曹笛[1]2015年在《基于防火性能化设计的综合交通枢纽规划策略及数字模拟方法》文中研究指明在当前铁路运输高速发展的阶段,大批新建、扩建、改建的综合交通枢纽防火安全问题是保障车站安全运营的重要环节,迫切需要相关理论研究的指导。因此,以国内外综合交通枢纽典型案例分析为研究基础,以性能化设计为核心,以数字模拟为技术手段,从空间类型、烟气控制、疏散策略等方面全面剖析综合交通枢纽的消防安全设计成为本文研究的重点。论文核心由叁个部分组成。第一部分为本体认知。首先对以铁路运输为主体的大型综合交通枢纽的国内外建设现状进行梳理,并对其发展趋势进行概括综述。然后对综合交通枢纽的空间组织类型进行分类研究,构建了以空间组织类型为基础的综合交通枢纽防火性能化设计分析研究体系。最后对综合交通枢纽各功能分区的火灾风险进行评估,剖析了综合交通枢纽铁路站房火灾特点与危害,为下一步的论证提供了研究基础和数据支撑。第二部分为研究论证。首先通过典型空间的提炼,建立了基于空间类型的综合交通枢纽火灾场景设计方法,并归纳为水平复合、垂直联通和疏散限制叁种典型空间。通过对不同类型的车站空间分别进行模拟,分析并得出基于烟气控制的综合交通枢纽空间优化方法。然后通过资料整理和问卷调查,建立疏散模拟乘客行为参数,并针对不同区域的人员疏散路径进行分析。在人员仿真疏散模拟阶段,对通廊连接型和整体空间型交通枢纽进行多情景的运算分析,从而提出综合交通枢纽内部疏散的优化策略。最后对综合交通枢纽外部空间安全疏散进行研究,分析了站区外部的建筑类型以及布局特点,阐释了站区周边人流的行为特征,系统梳理了综合交通枢纽外部疏散体系设计,进而提出了综合交通枢纽外部疏散管理意见。第叁部分为应用开发。运用Objective-C语言,设计开发了一款可在iOS操作系统移动设备上运行的APP应用,并对该应用使用功能进一步的完善、多平台开发和上架发布进行了探讨和展望。
郭子东[2]2006年在《地下商业建筑烟气流动与控制的模拟研究》文中提出随着城市的发展和人口的增长，许多地下建筑应运而生。在各种地下建筑形式中，地下商业建筑具有更高的火灾危险性。地下商业建筑烟气控制研究是当今消防领域的热门课题。 本文综述了地下商业建筑烟气流动与控制研究现状，分析了我国现行规范中有关地下商业建筑烟气控制系统设计的规定。采用实体实验和计算机模拟相结合的方法，对地下商业建筑烟气流动及其影响因素进行了研究。 正确选择模型方程和合理划分计算网格对CFD数值模拟的结果有着重要的影响。本文通过四川消防科研所的地下商业建筑实体火灾实验和数值模拟实验对比，确定使用带有辐射六通量模型的k-ε双方程模型。 本文针对地下商业建筑的具体特点，并根据实际考察，确定了具体的几何模型，把CFD计算流体力学软件应用到地下商业建筑防火和防排烟的研究中，用CFD来模拟火灾烟气的流动状况和烟气的控制效果。 通过模拟，揭示了地下商业建筑火灾烟气在自然排烟条件下的影响因素。在机械排烟条件下根据不同的机械排烟位置、机械排烟量和补风量进行了研究，得出了他们对排烟效果的影响。 探讨了地下商业建筑烟气控制系统性能化设计方法，说明了地下商业建筑烟气控制系统性能化设计方法与过程，展示了课题研究的工程应用前景。
