地鐵內(nèi)樓梯口處全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬

地鐵火災(zāi)監(jiān)管在地鐵安全運(yùn)營(yíng)管理過程中占據(jù)重要位置，地鐵火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展機(jī)理與其它類型火災(zāi)相比有很大差異。以武漢市地鐵2號(hào)線某四層分離島式站點(diǎn)為研究對(duì)象，以fds火災(zāi)模擬軟件為技術(shù)手段，對(duì)該地鐵站點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)的煙氣蔓延過程、溫度分布以及co濃度分布規(guī)律進(jìn)行數(shù)值模擬，通過對(duì)模擬結(jié)果的分析，研究上述分布規(guī)律對(duì)人員安全疏散的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明，當(dāng)該地鐵站點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，co濃度和溫度的變化與火源距離呈正相關(guān)，通過及時(shí)開啟相應(yīng)的火災(zāi)處理排煙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)以控制煙氣蔓延，此時(shí)在風(fēng)機(jī)影響區(qū)域的上風(fēng)co濃度、溫度偏低，下風(fēng)側(cè)偏高，其它區(qū)域的co濃度、溫度則變化不大。

針對(duì)雙層玻璃幕墻實(shí)際應(yīng)用中的消防問題,采用全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)火焰和煙氣在雙層幕墻結(jié)構(gòu)中的傳播進(jìn)行了分析研究。在建立實(shí)體實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜁r(shí)采用同工程設(shè)計(jì)和實(shí)際構(gòu)造相同的雙層玻璃幕墻,并按實(shí)際尺寸搭建了一座2層的樓房模擬客房床墊中央著火、客房床墊角落著火和客房整體失火3種工況,并對(duì)火源熱釋放速率、幕墻玻璃內(nèi)外側(cè)溫度、火焰和煙氣運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了測(cè)量和觀測(cè),得出了火焰?zhèn)鞑ミ^程和煙氣在幕墻夾層內(nèi)運(yùn)動(dòng)特征及雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)臨界破碎溫度、破碎時(shí)間等耐火性能特性。

第四章樓梯和電梯 -1- 8.樓梯設(shè)計(jì)與尺寸計(jì)算 樓梯是房屋各樓層間的垂直交通聯(lián)系部分，是樓層人流疏散必經(jīng)的通路。樓梯設(shè)計(jì)應(yīng)根 據(jù)使用要求，選擇合適的形式，布置恰當(dāng)?shù)奈恢?，根?jù)使用性質(zhì)、人流通行情況及防火規(guī)范 綜合確定樓梯的寬度及數(shù)量，并根據(jù)使用對(duì)象和使用場(chǎng)合選擇最合適的坡度。這里只介紹在 已知樓梯間的層高、開間、進(jìn)深尺寸的前提下樓梯的設(shè)計(jì)，對(duì)樓梯各細(xì)部尺寸進(jìn)行詳細(xì)的計(jì) 算?，F(xiàn)以常用的平行雙跑樓梯為例，說明樓梯尺寸的計(jì)算方法，如圖13-17。 【設(shè)計(jì)步驟】 ①根據(jù)建筑性質(zhì)如表13-1選擇確定樓梯踏步高寬 尺寸h×b,根據(jù)層高h(yuǎn)和初選踏步高h(yuǎn)確定每層踢面數(shù)n， n＝h／h。為了減少構(gòu)件規(guī)格，一般應(yīng)盡量采用等跑梯段， 因此n宜為偶數(shù)。如所求出n為奇數(shù)或非整數(shù)，可反過來 調(diào)整踏步高h(yuǎn)。 ②根據(jù)步數(shù)n和踏步寬b決定梯段水平投影長(zhǎng)度l，

采用火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬軟件fds對(duì)地鐵站臺(tái)上列車車廂內(nèi)部火災(zāi)進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了著火車廂車門關(guān)閉和開啟時(shí)車廂內(nèi)部煙氣溫度、擴(kuò)散速度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和能見度的變化規(guī)律.結(jié)果表明：車廂門關(guān)閉和開啟時(shí),煙氣充滿兩相鄰車廂的時(shí)間分別為68s和70s;車廂內(nèi)1.5m高處煙氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值分別為0.00034和0.00003;著火車廂內(nèi)1.5m高處的能見度分別為14m和18m.對(duì)站臺(tái)上列車車廂內(nèi)部著火時(shí)的煙氣擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行研究,對(duì)于指導(dǎo)人員疏散、保證乘客安全和改進(jìn)地鐵列車火災(zāi)應(yīng)急處置預(yù)案等提供參考.

