建筑物火災(zāi)煙氣流動網(wǎng)絡(luò)模型的線性化求解方法

應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)模型方法,將建筑物走廊型通道合理地劃分為多個節(jié)點,在火源為10kg木材的情況下,利用已開發(fā)成功的煙流性狀預(yù)測軟件對四川消防科研所的一座實體建筑物進行了模擬計算,獲得了各節(jié)點煙流性狀的發(fā)展變化規(guī)律。經(jīng)比較,模型計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)十分符合。證明走廊型通道的多節(jié)點劃分方法正確、預(yù)測軟件實用可靠。根據(jù)煙氣侵入走道中兩節(jié)點的時間差及兩節(jié)點間距,提出了煙氣彌漫速度的計算方法。該算法與實測結(jié)果間的相對誤差小于3%,實例應(yīng)用及研究的成果,為建筑物火災(zāi)時安全疏散動態(tài)模擬研究提供了理論依據(jù)。

建筑物走廊型通道中火災(zāi)煙氣流動特性的研究——對已開發(fā)成功的煙流特性預(yù)測應(yīng)用軟件進行了改進。應(yīng)用改進后的軟件模擬了走廊型通道在小火荷工況下的煙氣流動特性。對比模擬計算數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)。結(jié)果表明二者吻合得比較好，軟件實用可靠。

建筑物走廊型通道中火災(zāi)煙氣流動特性的研究——對已開發(fā)成功的煙流特性預(yù)測應(yīng)用軟件進行了改進，應(yīng)用改進后的軟件模擬了走廊型通道在小火荷工況下的煙氣流動特性，對比模擬計算數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)，結(jié)果表明二者吻合得比較好，軟件實用可靠。

從緊靠建筑的坡地對煙氣流動的作用、煙氣分布特性等方面分析不同坡度的坡地對建筑煙氣流動的影響,得到不同樓層窗口溫度變化及著火層室內(nèi)煙氣層高度變化。提出此類建筑火災(zāi)煙氣的控制方法、工程實踐中存在的問題,提出提高建筑消防安全性的措施。

國外高層建筑火災(zāi)煙氣流動數(shù)學(xué)?；芯縿討B(tài)在對高層建筑空氣和煙氣流動數(shù)學(xué)模化的研究中，普遍采用網(wǎng)絡(luò)模型。將建筑物化分成許多單元（即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點），設(shè)定每個單元內(nèi)的壓力和溫度均一，單元之間通過泄漏開口（流動路徑）和垂直豎井相連，采用普遍孔口流動方程建立壓差與...

作者根據(jù)高層建筑火災(zāi)煙氣流動的特點,應(yīng)用火災(zāi)煙流模型和計算機網(wǎng)絡(luò)模型,在cfx軟件支持下,對高層建筑火災(zāi)煙氣流動性狀進行數(shù)值模擬,該模擬計算為高層建筑安全及火災(zāi)救援提供理論依據(jù)。通過模擬計算可以得出任意時刻高層建筑各部位的溫度、壓力、煙氣濃度及開口處流量。利用模擬計算結(jié)果,可以評價高層建筑整體或局部火災(zāi)安全性能,制定科學(xué)的應(yīng)急救援預(yù)案,提供救災(zāi)決策支持信息。

單室火災(zāi)煙氣流動規(guī)律的數(shù)值模擬——本文利用商業(yè)計算流體軟件phoenics，分別對自然通風(fēng)、空調(diào)送風(fēng)、自然排煙、機械排煙等四種常見的建筑通風(fēng)狀態(tài)下的客房進行煙氣流動規(guī)律的模擬研究，得出：火災(zāi)后，自然排煙和機械排煙在一定程度上都能將著火房間的煙氣、熱量...