马世杰[3]2004年在《地下商业建筑火灾烟气控制的模拟研究》文中研究指明摘 要随着城市的发展和人口的增长，许多地下建筑应运而生。地下建筑的防火问题越来越受到人们的关注。地下建筑在构筑上和地面建筑有很大的差异，更容易形成火灾，而且火灾后不利于火灾扑救和安全疏散，从而造成更严重的人员伤亡和财产损失。地下商业建筑作为地下建筑的一种利用形式，在地下空间的开发利用中占有重要的地位，而且规模一般都比较大。同时，地下商业建筑的火灾荷载大，特别是服装商业街，一旦着火，火势不容易扑灭。并且，地下商业建筑的防火救火工作具有相当大的困难。大量的火灾案例证明，烟气中毒和窒息成为建筑火灾中人员致死的主要原因。此外，由于高温烟气的迅速流动和蔓延，引起了火势的迅速蔓延和扩大。因此，在建筑防火特别是在地下商业建筑防火中，必须设防排烟系统，以对烟气进行有效的控制。在我国，尽管规范规定了地下商业建筑防排烟设施的设定条件，但是防排烟效果如何，由于试验成本太高，目前还没有定论。同时，随着建筑技术的发展，该规范中存在着一些与防火安全不相适应的地方。本文将针对地下商业建筑的具体特点，确定了具体的几何模型，把 CFD 计算流体力学软件应用到地下商业建筑防火和防排烟的研究中，用 CFD 来模拟火灾烟气的流动状况和烟气的控制效果，并结合我国防火规范给出定性及定量的分析。通过模拟，揭示了地下商业建筑火灾烟气在自然填充条件下的运动规律，定性和定量分析了火灾功率和建筑净高对烟气的影响程度。在机械排烟条件下根据不同的边界条件和几何模型对所需要的排烟量和消防补风量进行了模拟研究，得出了具体数值，并研究了排烟量和消防补风量对排烟效果的影响。这在一定程度上弥补了我国建筑防火规范的不足，对地下商业建筑的防排烟设计和人员的安全疏散提供了一些指导和帮助。
陈飞[4]2014年在《地下商场火灾烟气控制效果模拟研究》文中提出地下建筑只有内部空间,没有外部空间,热量不易散失。与外界相连的出口少,内部方向感差,封闭性强,很难通过自然方式进行通风和采光,依赖人工照明和机械通风。地下商场一般位于繁华地带,单位面积大,人流量大,物资中不乏可燃易燃物品。因为这些特点,地下商场发生火灾时内部温度高、烟气量大、人员疏散困难、扑救难度大,对人员安全威胁极大,特别是火灾时产生的高温有毒烟气不仅能够降低空间内的能见度,高温的烟气还会使火灾迅速蔓延和对人直接造成伤害。据火灾统计,在火灾事故中超过50%的受害者直接或者间接死于火灾烟气伤害,有效的火灾烟气控制系统对于保证地下建筑物内的人员安全有重要作用。本文针对某地下商场现有的烟气控制系统,结合室内火灾与烟气理论,分析了现有火灾模型,最终选取FDS作为本文使用的火灾模拟软件,研究并确定火源热释放速率变化曲线和最大火源功率,设置边界条件和模拟参数对烟气控制效果进行了模拟评估。研究选定人眼特征高度的能见度与烟气温度作为危险判据,通过分析模拟结果,针对能见度与烟气温度在较短时间内达到危险状态这一问题,提出增大排风量和排烟口总面积的改进措施,并对改进措施进行模拟验证。结果表明采取改进措施后能够明显改善烟气控制效果,空间内部能见度和烟气温度都有明显变化。并且分析了现有疏散出口布置,模拟结果表明如果在建筑平面图右侧增加一个疏散出口,能够大大缩短右侧区域疏散时间并且有利于排烟时的自然补风量,能够更好的改善烟气控制效果。
陈鹏[5]2014年在《地下商场性能化防火设计及研究》文中指出随着我国经济的飞速发展，城市地面用地日趋紧张，为了满足人们日益增长的物质文化需求，越来越多的城市开始大力发展地下商业建筑。由于地下商业建筑功能和结构的特殊性，一旦发生火灾，危害性很大，加之地下商场的火灾隐患也很多，其性能化防火设计逐渐成为社会关注的焦点。对于空间较大、结构复杂、功能多样的大型地下商业建筑，普通的基于规范的“处方式”防火设计已经不能满足现代社会快速发展的要求。性能化防火设计是运用火灾科学和消防安全工程学的原理和方法，根据建筑物内部的实际情况采取不同的防火措施来达到实现消防安全的目的，并对火灾进行定量的预测和评估的一种方法，它比“处方式”防火设计更注重整体，更具有灵活性、适应性和优越性，已广泛的运用于世界各国。