顶棚装修材料对地下商业街火灾影响的数值模拟研究

地下商业街处于相对封闭的环境,在强制通风不利的情况下,内装修材料可燃性对火灾影响显得特别重要。应用FDS火灾模拟软件的大涡模拟(LES)模型,对分别采用木质、石膏板、PVC材质顶棚的地下商业街进行火灾模拟,重点讨论了不同顶棚材料对烟气温度、体积分数的影响。模拟结果表明,木质顶棚装修材料明显增加烟气体积分数、加速火灾轰然的形成。烟气蔓延速度快,烟气中CO最高浓度是其他两种材料的40倍,因此应限制地下商业街商户装修中使用木质顶棚材料。     

地下停车库火灾风险性的评价研究

本文分析了地下停车库的火灾特点。并从停车库的火灾规模、发生轰燃的烟气条件、释放辐射热的大小、相邻汽车被引燃的临界条件和自动喷水系统的动作时间等几方面对停车库潜在的火灾危险性进行了探讨。以某地下一层停车库为例，对其火灾风险性进行了具体评价。     

受限空间火灾轰燃过程的模拟实验研究

研制一种重现火灾轰燃的化学燃料和氧化剂的混合燃料，通过调整燃料的配方，可实现模拟控制火灾轰燃的温度和烟气产生量；实验研究了火灾轰燃过程烟气参数的变化规律，说明建筑火灾烟气运动的场-区-网模拟模型是合理的，分析了火灾过程中烟气的产生、运动、回流、下沉现象物理机制，指出在受限空间火灾救灾过程中应注意的问题。     

基于数值模拟的室内商业街火灾烟气输运研究

针对室内商业街这一特殊建筑结构,使用FDS火灾模拟软件进行三维数值模拟研究商业街内部火灾烟气输运,分别对三种不同排烟工况进行了详细的计算,重点研究了室内商业街拱顶蓄烟能力和机械排烟工况下烟气的输运状况,得到了对防火设计和工程应用有价值的结论.     

城市停车场火灾风险性的评价

城市大型停车场的数量随着经济的发展在迅速增长,这些新建的停车场均向高层和地下空间发展,其投资费用都较大,一旦发生火灾,往往会造成严重的经济损失和人员伤亡事故,国内外停车场发生的一系列火灾事故充分证明了这一点.因此,对停车场进行火灾风险评价具有十分重要的意义.分析了停车场火灾的特点,并从停车场的火灾场景、发生轰燃的烟气条件、释放辐射热的大小、对面汽车被引燃的临界条件等几方面对停车场潜在的火灾风险性进行了探讨.以某地下停车场为例,对其火灾风险性进行了具体评价.     

建筑火灾时期人员密度对安全疏散时间的影响分析

在人员聚集的大型建筑物中,一旦发生火灾,受困人员能否在安全疏散时间内撤离火区,最大限度地减少火灾人员伤亡,一直是建筑火灾应急救援研究领域急待解决的重大课题.以地下商业街为例,应用群集疏散行为模型,对人员疏散时间进行了理论分析和计算.通过火灾时期人员密度变化对人员安全疏散时间的影响分析研究,合理确定了地下商业街火灾风险控制人员密度临界值为0.7人/m2,其研究成果对大型建筑物中的人员疏散设计也具有一定的指导意义.     

地下油料储存库火灾初期模式与安全性研究

使用模拟的地下油料储存库装置,对地下油料储存库火灾初期模式进行了实验研究.结合油料地下储存库火灾防治和安全性要求对实验结果进行了分析.结果表明,模拟油料地下储存库起火后,火灾初期模式与实验初始条件、边界条件和装置结构直接相关.在一定条件下,模拟油料地下储存库内出现爆燃向爆轰的转变;不同的环境条件下,火灾的模式不同;油料地下储存库内火灾的发展,油料的持续燃烧及发生燃烧的部位受通气条件和洞内复杂的烟气流向等条件控制.     

