建筑大空间火灾模拟及升温计算简单公式

钢结构经常用于建筑大空间环境。因为使用和功能要求,建筑大空间内通常无法设置防火墙来阻止火灾的水平传播,而是通过设置燃烧岛、防火舱及防火隔离带等措施将可燃物限制在一定区域内。大空间内可能的火灾为区域火灾。给出了模拟大空间火灾的理论模型和升温计算简单公式。公式基于火羽流相关理论,并引入工程相关常数得到。通过工况分析,考察了两种不同火灾场景,公式的计算结果与场模拟软件FDS结果进行了比较,二者符合良好。所给出的公式形式简单,式中参数的物理意义明确,推荐用于实际工程计算。     

大空间建筑火灾中烟气层界面的一种判定

采用摄像机拍摄大空间建筑内烟气运动的整个过程,从录像中获取烟气前沿和主体下降到各指示灯的时间,经时间截取法处理后得到烟气层界面形成及运动的实际时间,求烟气层高度x对该时间t的关系可得烟气运动曲线。把该曲线与采用热电偶测温法及目测法的结果进行对比可知,三者趋势较为吻合,表明摄像这种测量手段能较好地反映大空间建筑火灾中烟气流动的状况及部分运动规律。     

大空间火灾实验厅的建造与初步试验

大空间建筑火灾具有很多特殊性,但目前对这方面的了解还很不够,有关的防火安全设计数据也很缺乏。为此建造了大空间火灾实验厅,研究这类建筑的火灾规律与防治技术。本文简要讨论了该实验厅的设计特点和烟气充填的初步试验,并对将要开展的研究作了简要介绍。     

基于大涡模拟的油池火焰瞬态辐射传热研究

为探究油池火焰燃烧过程中火焰辐射的瞬态辐射传热特性,基于大涡模拟方法建立甲醇油池火焰的燃烧模型,并采用准确性高的灰气体加权和模型(WSGG)模拟高温气体非灰辐射特性;研究甲醇火焰瞬态燃烧过程中的温度、速度、组分浓度变化及辐射热量的瞬态分布特性。结果表明：燃烧气体温度呈现周期性的变化,会不断地有高温气体在油池表面生成,然后上升、膨胀扩散,且在上升过程中气体速度先变大后减小。受此影响,池火液面受到的辐射热反馈随时间剧烈震荡,液面中心辐射热流密度在-17～-7 kW/m²之间变化,且向液面边缘逐渐减小;液面的热流密度概率密度分布呈现三角形;地面的辐射热量因为距离火焰较远及油罐的遮挡作用,比液面小一个数量级。     

大空间公用建筑火灾积木式多功能火蔓延特性实验台的研制

针对大空间公用建筑火灾火蔓延的特点,在积木式设计原理的指导下,完成了大空间公用建筑火灾积木式多功能火蔓延实验台的建造,并对变换火蔓延实验方式的组合拼接方法给予了详细说明。     

通过外墙窗口喷出火焰问题的研究

用传热学,流体力学等的有关知识,从理论上分析了通过外墙窗口喷出火焰的有关问题,并对这些问题进行了实验研究。结果表明：喷了火焰具有较强的传热的能力,它可能成为建筑火灾由低层向高层蔓延的重要原因。     

图像型智能探测报警技术在预防大空间建筑早期火灾中的应用

随着我国大空间建筑迅速增多,近年来,全国大空间建筑如家具城、大型仓库、大型商场、工业车间等场所火灾频繁,财产损失和人员伤亡极为严重。1999年1月10日,四川达川市通州百货商场火灾,造成30人伤亡,直接财产损失3163.1万元。这些大空间建筑火灾,在国内外造成了很大的震动。火灾监控形势的日益严峻,也已经引起国家有关方面的极大关注,成为迫切需要解决的重大问题之一,同时大空间建筑的火灾探测监控也成为世界各国火灾科研者及消防科技工作者关注的课题之一。     

大空间建筑室内火蔓延全尺寸实验设计

大空间建筑室内火蔓延的全尺寸实验能较好反应和说明大空间建筑室内火灾过程的主要规律,也是当前研究建筑室内火灾机理较理想的一种实验方法。文中介绍了大空间建筑室内火蔓延全尺寸实验室的设计思想和实现方法,简要介绍了其在建筑火灾研究中的主要应用前景。     

大空间火灾烟气流动的动态显示研究

讨论了火灾烟气流动过程的计算机动态模拟方法。利用Ｄｅｌｐｈｉ可视化编程工具,建立了一个融区域模拟计算和计算机动态显示于一体的火灾发展的模拟软件,并以中国科技大学的大空间建筑火灾实验厅为对象,对典型火灾羽流及烟气层的发展过程进行了动态显示。     

大跨度、大空间建筑火灾风险及扑救措施研究

随着经济社会的快速发展,建筑领域各种新技术、新工艺、新材料不断涌现,建筑功能以及规模体量越来越复杂庞大。大跨度、大空间建筑由于构造相对简单、内部空间庞大、施工迅速等优点,在大型综合体、展览馆、体育场馆以及各类工业企业、仓储物流等领域广泛应用。本文结合工作实际,认真分析研究了大空间、大跨度建筑火灾风险特点、火灾处置原则、人员疏散抢救、建筑预防倒塌、火场排烟、现场警戒等内容,进一步探索火灾扑救的良好对策。     

大空间火灾实验中温度测量的误差分析

在大空间火灾实验中，由于测温系统的庞大和复杂，导致影响温度测量的误差因素增多。该文主要从热电偶测温误差理论分析入手，讨论全尺寸火灾实验温度测量误差的因素和大小，阐述了大空间烟气温度测量的误差引入方式和减少误差的措施，并对一组大空间内火灾机械排烟实验的温度数据进行了误差分析。     

室内火灾幅射换热的工程计算

本文用辐射换热的方法研究了可燃物在室内火灾环境下的表面热流密度随位置变化的分布,以及加入其它可燃物后所带来的变化.利用这种方法,有助于深刻了解室内火灾中的辐射过程.     