本文详细介绍了性能化防火设计模拟研究的理论基础。首先介绍了室内火灾的基本发展过程，简要描述火灾发展的阶段。其次讨论了火灾时影响人员安全疏散的几个因素，其中烟气、温度是最重要的因素之一。然后引用计算说明了烟气羽流的流动、烟气沉降的时间等，为人员疏散时间提供依据。最后讨论了地下商场的烟气控制和温度控制，介绍了建筑防排烟系统中采用的几种防排烟方式和自动喷水灭火系统对于喷头的要求等，为性能化的计算机防火设计模拟奠定基础。利用动态火灾场模拟软件FDS对西安曲江某大型地下商场进行数值模拟，以烟气浓度分布、安全水平高度温度、疏散通道温度、疏散通道能见度、疏散通道CO体积分数、烟气层高度等为依据，当疏散通道内发生火灾时，研究了改变排烟量、送风比及喷淋压力对火灾烟气控制、温度控制的影响，并用火灾发生在商铺内模拟验证。本文的研究内容及提出的建议对地下商场的防火设计具有一定的意义和参考价值。
张颜青[6]2015年在《淮海地下商城火灾烟气控制技术研究》文中研究指明随着城市化进程的快速发展,许多城市不断兴建地下商业建筑,提高城市空间利用率。然而相对地面商业建筑,地下商业建筑由于其构造、地理、环境等方面的特殊性,致使建筑结构封闭性强,通风排烟差,火灾隐患突出,火灾时人员疏散和灭火扑救更加困难。据统计资料表明,建筑火灾中约75%-85%的死亡是由烟气导致的,而地下商业建筑火灾烟气的高温热辐射、毒害性以及减光性危害更严重。在我国实行的相关建筑设计防火规范,规定了地下建筑防排烟设施的一般设定条件。但由地下商业建筑消防安全问题的复杂性,按照常规防排烟技术手段设计,很难实现火灾事故烟气预期的防控效果。因此,地下商业建筑烟气控制技术研究具有重大意义。本文首先从实体实验、模型实验以及计算机数值模拟叁个方面,对国内外地下建筑火灾烟气流动与控制的研究现状进行了分析,运用火灾动力学理论、烟气流动的驱动力理论对地下商业建筑火灾烟气羽流现象进行了分析,系统阐述了地下商业建筑防排烟技术手段,并采用火灾数值模拟的方法对地下商业建筑火灾烟气控制效果进行对比分析。本文以淮海地下商城为研究背景,考虑其建筑结构的自身特点和使用的复杂性,选取了火灾仿真软件FDS模拟研究了典型防火分区内在自然填充条件下和机械排烟条件下10种不同火灾场景下的烟气流场,重点研究Z=2m处烟气层高度变化、烟气温度、CO浓度、能见度分布情况。研究表明：在自然填充条件下,60cm挡烟垂臂对烟气限制作用不大,不同火源位置下烟气蔓延路径差别很大。在机械排烟条件下,烟气温度、CO浓度明显下降,能见度有所改善；适当增大排烟口面积或排烟风速能有效改善烟气温度、CO浓度和能见度；适当增大补风量会降低烟气温度、稀释CO浓度及提高能见度；采用店铺和走廊同时布置排烟口的方式能有效降低烟气温度、CO浓度,提高火场能见度；最终得出,该防火分区在同时提高排烟量、改变排烟布置方式的条件下,能实现对火灾烟气更加有效的控制。本文的研究成果可为地下商业建筑防排烟设计和人员疏散方案制定提供科学依据,具有一定的实际应用价值。
