CFAST软件在建筑火灾区模拟分析
建筑大空间火灾模拟及升温计算简单公式

建筑大空间火灾模拟及升温计算简单公式张超;李国强【摘要】钢结构经常用于建筑大空间环境。
因为使用和功能要求,建筑大空间内通常无法设置防火墙来阻止火灾的水平传播,而是通过设置燃烧岛、防火舱及防火隔离带等措施将可燃物限制在一定区域内。
大空间内可能的火灾为区域火灾。
给出了模拟大空间火灾的理论模型和升温计算简单公式。
公式基于火羽流相关理论,并引入工程相关常数得到。
通过工况分析,考察了两种不同火灾场景,公式的计算结果与场模拟软件FDS结果进行了比较,二者符合良好。
所给出的公式形式简单,式中参数的物理意义明确,推荐用于实际工程计算。
%Steel structures are widely used in large enclosure. Limited by its performance and functions, a large enclosure is usu- ally not permitted to be departed by fire walls for preventing horizontal {ire spread. Instead, fire loads in the large enclosure are controlled in a special area by using the concept of island, cabin or isolation space in performane~based fire safety design. As a result, the potential fires in the large enclosure are characterized as localized fires. This paper proposes simple formulae for cal- culating the gas temperature in large enclosure. The formulae are based on the classic plume theory with adopting the common- ly used constants in engineering. Case studies for two different fire scenarios are conducted. The calculated results agree well with those by the simulation results using the software of FDS. With a simple form, the proposed formulae are recommended for practical usages.【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2012(021)002【总页数】8页(P84-91)【关键词】建筑大空间;火灾;温度计算;简单公式;火灾动力学模拟【作者】张超;李国强【作者单位】同济大学,上海,200092;同济大学,上海,200092【正文语种】中文【中图分类】TU375.4;X932建筑大空间因使用和功能要求通常无法设置防火墙来阻止火灾的水平传播。
基于Anylogic的应急疏散多范式建模研究

[33] 蔡宾斌.油池火热辐射危害模型计算及对比分析研究[J].中国应急救
援,2013(2):47-50.
[34] 庄磊.航空煤油池火热辐射特性及热传递研究[D].合肥:中国科学技
术大学,2008.
be improved by using the new formula of radiative fraction η rad
Key words: pool fire; thermal radiation; solid flame model; radiative fraction
作者简介:刘洪胜(1996-),
男,
江苏镇江人,
南京理工
大学化工学院硕士研究生,
主要从事燃爆防治技术方面的
研究,
江苏省南京市孝陵卫 200 号,
多范式应急疏散模型实例
2.1
I 型
S 型
疏散人群处在垂直疏散通道如楼梯间中会产生拥堵现象 ,
数值 专业数值仿真软件
仿真层
2
DISC 模型决策概率
性格模型
疏散事件进行建模。疏散环境子系统由 Anylogic 平台搭
疏散人群子系统
年龄影响因子与年龄关系图
本文采用比例分布方法设定人群位置,
通过自定义分
ABMS)对疏散个体进行建模 ,利用离散事件的仿真建模
事件子系统
决定且受性别与年龄影响。以健康男性的平均疏散速度
1.35 m/s 为基准设置单个智能体速度,
见式(1)。
疏散流程元模型
v=1.35×性别影响因子×年龄影响因子
(1)
Anylogic 智能体模型底层嵌入改进社会力模型,
大量
引导事件元模型
元模型方案库
midas gen防火计算

