科技新星计划项目"高层建筑火灾烟气蔓延计算机模拟技术研究"通过验收

2005年12月13日,北京市科委主持召开了由北京市科技新星计划入选人员姜传胜博士承担的"高层建筑火灾烟气蔓延计算机模拟技术研究"(合同号:H013610120113)项目验收会.验收会由科委人事教育处曾立坚处长主持,北京市科委机关党委书记许焕岗担任验收组组长.     

裂缝

最先发现厂房出现裂缝的是水处理岗位的操作员梁小宝.最近他发现,在先前的那几条裂缝的周围又分支出许多新的裂缝,有几处还一直蔓延到房顶.梁小宝感觉问题很严重,便去找班长汇报了一下.     

建筑物窗口尺寸对火灾竖向蔓延影响的研究

本文以不同窗口尺寸下火灾沿外墙竖向蔓延情况为研究对象,通过对ASTM E2307标准实验台下的火灾场景进行模拟计算,完成了不同窗口尺寸下热通量随距燃烧室窗口下沿高度变化的曲线图,并对上层玻璃破裂时的热通量进行分析,得出窗口尺寸对于火灾竖向蔓延的影响,为性能化防火设计中窗口尺寸及窗口间距提供参考.     

基于无人机技术的传统村落火灾蔓延改造分析

连片建设的木结构建筑群存在较大的火灾蔓延风险,当前村落建筑群火灾蔓延风险分析存在获取数据困难的问题。针对此问题,采用无人机倾斜摄影测量技术结合现场勘查获取村落建筑的位置、尺寸及单体建筑内部特征等建模数据,运用场-网区域模拟技术模拟单体建筑的火灾蔓延特性并获得建筑群火灾蔓延场景损失。以云南省丽江市大东乡福禄村为研究对象,采用无人机倾斜摄影技术获取村落建筑群的建模信息,极大减少了现场勘察的工作量。结果表明：福禄村存在较大的火灾蔓延风险,最大蔓延损失为18栋建筑,损失面积为1 331.22 m²;对蔓延场景损失值较大的单体建筑进行火灾蔓延改造可显著降低该村落建筑群的火灾蔓延损失。     

泡沫材料在狭缝空间垂直火蔓延的数值模拟

保温材料的火蔓延特性对建筑防火有重要意义,而其在狭缝等特殊空间结构中的燃烧特性还缺乏深入研究.本文采用CFD模拟技术和并行计算手段对狭缝空间中泡沫材料的竖直火蔓延特性进行了分析研究.计算发现在狭缝宽度为5 -6 cm时,由于侧向补风增强,导致狭缝内存在规则的大尺度涡旋结构.涡旋将火焰向两侧拉扯,而且涡旋强度可以增强狭缝内火蔓延速度.相对开放空间的情况,在狭缝空间中泡沫材料的火焰高度随线热释放速率强度的增加较慢,并且存在最小热释放速率强度.当热释放速率强度小于一定值时,火焰将会熄灭.     

不同倾角铜铟镓硒光伏组件燃烧行为的试验研究

为加强对于光伏组件火灾危险性的控制,进一步推动光伏建筑一体化技术的广泛应用,选择不同倾角布置的铜铟镓硒光伏组件为研究对象,改变倾斜角度,通过对引燃时间、火蔓延速度和质量损失速率等参数的测试和分析,研究铜铟镓硒光伏组件的燃烧行为及传热机制。结果表明,倾角的增大加剧了光伏组件火灾蔓延的危险性。光伏组件迎火面的引燃时间随倾角增大呈先减小后增大的变化趋势,倾角从0°增加到45°,引燃时间减少16.39%;倾角从45°增加到90°,引燃时间增加76.47%。背火面向上火蔓延速度随倾角增大而增大,倾角为90°时最大,为18.08 mm/s,横向火蔓延速度受倾角影响较小,均为1 mm/s左右;当光伏组件倾角增加,燃烧产生的熔融滴落物形成池火是造成光伏组件火灾危险性加剧的重要原因。     

试样宽度与外加辐射耦合作用下热塑性聚合物水平火蔓延特性研究

为探究试样宽度与外加辐射耦合作用下热塑性聚合物水平火蔓延特性,通过开展3种热塑性聚合物PP、PMMA和PS水平火蔓延实验,研究不同类型、不同宽度的试样在不同外加辐射耦合作用下的火焰高度、火蔓延速度和质量损失速率等特性的变化规律。研究结果表明:其水平火蔓延过程大致可分为发展、稳定蔓延和衰退3个阶段;在辐射传热与对流传热的竞争机制下,试件宽度从4 cm增至6 cm时,PP在外加辐射强度为7.5,10.0 kW/m²下的火蔓延速度和质量损失速率均出现减小的情形;PMMA和PS的火蔓延速度和质量损失速率均随着外加辐射强度的增大而增大;PMMA和PS的质量损失速率随着试样宽度的增大而增大;热薄型PP和PMMA在火蔓延过程中的质量损失速率与理论计算结果吻合良好。研究结果可为热塑性聚合物在建筑工程中的实际应用和高层建筑的建筑防火设计提供一定参考。     

生命的追问--2004年国外十大火灾回眸

一、印度学校火灾90人死亡 回放:2004年7月16日,印度南部一中学发生火灾,造成90人死亡,100余人受伤.酿成这场悲剧的原因很多.当地消防官员说,大火是学校餐厅的厨师在为孩子们准备午餐时不小心引起的.由于校舍是茅草屋顶,火苗得以迅速蔓延开来,屋顶又随之坍塌,将孩子们困在屋内.最不幸的是,孩子们求生的唯一希望--学校大门竟然被无情地锁上了.     

基于实验和数值模拟的画布类材料竖向火焰蔓延研究

为了更准确的预测和判断画布类材料的竖向着火过程,减少此类事故的发生,保障劳动者生命财产安全,根据Quintiere等人提出的热物理模型,推导出火焰沿竖向蔓延的数学规律。通过对画布材料的实验研究并与火灾动力学软件FDS数值模拟得出的结果进行比较,得出其在竖向燃烧的相关参数。重点研究了火焰形态、火焰高度、火蔓延速度、油画布表面温度、质量损失速率和热释放速率,得到了油画布的火灾增长系数为0.1228。实验表明,画布的竖向燃烧速度远远大于其在水平方向的速度,因此在全景画馆中的火灾危险性是非常突出的。     

核电站浸渍活性炭阴燃蔓延特性的实验研究

碘吸附器内的核级浸渍活性炭是核电站主要火灾荷载之一,首先通过热重实验与分析,确定了核级浸渍活性炭阴燃前锋温度为350℃,获得了活化能为48.6 kJ/mol。继而基于自主设计的圆柱型活性炭填充床阴燃模拟实验台,在无强迫气流条件下,针对上表面中心引燃条件下的核级浸渍活性炭横向与纵向阴燃蔓延特性进行了实验研究。填充床径向截面温度场重构结果表明,核级浸渍活性炭在高温点热源作用下,易形成快速发展的阴燃蔓延燃烧过程。其中,横向蔓延燃烧速度达3.6 mm/min,明显快于纵向蔓延速度的0.5 mm/min。此外,内部温度场动态演化过程表明,浸渍活性炭向下蔓延燃烧过程中,将在其中部区域形成不断扩大的高温燃烧区,局部温度高于700℃,而此时其上表面温度却相对降低,易掩盖内部的危险区域。