飞机货舱轰燃规律的试验研究

为研究飞机货舱火灾发展至轰燃的内在规律，在1/4体积标准飞机货舱内开展了一系列火灾轰燃试验。以单壁瓦楞纸箱被引燃作为轰燃发生的判据，研究了油盘尺寸和燃料种类对轰燃的影响，通过对货舱上部热烟气层平均温度、地板所受辐射热通量、燃料热释放速率及烟气体积分数的分析，探讨了轰燃发生的临界条件和表现形式。结果表明：油盘尺寸的增大提高了轰燃发生的可能性和轰燃的剧烈程度，在达到引发轰燃所需的临界油盘尺寸后，继续增大油盘尺寸会使轰燃发生的时间提前；引发飞机货舱轰燃所需的临界条件为，上部热烟气层平均温度达到456℃,地板所受辐射热通量达到14.3 kW/m²;此外，通过对轰燃所需的临界油盘尺寸与燃料热物性参数的拟合，发现轰燃所需的临界油盘尺寸正比于燃料的蒸发热，反比于燃料的燃烧热。     

基于DEMATEL/ISM的地下商业街火灾风险影响因素研究

为研究某地下商业街火灾风险影响因素，针对该地下商业街火灾的复杂性和特殊性，建立了包括人员、设备、环境、管理等4个大类下的16个影响因素的火灾风险影响因素指标体系，运用DEMATEL方法分析影响火灾风险的关键因素，并结合ISM方法建立影响因素多层次递阶解释结构模型。结果表明：火灾风险由多种影响因素耦合而成，消防人员工作能力、地下建筑结构复杂度、消防资金投入大小和消防安全规程的执行力度是影响地下商业街火灾的关键因素。     

地下商业街火灾烟气流动实验研究

烟气是火魔的杀手锏。在不同火源功率的长通道实体火灾实验基础上,研究地下商业街吊顶装修前后,以及不同的补风与排烟条件下烟气的特点,考察防排烟措施启动时机、启动位置以及排烟量的大小。实验结果表明:安装天花板有利于提高排烟速率,但烟气蔓延速度加快,因此宜采用镂空式天花板以利用顶部蓄烟;地下商业街宜采用远火源端补风、近端机械排烟方式,设计中需依据风量和速率选取风机,还应考虑风机对流场的扰动以及进风口设置位置。     

回燃及其对腔室火灾过程的影响

从火灾中的两种特殊火行为－轰燃和回燃的发生机理出发,着重讨论了回燃在整个火灾过程中的作用以及回燃对轰燃的影响。结果表明,由于回燃和轰燃同为火灾全过程中的分过程,并且由于二者发生机理的相似性,因而,它们可以建立联系。当具备合适的热解产物浓度时,回燃过程可以使火灾系统的状态突变到完全发展状态,即引发轰燃。     

Theoretical analysis and experimental study on critical conditions of backdraft

Backdraft is one of the most special behaviors of enclosure fires which has strong characteristics of concealment and suddenness. Once backdraft occurs in an enclosure, the fire will quickly engulf the entire enclosure and create a huge extrusive fireball out of the openings. In such circumstance, it is very difficult for people inside to evacuate and firefighters to enter to perform rescue. That’s why backdraft usually leads to serious consequences in both industrial and civil building fires. Experimental investigations on backdraft in enclosure fires caused by solid fuels have been carried out in the study, and the backdraft phenomenon has been reproduced in the small-scale enclosure fire tests. Based on the theories of heat transfer and fire dynamics, the theoretical model of conditions that backdraft occurs in enclosure fires has been established and the critical condition expressions have been deduced. Combining the results of theoretical analyses with those of experimental studies, a new backdraft criterion expressed by β, which is the ration between the combustible gas volume fraction and the lower explosive limit of the mixture, has been put forward.     

Full-scale experimental studies for backdraft using solid materials

The backdraft experiments involved three full-scale room fire tests that used solid furnishing, loveseats. From experimental data, a backdraft caused two temperature peaks. The first one was below 600 °C. Then, an abrupt opening of the front door led to a supply of a large amount of fresh air, followed by an indication of sudden temperature rise. The second peak temperature was over 600 °C. Meanwhile, the deflagration resulted in the gases heating and expanding within the fire space, thus forcing unburned gases out of the vent ahead of the flame front. Comparing both cases with natural gas and solid loveseat as the fuel in backdraft, the former can achieve pre-mixture state and readily create an instant explosion wave phenomenon; however, this wave disappeared immediately. On the other hand, the solid loveseat used as the fuel in this study produced backdraft within 30–50 s after opening of the door. After the occurrence of backdraft, fire maintained a period of fully developed stage, which was consistent with the conditions in actual fires.     

