基于GIS的地震次生火灾蔓延范围模拟

地震次生火灾对人类的危害极大。笔者首先在对阻止火蔓延的因素进行分析以及对以往调查资料分析的基础上,确定了阻止火蔓延的距离与建筑物结构及防火类型的关系。然后,在阻止火蔓延距离的基础上,确定了地震次生火灾蔓延范围模拟的方法以及流程。最后,以汕头市为例,对地震次生火灾蔓延范围进行了模拟。通过对地震次生火灾蔓延范围的研究,为地震应急救灾提供了决策的科学依据。     

高层建筑外墙火灾数值仿真研究

采用CFD模型,对某高层建筑外墙火灾进行了仿真分析,考虑了火源位置及风速对火焰沿外墙蔓延的影响,分析结果表明在单点着火的情况下,火灾首先从着火点沿着火面外墙向上及向两侧蔓延,火焰垂直蔓延速度远远高于水平蔓延速度,火灾从单侧向相邻侧蔓延一般首先会出现在建筑顶部区域,然后相邻侧火灾会呈现自上而下的蔓延过程,最终会发展为整个建筑外表面全部参与燃烧的情形。针对以上特点对高层建筑的外墙防火提出了建议。     

可燃固体表面火蔓延行为研究进展与展望

固体可燃物表面火蔓延是森林火灾、建筑火灾以及工业火灾中普遍存在的燃烧现象,是火灾研究的基础问题。对固体可燃物表面火蔓延行为进行分类,评述国内外的固体可燃物表面火蔓延行为研究现状和目前存在的主要问题。总结固体可燃物表面火蔓延试验研究的技术手段,对比分析不同因素对建立固体可燃物表面火蔓延行为理论模型的影响。这些因素包括环境流场、化学反应动力学、热解气体组分和炭化过程等。概要介绍固体可燃物表面火蔓延计算模拟的优势。最后指出固体可燃物火蔓延行为研究的发展趋势,并提出未来若干重点研究方向。     

基于GIS的城市特大火灾蔓延模拟

本文将对城市特大火灾的蔓延机理进行深入剖析，并构建火灾蔓延的半经验半理论模型。该模型包括两个子模型，其一为个体建筑火灾发展的简化模型，其二为建筑物间的火灾蔓延模型。前者简化了个体建筑内部火灾发展与蔓延的复杂过程，仅简单评价了个体建筑火灾发展所处的阶段，即起火、轰燃、充分发展与倒塌，并计算出各阶段相应的物理量。后者则是从建筑物间火灾蔓延的机理入手，借鉴已有模型对两种主要的火灾蔓延方式热辐射与热对流进行模型的简化和修正，并且量化了影响建筑物间火灾蔓延的气象条件。最后，作者提供了基于GIS的城市特大火灾蔓延模拟方案，并将模拟方案用于对日本1995年阪神地震后神户市高桥医院周边一处起火进行火灾蔓延模拟，再将模拟结果与实际火灾蔓延结果进行对比，从对比中充分体现出模型的有效性。     

高层建筑室外火灾的数值模拟与分析

为了探究高层建筑室外火灾蔓延规律以及温度和烟气在超高层建筑火灾中的分布状态,以上海静安区失火住宅楼火灾为背景,应用火灾动力学软件FDS,对火灾进行模拟与分析。实验得出:外部火灾一方面通过表面保温材料迅速蔓延至楼顶,再由表面向建筑内部蔓延,当玻璃破碎后火势由着火点向建筑内部蔓延,由于烟囱效应再通过电梯井、楼梯向楼顶部蔓延。火灾中空气温度随离着火面距离的增加而降低,烟气浓度随时间而变化。同时引入热辐射对人的伤害模型。     

异质森林火灾模型及火灾扑救对森林生态系统的影响

森林火灾元胞自动机模型是研究自组织临界性的经典模型之一。这一模型中森林用一个二维网格来表示,其中每个格点代表一棵树或代表空地,各节点的树具有相同的生长概率和着火概率,以一定的规则进行演化。这一模型没有考虑树木间的差别,因而是同质的。我们考虑到不同树木间由种类、树龄等原因引起的生长概率与着火概率的不同,改进了经典森林火灾模型,提出了一个异质森林火灾模型,并研究了这一模型的自组织临界性。在新模型的基础上,研究了火灾扑救对森林群落分布的影响,给出了模拟结果,该结果与实际的观测结果得到符合。该文的研究可望对森林火灾预测及研究火灾扑救对森林生态系统的影响具有一定的意义。     

