某钢结构物流中心火灾案例及结构抗火分析

2011年3月,某钢结构物流中心发生火灾,过火面积约7000m2,损失惨重。通过对该例火灾的起因、火势蔓延、结构倒塌进行分析,探讨钢结构建筑防火设计和结构抗火措施。研究结果表明:①钢结构因本身抗火性能差,易垮塌,不利于火灾扑救;②在火灾中钢结构易整体破坏,造成重大损失;③由于未采取防火分隔,扩大了火灾蔓延途径和过火面积,加剧了火灾损失,也加大了火灾扑救难度。为了减轻火灾损失,应当:①合理设置防火分隔;②提高或保证钢柱、钢梁的耐火极限,以提升结构抗火能力;③加强对钢构件和结点的防火保护;④保证自动喷水灭火系统的正常运行,有效实施初期灭火。     

基于遥感+GIS的山火检测及火势蔓延监控平台实现

基于遥感与Web GIS技术，构建了山火检测及火势蔓延监控平台，主要包括多模型联合的火点检测、基于Rothermel模型的地表火蔓延模拟和基于粒子模拟的三维可视化等功能。系统在多源遥感数据的基础上，联合多项火点检测模型，实现高温异常点的定位，并模拟不同下垫面及气象等因子影响下的火势蔓延过程，进而建立直观的可视化模拟。文章以大同市森林火灾为例，验证系统的可行性，结果表明该系统能够有效检测火点并模拟预测火势蔓延情况，对于提高山区森林防灭火工作水平，减少人员伤亡和财产损失，保护生态环境提供技术支撑。     

基于地理信息系统的森林火灾扑救辅助决策系统的研究

森林火灾的蔓延和扑救受林区地形,植被,水系及道路等多种地理因素的影响,本文通过建立林区地理信息系统,结合火蔓延数学模型,实现了对得杂条件下林火蔓延的计算机模拟预测,并在预测结果的基础上提出了合理,优化的防火道开设方案。     

窗墙面积比对高层住宅外墙外保温火灾蔓延的影响分析

外墙外保温火灾发生后,窗口不仅成为火焰进入室内的通道,而且提供大量的新鲜空气,可能导致室内发生轰燃。为了研究住宅窗墙面积比(以下简称窗墙比)对火势的蔓延速率和火场温度的影响,采用了美国标准与技术研究所开发的场模拟软件FDS(火灾动力学模拟器),模拟了不同窗墙比情况下的住宅外墙外保温火灾。分析结果表明:随着窗墙比的增大,火灾蔓延速率变快,蔓延范围增大,但峰值温度降低;起火面窗墙比为0.25时,测点峰值温度远大于对照组,起火面窗墙比为0.30时,起火房间有明显的轰燃现象,起火面窗墙比为0.35时,充分对流通风,环境冷空气进入室内,峰值温度较低;非起火面窗墙比变化基本符合上述规律,但当窗墙比过小(0.20)时,火焰难以进入室内,火势较小。     

地表火蔓延的真实感仿真

地表火蔓延的计算机仿真在火灾的扑救、预防及评估等方面具有重要的应用价值。现有的研究大多偏重于火焰蔓延的数值模拟和简单可视化,影响了人们对火灾蔓延的直观认识和临场感。提出了一种基于图形绘制技术的地表火蔓延的真实感仿真技术。首先,根据地表火蔓延的物理规律,并考虑到地形、气候和可燃物等因素的影响,提出了一种基于Rothermel模型的地表火随时间变化蔓延的建模方法。然后,采用基于GIS地形数据和高程图绘制相结合的方法绘制场景地形。再改进传统的粒子系统绘制技术对火焰进行真实感绘制。该方法可以通过变化不同的参数而富有真实感地再现不同环境条件下地表火蔓延场景,能够为灭火决策提供依据。最后,文中给出了不同条件下地表火场景的绘制结果。     

建筑物地震次生火灾的贝叶斯网络推理模型研究

为了研究地震过程中建筑物内部燃气管道泄漏后引发次生火灾的演化路径,通过对地震次生火灾蔓延过程的分析,构建了反映城市地震燃气泄漏次生火灾发展各阶段中间原因事件之间依赖关系的贝叶斯网络,确定了节点变量及其状态取值范围。通过对国内外地震灾害记录和专家经验判断结论的分析,给出了贝叶斯网络结构中各节点变量的条件概率。依据贝叶斯网络推理方法,比较了地震特征及建筑属性相同条件下,消防力量扑救、地下供水管网老损等节点变量取值不同时,地震次生火灾的发生、失控以及蔓延的后验概率。推理结果表明,扑救行动的及时与有效性对地震火灾灾害的发生概率影响显著,灾害现场的环境风速、建筑物间的防火距离等因素对火灾蔓延概率有着较大的影响。     