古城镇建筑火灾门窗洞口热辐射特征研究

为探究古城镇建筑的火灾热辐射规律,有效防范火灾,为古城镇建筑消防改造提供参考,以某城中村古建筑为例,运用热辐射理论原理,分析了建筑火灾时门窗的正对位和非正对位的热辐射特征,总结出古城镇建筑火灾时洞口和外立面热辐射的一般规律:正对位辐射时,接收面辐射通量大小随建筑木制外立面门窗洞口的增大而增加,存在安全距离;非正对位辐射...     

中庭在大型地下商业建筑防火分隔中的应用

某大型地下商业建筑总建筑面积大于20,000m2,防火分隔设计超出现行防火规范的要求。提出一种利用采取强化防火措施的中庭对该地下商业建筑进行防火分隔的方案,并对若干最不利火灾场景进行了数值模拟分析,计算结果表明该防火分隔方案能够达到现行防火规范要求的分隔效果,即使在中庭消防设施失效条件下也可以防止火灾在不同区域之间蔓延。     

大型建筑内部火灾温度场的数值模拟

利用CFD技术对在建筑火灾情况下，温度场的变化趋势进行数值模拟。针对大型建筑内部火灾温度场数值模拟特点，考虑建筑火灾中温度、烟气扩散以及尺度较大等因素，通过小尺度数值实验，在模型的效率性和准确性方面对不同模型加以比较、分析，选取带浮力修正的模型。同时，选用国际通用CFD计算软件FLUENT6．1针对某大型建筑内部火灾温度场进行数值模拟。并结合区域模拟软件CFAST对结果进行比较分析。表明CFD场模拟软件FLUENT6．1具有较高的可靠性，可针对大型工程项目进行分析模拟。     

池火灾热辐射的数值研究

通过列举储罐火灾事故,提出对池火灾进行研究的重要性。介绍目前池火灾国内外的研究现状及发展情况,描述池火灾燃烧特征和模型。应用化学流体力学基本定律,建立了描述池火灾过程的基本控制方程组,并根据适当的条件选择辐射模型。建立物理模型,做出合理假设,确定初始和边界条件,对池火灾热辐射过程进行数值模拟,得出火焰周围入射热流密度分布图,计算出相邻两罐之间的最小安全距离,应用于工程实际中,给防火间距的制定提供理论依据,计算结果定性合理。     

气体喷射火灾下热辐射研究

为减少火灾的热辐射伤害和制定合理的作战、疏散方案,借鉴国内外泄漏模型和热辐射模型,考虑到火灾中火焰高度因素,建立压力泄漏-火焰高度-热辐射计算模型,编制了计算程序。对点源辐射模型进行改进,增加火焰宽度的影响,改善了单点源模型的精度,且试验验证了模型的精确性。结果表明:改进的多点源模型比单点源模型能更真实地反映火灾热辐射情况,误差在5%左右。编制的计算机程序,可以实现气体喷射火灾热辐射分布的快速计算。     

煤层自燃火区温度检测技术的研究与应用

在煤矿自燃火区的治理过程中 ,同位素测氡法探测煤层自燃火源精确位置是火区治理的关键技术 ,而火区温度信息的采集为灭火方案及灭火参数提供可靠依据。笔者介绍了综合利用火源位置精确探测技术与火区温度探测技术的方法 ,为煤矿火区的预测预报提供了可靠的手段 ,节省大量的防灭火资金 ,提高防灭火工作效率。     

不同升温条件TN梁火灾行为的有限元分析

采用有限元法对H型简支钢梁在火灾下的热、结构响应进行模拟，得到了瞬态温度场分布，挠度、轴向变形随温度变化的曲线，构件的耐火时间和耐火温度以及屈曲破坏形态，并与试验结果进行了比较；分析了不同升温条件下钢梁的温度场分布和变形规律；研究了升温速率对钢梁火灾性能的影响。结果表明：火灾升温速率不同时，梁截面呈现出不同的非线性温度梯度；升温速率小，截面温度梯度小，耐火时间长，梁变形主要为热膨胀；升温速率大，环境温度高，截面温差大，耐火温度高，屈曲破坏时能承受的挠度也大，但耐火时间短，梁变形为热膨胀和热弯曲的组合。     

大型商业建筑中的性能化设计问题探讨

本文分析了大型商业建筑的建筑特点、火灾特点及火灾危害性,并基于性能化防火设计的理念,针对某大型商场的建筑特点和性能化问题,提出了通过设置防烟走廊阻止火灾高温烟气进入作为疏散临时安全区的中庭的设计方法。在合理估算建筑内火灾和人员荷载的基础上,选用合适的模型,通过对火灾情况下的烟气蔓延和人员疏散进行数值模拟和分析,验证了防烟走廊的设置可有效提高中庭的防火安全性能。