回廊式中庭建筑烟气控制方法研究

结合某大型隧道防排烟工程实际,采用fds构建集中排烟隧道模型,通过对不同火灾工况下隧道内顶隔板处和2m高处温度、烟气蔓延、排烟道及排烟阀处烟气流速等的定量分析,获得了单向和双向集中排烟模式对排烟效果的影响规律。结果表明:30mw和50mw火源功率时,双向排烟顶隔板下方最高温度比单向排烟分别高出200℃和450℃,两种情况下行车道2m高处温度分布相差不大;双向排烟模式下的烟气蔓延范围比单向排烟大;单向排烟下排烟阀处烟气流速按照离排烟风机由近至远递减,且靠近风机的排烟阀流速大于10m/s。

以南昌市某公路隧道为例,采用fds数值模拟多匝道公路隧道的烟气流动规律,研究多匝道公路隧道的烟气控制方案。针对不同火灾场景设置了10组全尺寸模拟实验,分析坡度、弯曲度、匝道对烟气蔓延的影响。结果表明:火源功率为20mw时,三车道隧道中部车道发生火灾时危险性最大；纵向风速为2.5m/s时,能有效控制烟气回流。在隧道坡度、弯曲度和多匝道耦合作用下,控制烟气回流的临界风速为3.5m/s。在着火匝道火源上游设置挡烟垂壁能有效控制烟气向相邻匝道蔓延。

介绍了中庭的火灾特点以及中庭建筑防排烟的现状,分析了中庭建筑烟气流动过程,并且通过结合美国消防协会(nfpa)的商业街、中庭及大空间烟气控制系统设计指南nfpa92b和美国国家建筑规范boca中有关中庭烟层界面的预测方法,叙述了中庭建筑烟气控制的方法和中庭烟气控制系统设计计算的一般步骤。

本文采用区域模拟的方法，将建筑物视为空间节点网络，建立了分析评估建筑物烟气控制系统的模型。数值模拟计算结果与实验数据对比表明，理论计算与实际情况吻合得相当好。

采用fds模型模拟了大空间内发生火灾的烟气运动过程,分析了不同排烟模式下烟气控制的效果。模拟结果表明,补气口面积、火源功率对排烟效果影响较大;而排烟口的布置方式和排烟速率的影响较小。

NFPA92烟气控制系统标准

公路隧道火灾烟气控制策略模拟研究——以往的火灾试验和数值模拟研究大多是在直线形隧道中进行的，为此本文以一具有圆弧形转弯的公路隧道为研究对象，在全尺寸试验的基础上，针对不同的火灾应急通风方案和火源位置，对于火源功率为30mw的火灾烟气控制策略进行了...

许多现代建筑规范都定义高层建筑为消防车可到达最低层至最高层间高度大于75ft（23m）的建筑。高层建筑发生火灾时,消防应急救援人员的灭火作业和建筑内的人员疏散会由于高层建筑内充满了烟气而变得困难。同时使用固定式烟气控制系统（fsms,

风口特性对集中排烟隧道烟气控制效果的影响——结合某集中排烟隧道通风设计,通过cfd模拟,分析了排烟风口形状、风口间距对烟气控制效果的影响。模拟结果表明,集中排烟系统能获得良好的烟气控制效果;排风诱导风速随着火灾热释放速率的增大、排烟口下游烟气扩散范...

高层建筑合用前室烟气控制方式的网络模拟分析——利用多区域网络模型，以20层高层建筑为例，对合用前室各种烟气控制方式进行了定量模拟分析，有助于深入了解合用前室的各种加压方式的特征，同时为评价加压防烟系统的效果提供了一种定量分析方法。模拟结果表明：...

结合某集中排烟隧道通风设计,通过cfd模拟,分析了排烟风口形状、风口间距对烟气控制效果的影响。模拟结果表明,集中排烟系统能获得良好的烟气控制效果;排风诱导风速随着火灾热释放速率的增大、排烟口下游烟气扩散范围的缩小而增大;热释放速率、烟气扩散距离一定时,排烟风口形状由正方形变为横向矩形布置、增大风口间距,均可以有效降低诱导风速。在数值模拟的基础上,得到了适合工程应用的量纲一准则关联式,并对隧道集中排烟系统进行了优化设计。

根据我国现有高层建筑所采用的主要防排烟方式,采用cfd的方法完成了火灾时烟气的不同控制模式的模拟,并对不同的防排烟模式的模拟结果进行比较。结果表明当采用走道排烟加前室门设置空气幕或前室和楼梯间的加压防烟时,其烟气空气效果基本一致,均不能满足整个建筑的安全疏散时间的要求,但空气幕防烟较加压防烟所需新鲜空气量更少,能有效防止火灾的进一步扩大和控制烟气扩散。当采用空气幕加前室或楼梯间加压的组合防烟时,能较好的控制烟气的扩散,满足安全疏散时间的要求,即可以用空气幕和加压的组合来代替传统的前室和楼梯间加压的防烟方式。本文的研究成果可以为合理的设计高层建筑火灾时烟气的控制方式提供了一定的理论依据。

