的上风co浓度、温度偏低，下风侧偏高，其它区域的co浓度、温度则变化不大。

针对双层玻璃幕墙实际应用中的消防问题,采用全尺寸火灾实验的方法对火焰和烟气在双层幕墙结构中的传播进行了分析研究。在建立实体实验模型时采用同工程设计和实际构造相同的双层玻璃幕墙,并按实际尺寸搭建了一座2层的楼房模拟客房床垫中央着火、客房床垫角落着火和客房整体失火3种工况,并对火源热释放速率、幕墙玻璃内外侧温度、火焰和烟气运动过程进行了测量和观测,得出了火焰传播过程和烟气在幕墙夹层内运动特征及双层玻璃幕墙结构临界破碎温度、破碎时间等耐火性能特性。

第四章楼梯和电梯 -1- 8.楼梯设计与尺寸计算 楼梯是房屋各楼层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通路。楼梯设计应根 据使用要求，选择合适的形式，布置恰当的位置，根据使用性质、人流通行情况及防火规范 综合确定楼梯的宽度及数量，并根据使用对象和使用场合选择最合适的坡度。这里只介绍在 已知楼梯间的层高、开间、进深尺寸的前提下楼梯的设计，对楼梯各细部尺寸进行详细的计 算。现以常用的平行双跑楼梯为例，说明楼梯尺寸的计算方法，如图13-17。 【设计步骤】 ①根据建筑性质如表13-1选择确定楼梯踏步高宽 尺寸h×b,根据层高h和初选踏步高h确定每层踢面数n， n＝h／h。为了减少构件规格，一般应尽量采用等跑梯段， 因此n宜为偶数。如所求出n为奇数或非整数，可反过来 调整踏步高h。 ②根据步数n和踏步宽b决定梯段水平投影长度l，

采用火灾动态模拟软件fds对地铁站台上列车车厢内部火灾进行了数值模拟,分析了着火车厢车门关闭和开启时车厢内部烟气温度、扩散速度、质量分数和能见度的变化规律.结果表明：车厢门关闭和开启时,烟气充满两相邻车厢的时间分别为68s和70s;车厢内1.5m高处烟气质量分数最大值分别为0.00034和0.00003;着火车厢内1.5m高处的能见度分别为14m和18m.对站台上列车车厢内部着火时的烟气扩散规律进行研究,对于指导人员疏散、保证乘客安全和改进地铁列车火灾应急处置预案等提供参考.

利用火灾动力学模拟方法,对地下一层地铁侧式车站列车火灾的烟气蔓延规律和排烟效果进行了模拟研究。首先生成了地铁车站的三维模型,基于通风排烟系统的事故运行方案,对列车火灾烟气扩散过程、气流组织模式和烟气参数进行了计算模拟。模拟表明:排烟系统启动后,中间隧道的两端向内形成了大于5m/s的流速,屏蔽门处流速为站台流入隧道,可有效阻碍烟气进入站台区域,烟气排放主要通过车站轨顶风口排放,烟气在500s左右进入站台,排烟系统有效减缓烟气在站台的下降时间,为列车内乘客疏散提供了可用的安全疏散时间。

用gleeble1500型热模拟机进行了单道次压缩变形试验,分析了不同变形工艺参数对q345钢奥氏体晶粒尺寸的影响规律,根据试验结果,建立了动态再结晶数学模型及其材料数据库,并写入marc用户子程序,利用有限元软件marc和热力耦合弹塑性有限元法模拟了试样的压缩过程,分析计算了采用不同再结晶模型得到的再结晶晶粒尺寸。结果表明:新建立的动态再结晶模型计算的奥氏体晶粒尺寸与实测值吻合很好。

在利用锥形量热计测试方法获得电缆燃烧热、点燃温度等火灾数值模拟参数基础上,利用fds数值模拟软件对电缆全尺寸试验平台电缆燃烧试验进行模拟。对比模拟结果与试验结果发现,热释放速率、温度等参数吻合较好。热释放速率到达峰值时间试验值为231s,模拟值为243s;热释放速率峰值试验值为53kw,模拟值为55kw。研究表明,利用数值模拟对电缆燃烧过程进行精确模拟是可行的。

一般的旋转楼梯尺寸有最小的直径1300，最大2000。具体做多大要根据现场测量结果决定。

楼梯尺寸计算： 下图为某市一住宅小区a型单元平面布置图。设计条件如下：砖混结构8层，240mm 砖墙，建筑层高2800mm，室内外高差600mm，楼梯间北向，底层有对外出入口。平台梁 尺寸为：b×h=150mm×250mm。计算楼梯平面尺寸并绘制楼梯平面、剖面图。 a、楼梯踏步设计： 根据层高h和初步选定踏步高度h确定每层步数n,n=h÷h。一般情况下我们尽量 采用等跑楼梯，因此n一般为偶数。如果所求的n为奇数或者非整数，回过头来再对踏步 高h进行调节。 踏步尺寸计算公式：2h+b=600~630mm， 其中踏步高h与建筑层高相关，住宅建筑踏步尺寸150~175mm，层高2800mm，则层 间踏步数为16~19步。取层间踏步数为16， 则踏步高h=2800÷16=175mm， 踏步宽度600–2

在iso9705标准燃烧室内,位于室中央,采用不同规模的油池火,对常用的厚10mm钢化玻璃窗的火灾特性进行了全尺寸火灾实验研究,完成了8组实验.给出了包括热释放速率、热辐射通量、室内和玻璃附近气体温度分布、玻璃暴露表面温度、玻璃遮蔽表面温度、玻璃首次破裂时间和破裂模式等实验数据.分析了玻璃破裂与其表面温度分布等参数的关系,研究结果可为性能化防火设计中评估钢化玻璃发生破裂和失效提供参考.