midas gen防火计算
Midas Gen是一款专业的结构分析与设计软件,它可以用于建筑、桥梁、隧道等各种结构的分析与设计。
在进行防火计算时,首先需要考虑结构所用材料的防火性能,比如钢结构、混凝土结构等的防火等级。
其次,需要根据当地的建筑法规和标准,确定结构在火灾情况下所需承受的最高温度和时间要求。
然后,可以利用Midas Gen软件进行结构在火灾情况下的温度场分析,以及结构在高温下的受力性能分析。
通过这些分析,可以评估结构在火灾情况下的安全性能,从而进行必要的防火设计和改进。
在Midas Gen中进行防火计算时,可以通过设置材料的防火性能参数,比如材料的热传导系数、比热容等,来模拟结构在火灾情况下的温度变化。
同时,可以设置结构的受力性能参数,比如弹性模量、屈服强度等,来分析结构在高温下的受力性能。
通过这些参数的设定和分析,可以得出结构在火灾情况下的温度分布、变形情况以及承载能力等重要信息,为防火设计提供依据。
此外,Midas Gen还可以进行结构在火灾情况下的耐火性能评估,比如计算结构在一定时间内的耐火极限,以及结构在火灾情况下的残余承载能力等。
通过这些分析,可以评估结构在火灾情况下
的安全性能,为结构的防火设计和改进提供科学依据。
总之,Midas Gen软件可以通过温度场分析、受力性能分析和耐火性能评估等手段,为结构的防火设计提供全面的技术支持和科学依据。
希望以上回答能够满足你的需求,如果还有其他问题,欢迎继续提问。
基于Building EXODUS的地铁站疏散仿真模

632023.01 / Urban Renewal and Optimization Design 城市更新与优化设计复杂、人员密度高、环境密闭等特点,一旦出现火灾等紧急情况,疏散组织难度大,极易造成重大人员伤亡[1]。
例如,1986年11月,英国伦敦国王十字地铁站发生火灾,造成31人死亡,100多人受伤;2003年2月,韩国大邱市地铁中央路站由于人为纵火发生火灾,造成135人死亡,137人受伤,318人失踪。
研究地铁站火灾安全疏散,已成为地铁站设计中必不可少的环节。
目前常见的安全疏散研究方法主要有两种:人群疏散演习研究和计算机仿真模拟研究。
相较于人群疏散演习,计算机模拟具有诸多优势:①可以模拟多种不同的火灾场景;② 成本低,不需要消耗大量的人力物力等资源;③便于研究和分析仿真结果,指导实践。
因此,计算机仿真模拟研究已成为研究地铁站安全疏散问题的一种重要的、经济可行的方法。
1仿真疏散模拟软件Building EXODUS目前常用的安全疏散软件根据其基本原理可分为三类,即疏散优化模型、行为模拟模型、风险评估模型。
疏散优化模型假定疏散人员以最有效的方式进行疏散,将疏散人员视为具有共同特征的整体,可用于疏散结果优化,常用的有Anylogic、STEPS 等;行为模拟模型分析疏散个体行为及其他复杂因素,通过模拟真实疏散场景得出具有可靠性的疏散结果,如Building EXODUS、Pathfinder 等;风险评估模型通过识别灾害发生时与疏散有关的危险并进行量化,从而指导疏散优化设计[2-4],如CRISP、SMART FIRE。
由于本次研究要通过模拟乘客疏散行为,从疏散时间和疏散过程两个角度去评价地铁站的疏散能力,针对存在的问题提出优化建议,因此采用分析问题更为全面、结果表现更为直观的Building EXODUS。
1.1 Building EXODUS 简介Building EXODUS 由英国格林威治大学的火灾安全工摘要 运用疏散模拟软件Building EXODUS,对地铁站实际项目进行火灾安全疏散模拟,研究地铁站疏散时间、疏散者行为、疏散路线及各个关键节点的通行能力等问题。
浅析FDS火灾模拟与应用

