外立面阻隔结构限制下建筑开口外部火溢流温度分布特性的研究

为阻止建筑外立面开口火溢流的纵向蔓延,本文基于高斯分布等有关知识,理论分析阳台、窗口和窗槛墙3个外立面阻隔结构限制下的建筑开口外部火溢流的温度分布规律,并运用数值模拟的方法,数值拟合找出建筑外立面开口火溢流的纵向温度分布与窗口宽度、窗槛墙高度及阳台伸长之间的相关性。结果表明：阳台、窗槛墙和窗口阻隔结构共同影响着建筑外立面开口火溢流的外部温度分布,在对建筑外立面阻隔结构的设计中,必须考虑多阻隔结构对火溢流的阻隔作用,靠单一因素的参数设计,无法保证建筑外立面的防火安全。     

建筑火灾增长阶段室内温度的时间特性研究

为研究建筑火灾增长阶段室内温度的时间变化规律,提出了高温烟气的主要几种热损失的计算方法,发展了受火室与未受火室及环境的热平衡方程,并采用牛顿-拉菲尔森法迭代得到受火室的温度变化.计算了慢速、中速、快速、超快速四种火灾增长速率下,受火室气相温度及烟气热损失随时间的变化.本文的研究方法及有关结果可以为建筑防火及安全疏散提供有力依据.     

凹型建筑外立面火灾烟气蔓延特性研究

为了研究凹型建筑外立面火灾烟气蔓延特性,对高层建筑凹槽内火灾烟气“三场”数值模拟。研究表明:结构因子α（进深与槽宽之比）的变化导致凹型建筑结构内呈现不同的火灾烟气蔓延规律;当α为0~0.4时,建筑凹槽内的火灾烟气无烟囱效应;当α为0.6~1.2时,建筑凹槽内的火灾烟气呈现一定的烟囱效应,其火灾烟气温度场、CO浓度场、扩散速度场变化显著;当α>1.2的,建筑凹槽内的火灾烟气烟囱效应显著。     

风-热耦合对建筑外立面火源融合燃烧的影响

针对建筑外立面火源融合燃烧现象,展开了影响受体引燃过程的因素分析和环境风作用下多火源融合时热参数的演化研究,分析了燃烧过程中系统产热能力、温升和引燃时间变化,探明了风-热耦合作用下建筑外立面多火源融合燃烧行为机制。结果表明,风速增大会限制火源融合后外立面火焰燃烧行为,表现在受体引燃时间变长、温度和单位温升值变小,但风速介于1～1.5 m/s时会增强EPS燃烧产热能力,风速为2 m/s左右时有利于受体内部引燃过程;相同风速环境时,对系统EPS燃烧产热能力和受体引燃时间影响为竖向三火源>竖向四火源>竖向双火源,而对单位温升影响最大的则是竖向双/三火源融合,其温度最大影响区间为融合层向上1—2层高度。     

烟气自通道向中厅大空间扩散的实验研究

热烟气由单室经通道向中厅大空间溢流是受限空间火灾中重用的排烟通风问题，它在火场新鲜空气补充及火势向未燃区的蔓延过程中起着重要的作用，而且对火灾的监测、扑救及避险逃生有着重要的意义。本文的实验测量了通道向大空间溢流的准稳态温度场和速度场，得到了出口溢流平均速度与火源功率之间的关系式。实验结果表明：通道出口的热烟气溢流可以近似地认为是二维湍浮力射流，采用二维射流模型可以改进已有的烟气溢流计算方法、提高工程计算的准确度，这对火灾安全工程具有实用意义。     

建筑火灾风险评估研究

目前,建筑火灾风险评估常用方法有基于模糊数学的模糊综合评判法和基于性能化设计的性能化评估方法.在前人研究的基础上,利用系统原理,把建筑作为一个由若干相对独立的空间区域组成的系统,通过评估各个区域的火灾风险来确定整个建筑的火灾风险.该方法的优点是便于防火设计和管理人员确定重点防火区域,通过降低重点区域的火灾风险,来降低整个建筑的火灾风险.     

大坡度倾斜巷道火灾烟气温度分布特征研究

为研究矿井大坡度纵向通风倾斜巷道发生火灾时烟气蔓延特征,采用Pyrosim数值模拟方法,分析坡度为5～30°的巷道火灾顶棚烟气最高温度和纵向衰减特性;提出坡度修正系数,构建一种适合坡度大于10°的巷道顶棚烟气最高温度预测模型.研究表明:随着巷道坡度增大,顶棚烟气最高温度下降,但烟气层垂直方向温升梯度减小,高温烟气充满近...     