當(dāng)?shù)罔F站的站廳發(fā)生火災(zāi)時,連接地面與站廳的樓梯就成為了空氣進入站廳和火災(zāi)煙氣流向地面的唯一通道.在這些樓梯之間存在著對火災(zāi)煙氣的競爭,競爭的結(jié)果是站廳一側(cè)的樓梯成為煙氣的出口,而另一側(cè)的樓梯則成為空氣的入口.為了了解這種煙氣競爭現(xiàn)象的機理,首先分析了煙氣在流動過程中受到的驅(qū)動力和阻力,然后研究了火源位置和樓梯截面尺寸對驅(qū)動力和阻力的影響,并在一1/8尺度的實驗臺上進行了實驗驗證.理論分析及實驗研究結(jié)果表明,煙氣競爭現(xiàn)象是浮力和空氣流阻力共同作用的結(jié)果.該研究成果可為地鐵站發(fā)生火災(zāi)時人員疏散應(yīng)急預(yù)案提供科學(xué)依據(jù).

對于高架車站地鐵火災(zāi),危害最大的主要是下層站廳火災(zāi)燃燒產(chǎn)生的煙氣和毒害物質(zhì)的擴散形成的人員傷亡。文章結(jié)合廣州市地鐵4號線高架車站,對高架車站的站廳自然排煙設(shè)計進行了探討,同時采用火災(zāi)動力學(xué)模型對站廳火災(zāi)進行了數(shù)值模擬,進而驗證了防排煙設(shè)計的有效性。研究表明,高架車站的自然排煙設(shè)計應(yīng)該確保樓扶梯為無煙區(qū),需要采用兩種必要的手段:(1)在樓扶梯開口四周設(shè)置擋煙垂壁,嚴格控制煙氣進入疏散通道;(2)同時為了確保站廳火災(zāi)煙氣能夠及時的排放,在站廳兩側(cè)玻璃幕墻頂部設(shè)置排煙口或者利用站廳兩端的軌道孔,及時供煙氣自然排放至室外空間。文章進一步給出了站廳自然排煙口的大小和面積的計算方法。研究結(jié)論可為國內(nèi)外類似高架車站防排煙設(shè)計提供參考。

分析了運用網(wǎng)絡(luò)模型模擬建筑火災(zāi)煙流的計算過程,通過總結(jié)影響網(wǎng)絡(luò)模型求解精度及收斂性的關(guān)鍵因素,改進了原煙流預(yù)測軟件對建筑物各開口的凈、正、負質(zhì)量流量的算法。改進后的模型消除了振蕩效應(yīng),模擬結(jié)果曲線平滑穩(wěn)定,實現(xiàn)了運用網(wǎng)絡(luò)模型對多室建筑物煙流特性的模擬計算。

研究設(shè)有吹拔空間的高層建筑煙氣流動及火災(zāi)蔓延特征,分析其對防火分區(qū)和安全疏散的影響。采用性能化消防設(shè)計的方法對某設(shè)有74.65m、55.95m雙吹拔空間的一類高層建筑建立火災(zāi)發(fā)展模型、設(shè)計火災(zāi)場景、用cfd火災(zāi)模擬軟件進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明該建筑利用吹拔空間自然排煙時各火災(zāi)場景均能滿足各層人員疏散的性能指標(biāo),在吹拔空間四周環(huán)廊上設(shè)置擋煙垂壁影響煙氣的順暢排出,縮短了危險來臨時間,增大了火災(zāi)的危害性。提出吹拔空間式建筑宜利用煙囪效應(yīng)優(yōu)先采用自然排煙方式,煙氣控制宜疏堵結(jié)合,以疏導(dǎo)為主的設(shè)計理念。

將以東方公主號游輪改造成的集居住、餐飲、娛樂為一體的水上固定漂浮建筑為例,選取特定位置場所開展火災(zāi)特性和煙氣運動研究,通過火災(zāi)危險性評價和消防現(xiàn)狀分析,為此類建筑提出火災(zāi)防治技術(shù)和安全指導(dǎo)建議。