水幕在隧道中灭火的数值模拟研究

利用CFD软件中的专用FDS软件对水幕在隧道产生火灾进行灭火模拟研究,模拟水幕对隧道中火灾产生的烟气流动速度、烟气浓度以及温度等特性参数的影响,模拟得到水幕能有效地减慢地下隧道中烟雾的扩散和降低烟雾的温度,为地下工事中的人员逃离提供有力的保证,为加强地下工事的防御提供了理论参考。     

某地下商场紧急情况下人员疏散实验研究

地下商场紧急情况下人员疏散过程非常复杂,受到众多因素的影响,如人员自身因素、环境因素等。通过设计并实施人员疏散实验,同时对实验参与人员开展问卷调查,分析了地下商场紧急情况下人员疏散特性及借用相邻防火分区防火门作为安全出口对疏散过程的影响;从疏散演习实验过程中人员出口选择、疏散时间及出口流率、疏散行为等三方面内容对实验结果进行了分析和讨论。     

浅谈氮气灭火系统的应用

随着哈龙替代气体研究的不断深入 ,氮气作为惰性气体灭火的一种 ,引起了人们的广泛关注。然而 ,在矿井火灾防治中 ,氮气因其来源广泛、价格低廉 ,很早就得到广泛的应用。笔者对氮气灭火系统的特性、优缺点及其适用范围进行了分析 ,将氮气与其他哈龙替代气体灭火系统进行了比较 ,探讨了引起矿井与建筑火灾扑救差异的原因。针对目前固定式氮气灭火系统应用系统压力较高的特点 ,提出使用长距离输送和制氮机供氮的方法 ,来降低因高压力所带来的成本问题。提出使用氮气灭火系统 ,建立地铁、隧道及地下公共设施等地下建筑物大型火灾的灭火技术     

采空区隐蔽火源探测及声学法煤温感知新技术探讨*

为精准判定采空区等地下隐蔽火区高温点的位置和范围,综述现有采空区煤自燃温度探测技术,重点总结和分析红外探测法、分布式光纤测温法、指标气体探测法、热电偶测温技术以及同位素测氡法等煤层测温手段的研究进展与技术瓶颈,着重研究声学法测温的技术原理及实现方式;结合分层建模和插值建模的优点,探讨声学测温技术在采空区松散煤体煤温反演探测应用中的可行性。结果表明:受限于煤层赋存及开采方式等煤矿现场的实际情况,准确反演和精确定位采空区等隐蔽火源高温点和位置的探测方法和装备技术有待进一步发展;声学法探测松散煤体自燃温度的基本原理、传播衰减规律、温度场重构模型及其关键特征参量需进一步准确获取;综合考量声学测温技术原理和实现过程,该技术适用于采空区松散煤体自燃火区的环境特征,有望成为采空区隐蔽火源位置精准探测发展前景良好的探测方法。     

火灾科学需深入研究的课题探讨

火灾科学是系统的科学,它涉及多个技术领域。从科学发展和现实角度,提出当前的火灾科学在城市消防规划、高大空间建筑防火设计综合方法、多层地下交通枢纽防火研究、安全疏散心理和机理研究、火灾自动报警系统的关联研究、建筑防排烟技术研究、建筑结构耐火性能研究等10个技术领域需深入研究的课程,以最终实现基础理论、实用方法、先进技术和科学管理一体化。     

步行街在城市地下综合体中防火分隔的应用

城市地下综合体在大型城市中迅猛发展,而现行防火规范中对其商业部分防火分隔的要求难以满足设计需求。结合城市地下综合体的建筑特点,提出将采取加强消防设计的步行街作为防火分隔的措施,以某城市地下综合体为例,通过理论分析与数值模拟的方法,证明了该防火分隔方案能够达到现行防火规范要求的分隔效果。