典型建筑装饰材料热释放速率全尺寸火灾实验研究

ISO ROOM 9705火灾实验方法是一种全尺寸实验方法，主要研究室内建筑装饰材料的火灾特性。该实验方法能够模拟真实的火灾条件，因此测试结果比较可靠。该文首先介绍了ISO ROOM实验方法的原理和主要的实验装置，然后通过测量只在壁面装有建筑装饰材料和不同实验条件(包括不同的火源功率和不同的通风状况)下建筑装饰材料的热释放速率(Heat Release Rate)，研究建筑装饰材料的火灾特性。选取的两种典型建筑装饰材料是木工板和九合板。最后通过对比和分析实验数据，得出了一些结论，研究结果对于进一步研究建筑装饰材料的火灾特性具有重要意义。     

地下建筑火灾中火烟温度沿程变化及其防治措施

现阶段,我国社会进程逐渐加快,城市化趋势也越来越明显,在这种新时代背景下,城镇、城市的人口数量大量增多,为了容纳更多的人口,各个城镇、城市都对地下空间进行开发,地下建筑逐渐兴起,有地下商场、地下餐馆、地下酒店等等。地下建筑种类与数量的日益增多,为城镇、城市居民提供了更加广阔的娱乐空间和活动空间,同时也缓解了地上巨大的交通压力。但是尽管如此,地下建筑还面临着最大的问题,那就是容易发生火灾,并且在开展安全疏散工作时遇到的困难比较多。因此,文章以地下建筑为主要研究对象,从火灾及其防治的角度出发,首先分析地下建筑火灾的特性,然后对火烟温度和火风压的沿程变化做出具体的分析,最后针对这两个方面探讨出有效的防治措施。     

外墙保温材料在火灾中的燃烧现象小尺寸实验研究

利用外墙保温材料的小尺寸燃烧实验来研究外墙保温材料在火灾过程中的燃烧特性,分析总结外墙保温材料在火灾过程中的燃烧现象.建立外墙保温材料火灾实验模型,对外墙保温材料火灾实验的实验方法以及数据测定方式进行了介绍.采用不同阻燃性质的保温材料,研究阻燃成分阻止竖向燃烧的效果.观察不同的保温材料在燃烧过程中的点燃性能.根据材料的阻燃性能、点火位置、固定方式的不同,总结燃烧痕迹的变化规律.分析非阻燃材料在燃烧的过程中的熔滴生成,发现产生的熔滴对未燃保温材料的点燃现象.观察不同的保温材料在燃烧过程中的烟气生成及烟气层的形成.通过小尺寸火灾试验的方法来研究建筑外墙保温材料火灾的特性,提出使用阻燃型外墙保温材料的必要性.     

基于数值模拟的外墙保温体系防火问题研究

针对国内现有的外墙外保温系统的防火性较差的现状,通过分析上海公寓楼外墙保温层的火灾,得到外墙外保温防火的三种重要因素（粘结或固定方式、防火隔离带的构造、防火保护面层）。鉴于现在流行的保温材料为膨胀聚苯板（EPS）,因而选用EPS作为模拟材料,利用数值模拟计算得出以下结论：认为火灾时有空腔的保温层比无空腔的保温层更危险;设置防火隔离带能有效得阻隔火灾的蔓延,较宽的隔离带效果更好。除此之外,外保温层防火设计中还应考虑以下三方面的问题,即遴选适当的保温材料、建议保温层也使用类似于防火分区的防火措施和保证保温效果的同时增加防火隔离带的宽度。研究结论和建议对于解决外墙保温体系防火问题具有重要的参考价值和现实意义。     

窗口火作用下建筑幕墙外保温系统防火性能的试验

建筑幕墙外保温系统火灾事故发生频率高,火灾危险性大,其防火安全性能已成为社会关注的焦点。采用大尺度实体火试验方法,选取具有代表性的金属幕墙保温系统和保温装饰板外保温系统作为试验对象,对防火隔离带和防火封堵位于墙体不同位置的4种工况,开展了一系列窗口火试验。通过采集试验表观现象、火焰蔓延特性、温度分布特性、系统损坏特征等耐火性能试验数据,综合比较分析了不同工况下不同燃烧性能等级的建筑幕墙外保温系统的耐火性能。结果表明,建筑幕墙上下贯通的空腔结构加剧了火蔓延的烟囱效应,存在较大的安全隐患。防火封堵可以阻断空腔中的热对流,防火隔离带可以阻隔材料之间的热传导,二者均可以有效抑制火焰在垂直和水平方向上的蔓延,大幅提高建筑幕墙外保温系统的防火性能。在建筑外墙窗口上方、水平线1及水平线2下方20 mm处分别设置宽度为100 mm的防火封堵和宽度为300 mm的防火隔离带时,系统具有较好的防火性能,综合考虑实际工程的应用性和经济性,可将其设为防火构造设计的基准参数。     