本文針對離子感煙探測器的特點,介紹其在火災(zāi)煙氣流動特性研究中既實用又經(jīng)濟的獨特應(yīng)用。

火災(zāi)煙氣控制數(shù)值模擬以區(qū)域模型、場模型及網(wǎng)絡(luò)模型為主,根據(jù)文獻,對前兩種模型歸納總結(jié),并列表說明,其中包括51種區(qū)域模型和18種場模型。對區(qū)域模型、場模型及網(wǎng)絡(luò)模型作了簡要介紹和分析比較,并簡述數(shù)值模擬計算過程中誤差的產(chǎn)生及模型的驗證。

建筑防火安全設(shè)計中,人員疏散問題至關(guān)重要。根據(jù)劃分建筑空間的不同,利用計算機模擬技術(shù)開發(fā)的人員疏散模型主要采用網(wǎng)絡(luò)模擬和網(wǎng)格模擬兩種方法,分別介紹了基于這兩種方法建立的網(wǎng)絡(luò)模型和網(wǎng)格模型,并且綜合這兩種方法開發(fā)了建筑物人員疏散的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格復(fù)合模型,以便對大型復(fù)雜建筑進行有效的疏散模擬。用該復(fù)合模型模擬了一高層建筑和一大型復(fù)雜建筑的人員疏散情況,并將其模擬結(jié)果與采用單一網(wǎng)格模型和單一網(wǎng)絡(luò)模型的模擬結(jié)果進行了對比,顯示了網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)格復(fù)合模型不僅能進行大型復(fù)雜建筑的人員疏散模擬,而且可以形象化地顯示詳細的疏散過程。

論述了室溫網(wǎng)絡(luò)模型及其隱式差分方程,對煙流性狀預(yù)測軟件中的室溫預(yù)測部分進行了算例驗證與實驗研究,結(jié)果表明:算例計算結(jié)果與日本同類軟件的計算結(jié)果基本相同,軟件的計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合得很好,完全符合火災(zāi)時室溫的發(fā)展與變化規(guī)律。

詳細分析了建筑火災(zāi)煙氣的流動規(guī)律與控制方法,深化了對建筑火災(zāi)煙氣的認識,提出了建筑火災(zāi)煙氣控制的有效措施。

簡要介紹建筑火災(zāi)中影響煙氣流動過程的基本要素以及每個要素影響煙氣流動過程的機理,為建筑火災(zāi)煙氣控制以及煙控系統(tǒng)設(shè)計提供必要的依據(jù)。

對地下水電站主廠房母線層端部火災(zāi)進行了模擬研究,結(jié)果表明:母線層端部發(fā)生火災(zāi)時,煙氣通過吊物孔和樓梯間很容易到達水輪機層;母線層空間較狹小,易形成高溫、高煙氣濃度和低可見度;水輪機層空間也易形成高煙氣濃度和低可見度,但溫度較低;發(fā)電機層空間大,煙氣濃度小,溫度較低,但由于空氣的卷吸,火災(zāi)發(fā)生一段時間后可見度很低。機械排煙能有效降低發(fā)電機層的煙氣濃度和溫度。

對當(dāng)前國內(nèi)外常用的建筑火災(zāi)煙氣運動的數(shù)值模擬方法進行了綜合分析,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)值模擬方法的特點與不足,指出了各種方法的適用范圍,提出今后一段時間內(nèi)我國建筑火災(zāi)煙氣運動數(shù)值模擬的發(fā)展方向.

分析影響高層建筑內(nèi)熱煙氣流動的五種因素,即煙囪效應(yīng)、外部風(fēng)壓作用、高溫?zé)煔飧×ψ饔?、氣體受熱膨脹作用、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)作用。這有助于對高層建筑內(nèi)熱煙氣流動規(guī)律的研究,并進一步對高層建筑內(nèi)熱煙氣的管理與控制提供依據(jù)。

隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,其并行數(shù)據(jù)處理技術(shù)和自適應(yīng)、自組織的學(xué)習(xí)能力,使得它在處理一些復(fù)雜的數(shù)據(jù)時占有很大優(yōu)勢。本文將bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于火災(zāi)煙氣危險性評價分級,以等級的形式確定煙氣的危險程度,并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)及相關(guān)統(tǒng)計對bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行改進,給出了實例計算,驗證了其可行性。