王健[7]2014年在《机械排烟和细水雾对地下商场火灾控制作用的研究》文中进行了进一步梳理随着城市快速发展,人口数量不断增多,地下建筑应运而生并成为城市商业发展的重要组成部分。地下建筑与地上建筑相比,因空间封闭、人员密集等特点,不利于火灾扑救和人员安全疏散,大量高温有害烟气造成人员伤亡及财产损失。因此,在地下建筑防火尤其是地下商业建筑防火中,应根据火灾烟气流动规律设置防排烟系统及细水雾灭火系统,采取科学有效的控制方案最大程度保障人身安全。论文首先建立了小尺寸火灾模型实验台,测试分析不同工况下机械排烟和细水雾对火场温度变化和烟气层演化规律的影响,结果表明：单独开启机械排烟系统,排烟口断面平均风速为1m/s时烟气控制效果较好；单独开启细水雾系统时,细水雾喷头流量6.25L/min、 9 L/min及12.5 L/min的灭火效果存在细微差距,但由于细水雾的施加,却出现了细水雾施加初期时柴油火源强化燃烧现象,且流量越大,现象越显着。从经济性和效果考虑,选取6.25L/min的细水雾喷头流量性能最好；机械排烟和细水雾共同开启时,虽然对火源表面的冷却作用稍弱,但是对火焰以及烟气层的冷却效果显着,火灾现场能见度大为改善,便于人员逃生。进一步地,本文运用火灾动力学模拟软件FDS建立火灾模型,对大空间地下商场火灾进行模拟分析。通过分析可燃物附近测点的模拟数据,得出火源中心面温度、一氧化碳浓度、烟气层高度、能见度等参数随时间的增长特性,发现在5MW火灾功率负载下,排烟量为60m3/(h.m2)时,可达到较好的烟气控制效果。利用相同模型分析补风量分别为排烟量的50%、60%及80%叁种情况对火灾烟气的控制效果,研究表明：在机械排烟系统开启时,补风量与排烟效果并不成正比关系。补风量越大,燃烧越剧烈,火场温度越高,而CO浓度较低,烟气层较高,对于人员逃生和健康相对有利；根据单独设有细水雾时各项参数的变化情况,确定出90s开启细水雾系统,喷头工作压力为10MPa时,流量为15L/min可达到较好灭火效果；在相同火源功率下,对机械排烟和细水雾共同作用时的结果分析可知：将排烟量的50%作为补风量,细水雾流量设置为15L/min能达到最优的控制效果。
吴凤[8]2005年在《大型地下商场火灾安全疏散性能化设计研究》文中研究说明安全疏散分析与设计是建筑防火分析与设计的重要内容;现阶段我国商场火灾形势严峻;21 世纪将是地下空间的世纪。基于上述原因,本课题选择大型地下商场火灾安全疏散性能化分析与设计进行研究,对大型公共建筑火灾安全疏散性能化设计具有重要指导意义。本文建立了大型公共建筑火灾中人员逃生行为模式图。本文开展了扁平地下大空间实体火灾试验。结果表明,大型地下商场宜采用远端自然送风、近端机械排烟方式;天花板的安装不仅使同火源功率下的烟气温度升高,而且减弱了顶部空间的蓄烟能力,烟气蔓延速度明显加快,但它减小了机械排烟时烟气流向排烟口的阻力,因此大型地下商场宜采用镂空式天花;烟气通过中庭蔓延迅速,火灾时应尽快隔断中庭与周围楼层至少是与顶层的连通,并采用中庭本地烟控系统进行排烟。在实体火灾试验的基础上,使用 CFAST 软件进行烟气流动计算,采用 EVACNET4、Togawa 经验公式等疏散模型对整体、分区及各防火分区人员安全疏散进行预测模拟计算和分析比较,对东站地下商业广场火灾安全疏散进行性能化分析评估,提出延深其下沉广场和设置安全岛的改进方案,拟定了大型地下商场确实可行的防火对策,并展示了具有较强操作性的火灾安全疏散性能化分析与设计程序。
黄鹂[9]2012年在《地下商业街火灾烟气蔓延规律研究》文中认为地下商业街作为一种常见的地下建筑形式,在给城市经济带来发展、人们生活带来便利的同时,也大大增加了建筑火灾安全隐患。本文采用理论分析与模拟分析相结合的方法研究了地下商业街火灾烟气在起火店铺和人行通道内的流动过程及特点。首先在受限建筑火灾发展及烟气蔓延与控制的理论基础上,结合地下商业街的建筑功能结构特点,分析了地下商业街火灾特点及烟气流动特性,指出了其内部可燃物多、火灾荷载大、火灾机率大,发生火灾时烟气危害更大、人员安全疏散更难、伤亡损失更严重等特点,并对比分析了地下商业街火灾烟气控制措施。