利用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬方法,對(duì)地下一層地鐵側(cè)式車站列車火災(zāi)的煙氣蔓延規(guī)律和排煙效果進(jìn)行了模擬研究。首先生成了地鐵車站的三維模型,基于通風(fēng)排煙系統(tǒng)的事故運(yùn)行方案,對(duì)列車火災(zāi)煙氣擴(kuò)散過程、氣流組織模式和煙氣參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算模擬。模擬表明:排煙系統(tǒng)啟動(dòng)后,中間隧道的兩端向內(nèi)形成了大于5m/s的流速,屏蔽門處流速為站臺(tái)流入隧道,可有效阻礙煙氣進(jìn)入站臺(tái)區(qū)域,煙氣排放主要通過車站軌頂風(fēng)口排放,煙氣在500s左右進(jìn)入站臺(tái),排煙系統(tǒng)有效減緩煙氣在站臺(tái)的下降時(shí)間,為列車內(nèi)乘客疏散提供了可用的安全疏散時(shí)間。

用gleeble1500型熱模擬機(jī)進(jìn)行了單道次壓縮變形試驗(yàn),分析了不同變形工藝參數(shù)對(duì)q345鋼奧氏體晶粒尺寸的影響規(guī)律,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶數(shù)學(xué)模型及其材料數(shù)據(jù)庫,并寫入marc用戶子程序,利用有限元軟件marc和熱力耦合彈塑性有限元法模擬了試樣的壓縮過程,分析計(jì)算了采用不同再結(jié)晶模型得到的再結(jié)晶晶粒尺寸。結(jié)果表明:新建立的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶模型計(jì)算的奧氏體晶粒尺寸與實(shí)測(cè)值吻合很好。

在利用錐形量熱計(jì)測(cè)試方法獲得電纜燃燒熱、點(diǎn)燃溫度等火災(zāi)數(shù)值模擬參數(shù)基礎(chǔ)上,利用fds數(shù)值模擬軟件對(duì)電纜全尺寸試驗(yàn)平臺(tái)電纜燃燒試驗(yàn)進(jìn)行模擬。對(duì)比模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),熱釋放速率、溫度等參數(shù)吻合較好。熱釋放速率到達(dá)峰值時(shí)間試驗(yàn)值為231s,模擬值為243s;熱釋放速率峰值試驗(yàn)值為53kw,模擬值為55kw。研究表明,利用數(shù)值模擬對(duì)電纜燃燒過程進(jìn)行精確模擬是可行的。

一般的旋轉(zhuǎn)樓梯尺寸有最小的直徑1300，最大2000。具體做多大要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果決定。

樓梯尺寸計(jì)算： 下圖為某市一住宅小區(qū)a型單元平面布置圖。設(shè)計(jì)條件如下：磚混結(jié)構(gòu)8層，240mm 磚墻，建筑層高2800mm，室內(nèi)外高差600mm，樓梯間北向，底層有對(duì)外出入口。平臺(tái)梁 尺寸為：b×h=150mm×250mm。計(jì)算樓梯平面尺寸并繪制樓梯平面、剖面圖。 a、樓梯踏步設(shè)計(jì)： 根據(jù)層高h(yuǎn)和初步選定踏步高度h確定每層步數(shù)n,n=h÷h。一般情況下我們盡量 采用等跑樓梯，因此n一般為偶數(shù)。如果所求的n為奇數(shù)或者非整數(shù)，回過頭來再對(duì)踏步 高h(yuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 踏步尺寸計(jì)算公式：2h+b=600~630mm， 其中踏步高h(yuǎn)與建筑層高相關(guān)，住宅建筑踏步尺寸150~175mm，層高2800mm，則層 間踏步數(shù)為16~19步。取層間踏步數(shù)為16， 則踏步高h(yuǎn)=2800÷16=175mm， 踏步寬度600–2