基于GIS的森林火灾现场模拟及其应用

分析了基于GIS进行森林火灾现场模拟的可行性,对在ESRI Arc View9x平台上进行森林火场环境模拟、林火蔓延预测和火灾扑救态势标绘与推演的方法进行了研究,并结合开发实例对其实现机制进行了详细的阐述。     

城市地震次生火灾研究综述

地震次生火灾是最易发生、破坏性最大的地震次生灾害。详细分析了地震次生火灾起火、蔓延与震后消防扑救的特性，并据此提出了地震次生火灾研究的3个关键主题：震后起火、火灾蔓延和震后消防扑救。针对这3个主题，对国内外的相关研究进行了完整的介绍和深入的评论。通过评论，为进一步研究提出了地震次生火灾研究中的不足、难点、重点和思路。     

设排烟道的隧道中火灾烟气控制效果的模拟研究

采用三维数值模拟方法,对设置有排烟道的隧道进行了火灾烟气控制的稳态、瞬态模拟分析;研究了在多种通风排烟方案及开启不同数量排烟风口的情况下,该隧道火灾烟气的蔓延特性和烟气控制效果。通过对不同工况的模拟比较研究,为设排烟道的隧道推荐了适宜采用的两种控制火灾烟气的通风排烟方案,并从人员疏散的安全性角度证实了所推荐的方案是可行的。为设置有排烟道的隧道火灾烟气控制及紧急通风设计提供理论依据,同时也可指导人员安全撤离和消防扑救。     

隧道纵向通风对火灾规模和火灾蔓延的影响

隧道纵向通风一方面会给火源提供大量氧气,扩大火灾规模,增加火灾蔓延的可能性;另一方面又可以带走大量热量,减小火灾蔓延的可能性。目前,这两方面影响的相对重要性还没有被很好地研究。本文对纵向通风对隧道火灾蔓延的影响进行了研究,首先分析了纵向通风对隧道火灾规模的影响,然后利用火灾动力学模拟程序FDS,对不同通风速率及相应火灾规模条件下隧道内车辆间的火灾蔓延进行了数值模拟,得出了不同通风速率条件下火灾蔓延的规律,并提出了控制隧道火灾蔓延的措施。结果表明,增加通风速率能较大地增加货车火灾的热释放速率,当通风速率小于2 m/s时,火灾蔓延的距离随通风速率的增加而增大,当通风速率大于2 m/s时,火灾蔓延的距离受通风速率的影响很小;对于客车火灾,通风对火灾的热释放速率影响较小,并且火灾蔓延的距离随通风速率的增大而减小。     

基于GIS的城市地震建筑物次生火灾蔓延模型

考虑城市地震次生火灾发生和蔓延的实际情况,以城市内地震破坏下的建筑物为火灾蔓延的主要载体,从工程应用的角度按不同结构类型给出了次生火灾蔓延参数,并建立了不同类型结构蔓延的临界距离等;考虑地震破坏下和不同风速对燃烧参数的影响,建立了以建筑物为对象的城市地震次生火灾蔓延模型。并以地理信息系统为平台,开发了城市地震次生火灾蔓延模拟系统。该模型的建立可为防御和减轻城市地震次生火灾提供辅助决策,同时对城市日常防火也有一定的参考价值。     

高层建筑典型外墙保温材料火蔓延特性数值模拟研究

有机保温材料被广泛应用于高层建筑外墙保温体系的同时,也可能增加高层建筑的火灾风险。本文通过计算机模拟,着重研究了保温材料之一的聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)的火蔓延速率、失重速率及温度场分布等特性。研究结果发现:发生火灾后,外墙保温材料可以在很短的时间内自下而上蔓延至整个材料表面,并有表皮着火的现象。在火焰到达材料顶部之前,向上火蔓延占主导地位,材料中部区域明显燃烧脱落,火焰在材料两端上部继续燃烧,有向下加速蔓延的趋势;之后,火焰沿着材料中部内侧向下剧烈燃烧,材料呈V字型燃烧直至熄灭。在高层建筑外墙外保温材料火蔓延中,不同着火点情况下的燃烧速率随时间变化的趋势相似,且会形成两个波峰。     