然后结合淮南地下商业第二防火分区的实际情况确定了火灾荷载、火灾增长模型、排烟量等火灾参数,设计了六种不同的火灾场景与对比方案,并利用PyroSim、FDS模拟工具,建立了地下商业街火灾烟气模拟模型。最后,通过对六种不同火灾场景下火灾烟气流动过程模拟结果进行对比分析了在自然填充和机械排烟下烟气在起火店铺和人行通道内温度、CO浓度、烟气层高度和能见度的变化规律以及火源功率、火源位置、排烟量和送风量对烟气在人行通道内流动的影响。分析结果指出：机械排烟时温度、CO浓度明显下降,烟气层高度明显上升,但能见度未得到改善；烟气向地下商业街通道两端的安全出口蔓延时,更倾向于朝与起火店铺房门同向开启的安全出口端蔓延；火源功率的增大促进烟气的蔓延,火源位置改变了烟气蔓延路径和程度；增大排烟量和送风量可以一定程度上降低了通道内的温度、CO浓度及能见度,但对烟气流冲击大,烟气层高度不稳定,烟气紊流加剧。研究过程和结论可为地下商业街的性能防火优化设计、人员安全疏散以及火灾危险性评价提供参考性依据,具有一定的实际意义。
杨莉[10]2008年在《地下商场火灾烟气流动模拟及安全疏散研究》文中研究说明随着城市化进程和科学技术的快速发展,许多地下建筑应运而生。在各种地下建筑形式中,地下商场由于其火灾载荷大、人员密集等特点而具有更高的火灾危险性。鉴于有关地下商场规范的局限性和可选择性及地下商场的特殊性,有必要对地下商场进行火灾烟气流动规律的研究。本文首先分析了地下商场发生火灾的原因、火灾特点,以及国内外对火灾烟气流动规律研究的现状,然后探讨了烟气流动规律及其研究方法。在分析了几种方法优缺点的基础上,选取计算机模拟方法,并选用火灾动态模拟软件FDS对太原街地下商场进行火灾模拟。研究了火灾时人员的安全疏散准则及疏散时间的计算方法。根据FDS软件和沈阳太原街地下商场的实际情况,建立了尽可能接近真实情况的物理模型,模拟了自然填充状况下和机械排烟状况下不同火灾场景中烟气的流动,得到火灾烟气流动规律,给出不同火灾场景下烟气蔓延过程及危险高度处烟气温度场、CO浓度场、可见度分布情况。模拟了自然排烟下,挡烟垂臂及火源位置对排烟效果的影响。在机械排烟条件下,对不同火源位置、不同排烟口风速及不同排烟口面积时烟气流动进行了模拟,得出了它们对排烟效果的影响。在火灾模拟基础上,分析了火灾达到危险状态的时间,进而确定可用安全疏散时间ASET。最后,采用Togawa经验公式分别计算不同场景下人员必需安全疏散时间REST,并判断在不同火灾场景下人员能否安全疏散。
参考文献：
[1]. 基于防火性能化设计的综合交通枢纽规划策略及数字模拟方法[D]. 曹笛. 天津大学. 2015
[2]. 地下商业建筑烟气流动与控制的模拟研究[D]. 郭子东. 西安科技大学. 2006
[3]. 地下商业建筑火灾烟气控制的模拟研究[D]. 马世杰. 北京工业大学. 2004
[4]. 地下商场火灾烟气控制效果模拟研究[D]. 陈飞. 安徽理工大学. 2014
[5]. 地下商场性能化防火设计及研究[D]. 陈鹏. 西安建筑科技大学. 2014
[6]. 淮海地下商城火灾烟气控制技术研究[D]. 张颜青. 安徽理工大学. 2015
[7]. 机械排烟和细水雾对地下商场火灾控制作用的研究[D]. 王健. 沈阳建筑大学. 2014
[8]. 大型地下商场火灾安全疏散性能化设计研究[D]. 吴凤. 西安科技大学. 2005
[9]. 地下商业街火灾烟气蔓延规律研究[D]. 黄鹂. 安徽理工大学. 2012
[10]. 地下商场火灾烟气流动模拟及安全疏散研究[D]. 杨莉. 东北大学. 2008