在iso9705標(biāo)準(zhǔn)燃燒室內(nèi),位于室中央,采用不同規(guī)模的油池火,對(duì)常用的厚10mm鋼化玻璃窗的火災(zāi)特性進(jìn)行了全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)研究,完成了8組實(shí)驗(yàn).給出了包括熱釋放速率、熱輻射通量、室內(nèi)和玻璃附近氣體溫度分布、玻璃暴露表面溫度、玻璃遮蔽表面溫度、玻璃首次破裂時(shí)間和破裂模式等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).分析了玻璃破裂與其表面溫度分布等參數(shù)的關(guān)系,研究結(jié)果可為性能化防火設(shè)計(jì)中評(píng)估鋼化玻璃發(fā)生破裂和失效提供參考.

第13卷第1期 2007年2月 燃燒科學(xué)與技術(shù) journalofcombustionscienceandtechnology vo.l13no.1 feb.2007 收稿日期:2006-01-17. 基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50536030). 作者簡(jiǎn)介:張慶文(1975)),男,博士研究生,zhangqw@mai.lustc.edu.cn. 4mm單層浮法玻璃全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)研究 張慶文,張和平,萬玉田,付強(qiáng),周勇 (中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,合肥230027) 摘要:在iso9705標(biāo)準(zhǔn)燃燒室內(nèi),對(duì)普通4mm厚浮法玻璃的火災(zāi)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.完成了4組單層玻璃窗 暴露于室中央不同規(guī)模油池火的全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn),給出了包括熱釋放

isoroom9705火災(zāi)實(shí)驗(yàn)方法是一種全尺寸實(shí)驗(yàn)方法,主要研究室內(nèi)建筑裝飾材料的火災(zāi)特性。該實(shí)驗(yàn)方法能夠模擬真實(shí)的火災(zāi)條件,因此測(cè)試結(jié)果比較可靠。該文首先介紹了isoroom實(shí)驗(yàn)方法的原理和主要的實(shí)驗(yàn)裝置,然后通過測(cè)量只在壁面裝有建筑裝飾材料和不同實(shí)驗(yàn)條件(包括不同的火源功率和不同的通風(fēng)狀況)下建筑裝飾材料的熱釋放速率(heatreleaserate),研究建筑裝飾材料的火災(zāi)特性。選取的兩種典型建筑裝飾材料是木工板和九合板。最后通過對(duì)比和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出了一些結(jié)論,研究結(jié)果對(duì)于進(jìn)一步研究建筑裝飾材料的火災(zāi)特性具有重要意義。

在iso9705標(biāo)準(zhǔn)燃燒室(3.6m×2.4m×2.4m)中央放置不同大小的油池,完成了5組由6mm普通浮法玻璃構(gòu)成的單層玻璃窗暴露向不同規(guī)?；鹪吹娜叽缁馂?zāi)實(shí)驗(yàn).通過玻璃附近氣體溫度分布曲線可知,實(shí)驗(yàn)中玻璃窗處于與實(shí)際火災(zāi)非常相似的分層室內(nèi)火災(zāi)環(huán)境中.給出了包括熱釋放速率、熱輻射通量、玻璃附近氣體溫度分布、玻璃暴露表面溫度、玻璃遮蔽表面溫度、玻璃首次破裂時(shí)間和破裂模式等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析了單層浮法玻璃火災(zāi)特性的相關(guān)規(guī)律.

在iso9705標(biāo)準(zhǔn)燃燒室內(nèi),對(duì)普通4mm厚浮法玻璃的火災(zāi)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.完成了4組單層玻璃窗暴露于室中央不同規(guī)模油池火的全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn),給出了包括熱釋放速率、熱輻射通量、室內(nèi)和玻璃附近氣體溫度分布、玻璃暴露表面溫度、玻璃遮蔽表面溫度、玻璃首次破裂時(shí)間和破裂模式等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為性能化防火設(shè)計(jì)中,評(píng)估單層玻璃發(fā)生破裂和失效提供參考.