[文章编号]100228528(2009)0720016205 高层建筑火灾烟气控制模式的数值分析 靖成银,何嘉鹏,周　汝,许小磊(南京工业大学城市建设与安全环境学院,南京210009) [摘　要]根据我国现有高层建筑所采用的主要防排烟方式,采用cfd的方法完成了火灾时烟气的不同控制模式的模 拟,并对不同的防排烟模式的模拟结果进行比较。结果表明当采用走道排烟加前室门设置空气幕或前室和楼梯间的加压防 烟时,其烟气空气效果基本一致,均不能满足整个建筑的安全疏散时间的要求,但空气幕防烟较加压防烟所需新鲜空气量更 少,能有效防止火灾的进一步扩大和控制烟气扩散。当采用空气幕加前室或楼梯间加压的组合防烟时,能较好的控制烟气的 扩散,满足安全疏散时间的要求,即可以用空气幕和加压的组合来代替传统的前室和楼梯间加压的防烟方式。本文的研究成 果可以为合理的设

指出了隧道发生火灾时,影响烟气控制效果的因素很多,如排烟量、排烟口的数量、火源与排烟口的距离等。探讨了在采用ansys-cfx软件模拟多种热释放率(hrr)情况下,排烟口位置对火源烟气控制的影响规律。模拟结果表明:临界排烟量随着hrr增加、排烟口中心与火源中心间的距离增大而增大。

为了研究隧道火灾半横向排烟对烟气排放效果的影响参数,同时为半横向通风排烟下隧道火灾烟气蔓延情况的系统性研究提供试验数据支持,建立缩尺比例为1:10的水平模型隧道开展火灾试验,并对火灾半横向排烟时排烟阀和排烟道内的烟气流动进行理论分析。结果表明,水平公路隧道半横向排烟情况下,理论分析得出的排烟阀处烟气流速与模型试验结果基本吻合;在火源附近,冷空气与高温烟气掺混较少,温度较高;在靠近风机处,排烟阀烟气流速较大,但同时因远离火源,热量损失和掺混冷空气较多,因而温度较低;排烟阀开启个数、间距、单个面积以及排烟阀离风机的距离,均会对半横向排烟系统的排烟效果产生影响。

以淮南市某地下商业街其中一防火分区为研究对象,采用模拟软件fds进行了火灾烟气控制的数值模拟,对顶棚机械排烟条件下,排烟量和送风比对室内火灾烟气有效控制的影响进行了研究,模拟分析结果表明,在顶棚机械排烟时,排烟量对室内烟气控制的影响较大。当排烟量为115m3/(m2·h)时,可以达到很好的烟气控制效果,送风比对此的影响较小;当排烟量和送风比过大时,使室内烟气紊流加剧,火场情况混乱。研究结果为此类狭长型地下建筑火灾的控制和人员疏散提供参考。

随着城市化进程的加快，许多城市开始兴建地下商业建筑，地下商业建筑防火问题越来越受到人们的关注。由于地下商业建筑的建构特点与地面建筑有很大的差异，其建筑结构的封闭性强，通风排烟差，因此更容易带来火灾隐患。本文主要从地下建筑烟气控制方法以及烟气控制具体方案展开深入的探讨。

本文采用区域模拟的方法，将建筑物视为空间节点网络，建立了分析评估建筑物烟气控制系统的模型。数值模拟计算结果与实验数据对比表明，理论计算与实际情况吻合得相当好。

火灾是无穷无尽变量的组合,火灾给人类带来的危害有目共睹。在现实生活中,要想预防火灾的发生,就必须对火灾的发生原理和发展过程有全面的了解。只有采取科学、合理的防火、灭火措施,才能减少或降低火灾造成危害性。现就建筑防火性能化设计方法中烟气控制安全评估方法进行简要探讨。

运用长廊型风洞为实验模型,通过实验与模拟对比的方法,应用fds软件,模拟研究自然通风下走廊中常见几种烟气控制模式的效果。分析比较各个模式下温度、烟气浓度等的模拟结果得出,在有自然通风下,挡烟垂壁在火灾初期对延缓烟气扩散效果明显,随着火灾的发展,挡烟垂壁几乎没有效果。采用机械排烟后,走廊内温度与烟气浓度均有明显下降,火灾初期走廊内平均温度明显降低,在火灾后期走廊内烟气浓度降低明显。在排烟量不变情况下,采用两个排烟口比单个排烟口排烟效果更好,240s时走廊内co2浓度相比下降21%。在前室门口设置防烟空气幕可以防止烟气进入前室,利于人员疏散并大幅降低走廊内烟气浓度和温度。开启两个排烟口和挡烟垂壁,结合前室门前设置防烟空气幕,可以达到最好的烟气控制效果,240s时走廊内co2浓度下降59%,co浓度下降58%。

以钱江水下盾构隧道为研究对象,采用fds5.0对双向均衡排烟模式和50mw火灾规模下、10个不同集中排烟量对隧道火灾烟气控制效果的影响进行模拟计算。对比分析不同集中排烟量下,隧道内排烟阀处竖向排烟风速、排烟阀及排烟风机口处温度、排烟效率、行车道2m高度处能见度、烟气蔓延范围的变化情况。模拟分析表明,集中排烟量对排烟效果影响很大。当排烟量为190m3/s时,可达到较好的隧道火灾烟气控制效果。

通过研究空气幕和挡烟垂壁阻挡烟气蔓延的性能,结合地铁站模型,利用fds对控烟措施进行研究分析。考虑挡烟垂壁的高度以及空气幕的风速大小对烟气蔓延控制效果的影响。结果表明,挡烟垂壁高度越大越能有效控制烟气蔓延至站厅层;空气幕的风速适当增大能有效地把烟气控制在站台层。二者的有效结合、合理设置能抑制烟气蔓延至站厅层。