不同开口状况下多层建筑火灾烟气运动的数值模拟

建筑物发生火灾时,因火灾而伤亡者中大多数为烟害所致。高层建筑中由于存在“烟囱效应”的作用,烟气更容易向上迅速蔓延,而不同的开口状况将影响这种蔓延速度。本文阐述了多层建筑火灾烟气运动的数学模型及数值方法,应用PHOEN ICS3.5对多层建筑火灾产生的烟气运动进行了模拟,分析比较了不同开口状况下火灾烟气的运动状况;同时,初步论述了PHOEN ICS用在建筑火灾烟气运动的数值模拟上的优点和可行性,以及用它来模拟不同开口状况下多层建筑火灾烟气运动的实用性。     

火源和壁面材料对轰燃影响的数值模拟

轰燃是建筑火灾中一类特殊的火灾现象，其引起的危害是巨大的。有很多因素会影响轰燃的产生，在这些因素中，火源类型大小及壁面参数等对轰燃发生时的热烟气温度和热释放速率有重要的影响．本文利用区域模拟方法计算了这些因素的影响情况．计算结果表明，火源对火灾的蔓延影响十分显著；墙壁材料可燃的难易程度会大大改变轰燃发生的时间．     

控制森林大火系统工程

本文论述林火管理中防止大火成灾的重要性,并以系统工程为主要手段,通过计算机运算提供的数据,指挥人员选用相对优化的决策。依靠现代化的灭火技术,最大限度地制止大火蔓延直到熄灭,其目标是把火灾损失限制在最小程度.     

拉萨和合肥环境下不同厚度保温材料EPS火蔓延特性研究

为了揭示保温材料EPS在不同厚度以及不同压力和氧气浓度等条件下火蔓延特性规律,分别在高原地区的拉萨和平原地区的合肥对其进行了火蔓延实验。实验是在小尺寸火蔓延实验台中进行的。通过分析在水平放置时,不同厚度保温材料在两地火蔓延过程中火蔓延速度、平均池火长度、平均最大火焰高度等特性参数的变化规律,定量地揭示了高原和平原环境对不同厚度保温材料EPS火蔓延特性参数的影响。结果表明,保温材料EPS火蔓延速度、平均池火长度、平均最大火焰高度在拉萨和合肥环境条件下,均随着保温材料厚度的增加而增加。同种厚度EPS在两地火蔓延过程中,火蔓延速度、平均池火长度、平均最大火焰高度在合肥地区都高于拉萨地区的特点。     

城市火灾模拟分析与消防应急指挥系统的设计与实现

城市火灾对人类的危害极大,建立城市消防地理信息系统是减轻城市火灾的有效途径。剖析了传统火灾报警与消防调度模式存在的弊端,尝试提出城市火灾模拟分析与消防应急指挥的融合模式,并运用GIS技术设计和实现了城市火灾模拟分析与消防应急指挥系统。解决了系统实现过程中的一系列关键技术:基于两种方式的接警空间定位、复杂条件下大区域火灾蔓延动态模拟分析、火灾损失预测与评估及消防应急指挥决策模型等。     

两类常用森林火灾蔓延模型的比较

简要介绍了两类常用的森林火灾蔓延模型--邻接单元模型和波动传播模型的原理和实现方法.对作为离散模型的邻接单元模型和作为连续模型的波动传播模型的优、缺点作了系统的总结,并分析了它们对系统精度、实时性、复杂性、全局适应性、计算可靠性和整个模拟系统结构性能的影响.通过对比发现,两类模型在性能上的优势和局限有很强的互补性.因此,为了提高蔓延模型的性能,并使其不受火行为和地理要素复杂性的限制,有必要取长补短,通过现有的计算机技术将两者结合起来.     

林火行为预测预报专家系统

在针对我国大兴安岭林区典型可燃物进行实验的基础上,参考美国北方林火实验室编制的BEHAVE程序中的数学模型,提出了一整套估算森林地表火火行为特征量的表达式。在此基础上,通过交互式窗口技术、字符型汉字技术和专家系统原理,建立了“林火行为预测预报专家系统”。该系统在输入现场可燃物分布特性参数及相应的地形条件和气象条件后,即能迅速预测火蔓延过程中不同时间段的火行为特征量的值。与野外试验的结果对比表明,预测的结果是合理、可靠的。