基于GIS的建筑物地震次生火灾危险性模拟

地震次生火灾对人类的危害极大 ,192 3年日本关东大地震中 ,大火烧毁了 4 4 .7万栋房屋 ,烧死5 .6万余人。笔者计算了建筑物发生地震次生火灾概率的大小 ,并在此基础上对建筑物发生地震次生火灾的危险性进行了模拟。通过对基于GIS的建筑物地震次生火灾危险性模拟 ,为预防地震次生火灾的发生提供有力的依据 ,同时为地震次生火灾发生后进行应急救灾提供了有力的支持。     

老年公寓火灾场景人群疏散模拟

为优化我国老年公寓消防安全设计,减少火灾发生时的人员伤亡,建立火灾和疏散建筑信息模型(BIM),在火灾场景下进行疏散模拟,分析老年公寓建筑布局对火灾蔓延的影响,以及温度、能见度、CO体积分数和烟气层高度对老年群体疏散行为的影响。结果表明:在火灾发展过程中,层高为3. 3 m的着火楼层,在0. 5～1. 5 m高度内温差较大;着火房间内,烟气层会稳定在约1. 4 m高度处;走廊形式对火灾温度传播影响较大;烟气、高温等因素对着火楼层及以上楼层老年群体疏散不利,这些楼层的老年群体无法全部安全疏散;提高楼层垂直方向上的疏散效率可减少伤亡人数。老年公寓建筑布局方面,增加安全出口数量、设置坡道式疏散楼梯等方式,可提高疏散效率。     

坡地建筑外立面火灾温度演化研究

针对坡地建筑外立面开口火溢流行为,为了预测不同坡地角度时圆形开口建筑火溢流的外立面热羽流温度分布规律,采用1∶8缩尺寸建筑火灾模型,开展圆形开口建筑火溢流实验研究.结果 表明:在建筑火灾燃烧状态稳定下,对于确定开口尺寸、火源功率以及坡地坡度(倾斜挡墙)下,带有圆形开口的燃烧室内温度基本均匀且保持一致;针对圆形开口建筑,...     

聚苯乙烯外墙保温系统火灾风险影响因素分析北大核心CSCD

为了研究聚苯乙烯外墙保温系统火灾风险的问题,对比了3种火灾测试方法,分别是基于ISO 5660的小尺寸锥形量热计实验方法、基于ISO 9705的大尺寸实验方法和基于BS 8414的全尺寸实验方法。讨论了3种方法评测外墙保温系统火灾风险的适用性,进一步在比较分析热释放速率、临界热流强度、火蔓延情况、火灾行为以及实验后样品完整性等参数的基础上,得到了影响聚苯乙烯外墙保温系统火灾风险的关键因素。结果表明:虽然空腔的形成在此类系统火灾中不可避免,但系统保护层的严密性和完整性决定了空腔火蔓延的危险性以及聚苯乙烯在系统内的融化流动及燃烧特性。针对聚苯乙烯外墙保温系统火灾风险影响因素,进一步给出了此类系统的防火措施。     

基于改进N-K模型的公共建筑火灾风险耦合研究

为了弥补传统N-K模型需要大量统计数据支撑才能应用的局限性,提出了一种改进N-K模型。该模型能在缺少统计数据的情况下,结合层次分析法将事故发生概率替代为风险因素的频度进行风险耦合度计算。将此方法应用于公共建筑火灾风险耦合的研究中,结果表明:耦合风险因素越多,风险值越大;耦合风险因素相同时,建筑因素比设备因素更易造成火灾事故,人员因素比管理因素更易造成火灾事故;主观因素耦合风险比客观因素耦合风险大。分析结果与近些年发生的公共建筑火灾事故比较,关键致因风险及耦合情况与实际总体状况一致,证明了改进N-K模型具有一定理论价值。     

中国古建筑防火保护探讨

分析我国古建筑的结构特点及其发生火灾的原因,给出部分古建筑火灾的实例,提出我国古建筑防火保护策略的评价方法。针对我国古建筑主要是木结构和木石结构的建筑特点,笔者提出:采用防火涂料或/和阻燃液对古建筑中的木结构进行防火保护,以延缓或阻止火势的蔓延,为施救和人员逃生赢得时间;而采用厚型无机防火涂料或隧道防火涂料来保护古建筑的石结构,可以避免火灾时因石结构强度的破坏而导致建筑物坍塌。     