第13卷第1期 2007年2月 燃烧科学与技术 journalofcombustionscienceandtechnology vo.l13no.1 feb.2007 收稿日期:2006-01-17. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50536030). 作者简介:张庆文(1975)),男,博士研究生,zhangqw@mai.lustc.edu.cn. 4mm单层浮法玻璃全尺寸火灾实验研究 张庆文,张和平,万玉田,付强,周勇 (中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥230027) 摘要:在iso9705标准燃烧室内,对普通4mm厚浮法玻璃的火灾特性进行了实验研究.完成了4组单层玻璃窗 暴露于室中央不同规模油池火的全尺寸火灾实验,给出了包括热释放

isoroom9705火灾实验方法是一种全尺寸实验方法,主要研究室内建筑装饰材料的火灾特性。该实验方法能够模拟真实的火灾条件,因此测试结果比较可靠。该文首先介绍了isoroom实验方法的原理和主要的实验装置,然后通过测量只在壁面装有建筑装饰材料和不同实验条件(包括不同的火源功率和不同的通风状况)下建筑装饰材料的热释放速率(heatreleaserate),研究建筑装饰材料的火灾特性。选取的两种典型建筑装饰材料是木工板和九合板。最后通过对比和分析实验数据,得出了一些结论,研究结果对于进一步研究建筑装饰材料的火灾特性具有重要意义。

在iso9705标准燃烧室(3.6m×2.4m×2.4m)中央放置不同大小的油池,完成了5组由6mm普通浮法玻璃构成的单层玻璃窗暴露向不同规模火源的全尺寸火灾实验.通过玻璃附近气体温度分布曲线可知,实验中玻璃窗处于与实际火灾非常相似的分层室内火灾环境中.给出了包括热释放速率、热辐射通量、玻璃附近气体温度分布、玻璃暴露表面温度、玻璃遮蔽表面温度、玻璃首次破裂时间和破裂模式等实验数据,分析了单层浮法玻璃火灾特性的相关规律.

在iso9705标准燃烧室内,对普通4mm厚浮法玻璃的火灾特性进行了实验研究.完成了4组单层玻璃窗暴露于室中央不同规模油池火的全尺寸火灾实验,给出了包括热释放速率、热辐射通量、室内和玻璃附近气体温度分布、玻璃暴露表面温度、玻璃遮蔽表面温度、玻璃首次破裂时间和破裂模式等实验数据,为性能化防火设计中,评估单层玻璃发生破裂和失效提供参考.

基于数值模拟的混凝土结构火灾损害分析——以一个混凝土建筑结构为例，介绍了一种基于数值模拟和有限元分析的混凝土结构火灾损害分析方法，模拟计算了火灾条件下混凝土结构内部温度场和应力一应变变化情况，说明了该方法可以有效进行混凝土火灾损害评估。

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。

阐述了烟气运动的数学模型,应用cfd技术对多层建筑火灾产生的烟气运动进行了模拟,分析了烟气的运动状况,初步论述了cfd技术的优缺点。

为掌握煤矿硐室电缆火灾的发展演化规律,利用fds软件对煤矿硐室电缆火灾发展过程中烟流、一氧化碳浓度、氧气浓度、温度进行了数值模拟。结果表明:①随着煤矿硐室电缆火灾发生时间的推移,烟流会加速蔓延至整个硐室,硐室内一氧化碳浓度先升高后降低并最终趋于稳定,氧气浓度先降低后升高并最终趋于稳定,温度先上升后降低并最终趋于初始温度。②回风巷中一氧化碳浓度、氧气浓度波动剧烈,温度波动相对较小,而进风巷中一氧化碳浓度、氧气浓度、温度均未受火灾影响,因此进风巷可作为安全逃生通道。③火灾发生后60s内,硐室中烟流蔓延范围较小且集中在硐室中上部,一氧化碳浓度、氧气浓度、温度均处于安全范围内,此时为最佳逃生时间。

多层建筑火灾烟气运动的数值模拟——摘要:阐述了烟气运动的数学模型,应用cfd技术对多层建筑火灾产生的烟气运动进行了模拟,分析了烟气的运动状况,初步论述了cfd技术的优缺点。　　关键词:烟气流动;数值模拟;cfd　　1建筑火灾烟气的扩散路线　　...

以某空调客车在隧道内的火灾为例,通过描述火源、大巴车的结构以及可燃物的属性,利用fds模拟再现火灾过程。设定车窗未开、车窗打开两种火灾场景,模拟包括温度场、烟气密度、能见度以及速度场等在内的火灾参数,得到两种场景下火灾不同的发展规律。结果表明,如果在火灾发生初期,车窗就被打开,车内温度和烟气密度峰值相对较小,但上升较快。

对当前国内外常用的建筑火灾烟气运动的数值模拟方法进行了综合分析,阐述了各种数值模拟方法的主要思想,介绍了基于各种模拟方法火灾模拟软件的发展现状;讨论了各种数值模拟方法的特点与不足,指出了各种方法的适用范围,提出今后一段时间内我国建筑火灾烟气运动数值模拟的发展方向.

深圳地铁车站通风与火灾的仿真模拟及现场测试