基于數(shù)值模擬的混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)損害分析——以一個(gè)混凝土建筑結(jié)構(gòu)為例，介紹了一種基于數(shù)值模擬和有限元分析的混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)損害分析方法，模擬計(jì)算了火災(zāi)條件下混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場(chǎng)和應(yīng)力一應(yīng)變變化情況，說明了該方法可以有效進(jìn)行混凝土火災(zāi)損害評(píng)估。

發(fā)生在各種長(zhǎng)通道內(nèi)的建筑火災(zāi)受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。研究此類火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),對(duì)于發(fā)展火災(zāi)煙氣控制技術(shù),減少煙氣對(duì)人員的傷害具有重要的意義。應(yīng)用場(chǎng)模擬方法,對(duì)有自然通風(fēng)的建筑物通道內(nèi)的火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬得到的通道內(nèi)煙氣溫度的分層分布與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本相符合,煙氣對(duì)環(huán)境空氣卷吸量的計(jì)算值也與已有經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式的結(jié)果相一致。利用數(shù)值模擬還研究了釋熱率對(duì)通道內(nèi)火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的影響。結(jié)果表明,在有自然通風(fēng)的條件下,釋熱率的增大對(duì)通道上層熱煙氣的溫度和速度有較明顯的影響,導(dǎo)致火災(zāi)的危害性變大。

闡述了煙氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用cfd技術(shù)對(duì)多層建筑火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬,分析了煙氣的運(yùn)動(dòng)狀況,初步論述了cfd技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

多層建筑火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬——摘要:闡述了煙氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,應(yīng)用cfd技術(shù)對(duì)多層建筑火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了模擬,分析了煙氣的運(yùn)動(dòng)狀況,初步論述了cfd技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)?！　￡P(guān)鍵詞:煙氣流動(dòng);數(shù)值模擬;cfd　　1建筑火災(zāi)煙氣的擴(kuò)散路線　　...

以某空調(diào)客車在隧道內(nèi)的火災(zāi)為例,通過描述火源、大巴車的結(jié)構(gòu)以及可燃物的屬性,利用fds模擬再現(xiàn)火災(zāi)過程。設(shè)定車窗未開、車窗打開兩種火災(zāi)場(chǎng)景,模擬包括溫度場(chǎng)、煙氣密度、能見度以及速度場(chǎng)等在內(nèi)的火災(zāi)參數(shù),得到兩種場(chǎng)景下火災(zāi)不同的發(fā)展規(guī)律。結(jié)果表明,如果在火災(zāi)發(fā)生初期,車窗就被打開,車內(nèi)溫度和煙氣密度峰值相對(duì)較小,但上升較快。

對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外常用的建筑火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬方法進(jìn)行了綜合分析,闡述了各種數(shù)值模擬方法的主要思想,介紹了基于各種模擬方法火災(zāi)模擬軟件的發(fā)展現(xiàn)狀;討論了各種數(shù)值模擬方法的特點(diǎn)與不足,指出了各種方法的適用范圍,提出今后一段時(shí)間內(nèi)我國(guó)建筑火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬的發(fā)展方向.

深圳地鐵車站通風(fēng)與火災(zāi)的仿真模擬及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

火災(zāi)煙氣是導(dǎo)致多層建筑火災(zāi)中人員傷亡的主要原因。結(jié)合多層建筑的實(shí)際情況,利用縮尺度模型實(shí)驗(yàn)樓模擬多層建筑火災(zāi)的典型情況,對(duì)其火災(zāi)煙氣自火源產(chǎn)生后的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,煙氣沿程由于熱交換溫度不斷降低,會(huì)迅速達(dá)到頂部樓層并立即沉降,而且不同工況條件下所包含的有毒成分濃度隨著火源溫度的升高而上升。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能夠較好地符合實(shí)際火災(zāi)的一些典型調(diào)查結(jié)果。