基于贝叶斯方法的竖井中性面模型参数不确定性研究

随着高层建筑越来越多,其发生火灾的风险也越来越大,火灾烟气是导致火势蔓延和人员伤亡的主要原因,因此高层建筑防排烟设计问题可谓重中之重。建筑中性面的性质决定了其在防排烟设计中的关键地位,通过对建筑中性面位置的研究来优化建筑防排烟设计,减少火灾烟气对人和建筑的危害具有重要的意义。在前人工作的基础上,利用场模拟的方法得到样本值,并引入贝叶斯概率方法量化模型参数的不确定性,分析了竖井结构单一参数的不确定性对中性面位置分布的影响。旨在为火灾安全工程设计和竖井模型实验台设计,以及建筑竖向通道防排烟设计提供一定的参考。     

火灾演化、整体火安全和火灾蔓延

本在介绍了自然火灾演化过程及关荷载如何确定后,对建筑整体火安全概念进行了讨论,包括火灾时居民和消防人员的安全性、自然抗火时间、结构火安全设计和财产损失。对结构破坏后的火蔓延计算及标准热荷载的应用也进行了讨论和介绍。     

基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测器布置研究

为尽快发现和控制火灾,使古建筑的消防投资更经济有效,需进行试验研究。但古建筑不能进行现场试验,通过基于火灾动力学的场模拟软件FDS5.0,以山西圣母殿为例,建立物理模型,模拟火灾发生、发展过程,得出火灾烟气蔓延过程中浓度和温度随时间变化的不同分布。通过对模拟结果分析,对圣母殿中感烟和感温2种火灾探测器进行合理有效的布置,经过数据检验,在最短时间内报警系统有效报警。结果分析表明:不论着火点在建筑的什么位置,只要合理的设置和组合火灾探测设备,就能在第一时间发现火情。证明了软件模拟的方法对古建筑消防设施设置方式的可行性。     

山地火蔓延过程的三维模拟

本文以林火蔓延的模型为基础，运用OpenGL图形渲染的技术，考虑实时的地形坡度和风向，动态的显示实时火场边界，通过巧妙地将林火蔓延模型转变为计算机中的数据结构，结合粒子系统，在计算机上三维模拟重现了由单个火源引发的林火蔓延过程。这对于林火的辅助应急决策，有效地组织扑救，减少火灾损失，计算火灾引起的损失评估具有重要意义。     

建筑火灾风险综合评价对火灾保险费率影响的研究

保险人为了降低建筑火灾后巨额的损失赔付,需要在承保时对建筑物进行火灾风险评价,进而根据评价结果确定保险费率的大小.论文根据高层建筑火灾风险的模糊综合评价模型及评价结果所在的等级范围,提出并建立了保险费率浮动的关系方程式.最后应用此模型和关系式对一幢高层建筑的火灾风险进行了评价,得出其防火安全等级和费率的浮动值.研究结果表明,所建立的方法为保险人确定费率浮动提供了依据,并为承保前的检查、承保后的核查,提供了系统的技术手段.     

公共聚集场所防火设计中的火灾场景设计研究

在对公共聚集场所性能化防火设计的基础上,介绍火灾场景设计的内容和方法,通过对火灾荷载和火灾热释放速率的计算,得到火灾发展的变化情况和热释放速率曲线,进而构建适合公共聚集场所等大空间建筑的火灾设定模型。并应用该计算方法和模型对某超市进行火灾场景设定来确定该火灾场景的最大热释放速率,并对其火灾蔓延可能性进行讨论,为火灾危害性评估以及火灾探测和扑救系统的有效性评估提供依据。     

高层建筑火灾风险的二级可变模糊评价

随着国民经济的迅速发展,结构复杂、人员密集的高层建筑正在逐渐增多,由于其特殊的结构形式,高层建筑火灾的性质与一般建筑火灾不同,因此,高层建筑的火灾风险评价方法是火灾安全学中的一个热门研究方向。本文以可变模糊集理论为基础,建立了一种新的高层建筑火灾风险评价模型—二级可变模糊评价模型。以某高层建筑火灾安全评价为例,运用二级可变模糊评价模型进行风险等级计算,并与其他评价方法的评价结果进行了比较分析。最后,通过变动权值,对该建筑的火灾风险等级进行了重新评价,结果表明,本文建立的模型有效,且评价结果对指标的权值依赖较小。该模型考虑了隶属度的相对性,使评价结果更为可靠,具有普遍适用性。