高层住宅建筑火灾人员疏散仿真研究

基于高层建筑火灾的严重危害,本文在具体分析阐述我国目前高层住宅建筑的户型设计现状后,以长沙市某高层塔式住宅建筑为研究对象,利用人员疏散软件Building EXODUS(V4.06版)和烟气模拟软件CFAST对发生火灾后建筑物的人员疏散和烟气流动情况仿真模拟。研究表明,逃生楼梯的设计位置对高层塔式住宅的人员疏散效率影响较大;在发生紧急情况后,事前是否进行过疏散演习和事中的人工干预引导疏散对保障高层住宅建筑火灾居民的生命安全尤为重要;高层住宅建筑火灾,起火楼层越底,伤亡越大。     

外立面作用下水平湍流浮力射流火焰的附壁研究

用防火板模拟建筑外立面,设计了可控流速和开口尺寸的气体燃烧器产生水平湍流浮力射流火焰,系统研究了外立面抑制火焰卷吸所导致的水平湍流浮力射流火焰附壁规律。将火焰流场演变分为两个阶段:(1)出口到流场水平动量衰减为零(等价点)的阶段;(2)火焰附壁或不附壁的阶段。其中,火焰附壁与否很大程度上取决于等价点到出口的水平距离LE。通过分析,我们发现雷诺应力是导致流场水平动量衰减和火焰附壁的主要原因。由此,我们基于普朗特混合长度理论推导了雷诺应力的近似表达式并结合动量控制方程,获得了LE与修正弗洛德数Fr*的线性关系,从理论上解释了出口宽高比n(n=B/H,B是开口宽度;H是开口高度)越大,火焰越容易附壁的现象,并确定了不同开口及流速条件下,火焰附壁的临界条件。     

既有建筑火灾危险性评价模型中隶属函数的确定

传统数学用精确性的、确定性的数学概念来描述客观世界。然而客观世界的多样性和复杂性使很多事物存在着亦此亦彼的情况,这便决定了模糊现象和模糊性存在着的客观属性。隶属度属于模糊评价函数里的概念,是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法,其特点是评价结果不是绝对地肯定或否定,而是以一个模糊集合来表示。建筑火灾风险评估的特殊性和模糊方法的优势,使得模糊方法在系统风险评估中得到广泛应用,特别是对于那些评判参数较多,评判结论比较模糊,评判过程比较复杂的场合应用的更为普遍。本文基于高层建筑火灾风险评估指标体系,以已有模糊数学三角函数隶属度评价模型为理论基础,建立适合既有建筑消防改造的隶属度评判模型。该模型不局限于区间划分方法,因此具有普遍适用性,从而使评价结果更科学可靠。     

高层建筑火灾救援力量研究

随着我国城市建设的快速发展,建筑正不断地向高空发展,城市高层、超高层建筑的数量日益增多。然而,高层建筑在朝向现代化、大型化和多功能化发展的同时,也由于楼层高、功能复杂、设备繁多,在火灾发生时不能像一般建筑从外部灭火,给扑救工作和人员疏散带来了困难。本文作者对火灾进行了分类分级,建立了火灾蔓延模型,依据高层建筑火灾发生发展的一般特点和基层中队进行灭火救援的基本要求,针对不同过火面积等不同情况,提出了高层建筑火灾第一救援力量调派方案,建立了增援力量模型,有利于快速生成救援力量方案,为消防队有效调度和科学利用消防资源,以最小的代价、最大限度的减轻人民生命财产损失和实现快速灭火提供了有力帮助。     

高层建筑外立面U型结构火蔓延的实验研究

针对高层建筑中常见的U型外立面结构,对典型有机保温材料硬质聚氨酯泡沫(PU)进行了小尺度条件下的U型结构竖直火蔓延实验研究,分析了其区别于高层建筑普通结构的竖直火蔓延特性.实验结果表明,U型结构竖直方向火蔓延是一个非稳态的火蔓延过程,其火蔓延速度会随着时间的推进逐渐加速.在燃烧过程中U型结构会产生烟囱效应,促进火蔓延的发展,其强度随着U型结构因子的增大而增大,当结构因子大于1.2时,火蔓延加速过程趋于稳定.