第6卷第4期2008年12月水利与建筑工程学报Journal of Water Resources and A rchitectural EngineeringV ol.6No.4Dec.,2008收稿日期:2008 09 08 修回日期:2008 09 18作者简介:于 群(1981 ),男(汉族),辽宁鞍山人,硕士研究生,主要从事建筑结构抗火性能的研究。
浅析FDS 火灾模拟与应用于 群,刘 畅,张 亮(沈阳建筑大学土木工程学院,辽宁沈阳110168)摘 要:FDS(F ire Dynamics Simulator)是火灾模拟中的一个重要软件。
它根据建筑和火灾的特性,通过对火灾场景的模拟,以简单直观的形式动态显示出火灾发生的全过程,并在计算过程中获得较准确的火灾相关参数,如温度场分布,烟气流动及热辐射等。
基于FDS 软件的使用,在设定火灾发生场景时,主要包括空间尺寸的定义、网格划分、模拟时间的设定、火源设置、障碍物的设定及其边界条件等。
该软件采用先进的大涡流模拟技术,在时间和空间的预测上具有二阶精度,得到众多实例的验证,在建筑结构和火灾安全工程领域应用十分广泛。
关键词:火灾;场模拟程序;温度场;计算机模拟中图分类号:X4;T U 998.12 文献标识码:A 文章编号:1672 1144(2008)04 0124 03Analysis on Fire Simulation and Application Based on FDSYU Qun,LIU Chang,ZHANG Liang(Civil Engineer ing College of S heny ang A r chitectur al Univer sity ,Sheny ang ,L iaoning 110168,China)Abstract:Based on t he field simulat ion program FDS(Fire Dynamics Simulat or)is a major fire simulation soft ware.According t o t he characterist ics of a building and fire and t hrough simulat ing t he fire scene,the whole fire process is dis played dynamic ally in a simple and intuit ive form,and some fire relat ed parameters are obtained,such as the temperature dist ribut ion,the smoke gas flow,the thermal radiat ion and so on.Based on the FDS software,the sett ing of the fire scene mainly includes:t he space size,meshing grids,simulat ion time,fire resource,obstacles,boundary conditions and so on.By using t he advanced simulation technology of big sw irl,the software has t he sec ond order accuracy in time and space,it is verified by a great number of samples,and applied in the building st ructure and fire safety engineering fields.Keywor ds:fire ;field simulation program ;tem perature field distribu tion;com puter simu lation1 概述近年来,计算机技术的蓬勃发展,引导了科学研究的各个领域,成为科研深讨中不可缺少的工具。
FDS火灾模拟技术系统使用含动画培训ppt动画课件

FDS火灾模拟技术系统常见问题及解决方案
系统操作问题及解决方案
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系统运行与调试问题:解决系统运行过程中出现的各种故障和调试问题,如程序崩溃、数据异常等
系统安装与配置问题:提供详细的安装和配置指南,包括硬件和软件要求、网络设置等
系统使用与操作问题:提供系统使用指南,包括界面操作、数据输入与输出、结果分析等
FDS火灾模拟技术系统的优势和局限性总结
未来发展方向和前景展望
拓展应用领域:将FDS火灾模拟技术系统应用于更多领域,如建筑、交通等
提升模拟精度:提高模拟的精度和准确性,为消防安全提供更可靠的数据支持
智能化发展:结合人工智能、大数据等技术,实现FDS火灾模拟技术系统的智能化发展
国际化推广:加强与国际同行的交流与合作,推动FDS火灾模拟技术系统的国际化发展
FDS系统的定义和作用
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FDS是火灾动力学模拟的简称
FDS系统的作用
是一种基于计算机的火灾模拟软件 FDS系统的作用
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评估火灾风险
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预测火灾蔓延趋势
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运行火灾模拟:根据输入参数和设定环境进行火灾模拟
分析火灾结果:包括火势蔓延趋势、人员疏散情况等
设定火灾参数
火灾类型选择:根据实际情况选择火灾类型,如固体可燃物火灾、液体可燃物火灾等
燃烧物参数设置:输入燃烧物类型、密度、热值等参数
火源设置:确定火源类型、位置、燃烧速率等参数
通风条件设置:考虑通风对火灾发展的影响,合理设置通风条件
人员疏散分析模型

_____________________________________________________________________ [5]
——或者疏散到安全地点,或者被火灾所伤害。模型基于行为规则和个体属性, 每一个人的前进和行为由一系列启发性规则决定。行为子模型决定了人员对当 前环境的响应,并将其决定传递给移动子模型。行为子模型在两个层次起作用, 即全局行为和局部行为,全局行为假设人员采用最近的可用疏散出口或者最熟 悉的出口来逃生;局部行为可以模拟以下现象:决定人员对疏散警报的初始响 应、冲突的解决、超越以及选择可能的绕行路径等。这些都取决于人员的个体 属性。毒性子模型决定环境对人员的生理影响,考虑了毒性和物理危险,包括 升高的温度、热辐射、C0、C02 以及 02 含量等因素影响,并且估计了人员失 去行动能力的时间。它采用“毒性比例效果剂量”模型(FED),假设火灾危险 的影响由接受到的剂量而不是暴露的浓度决定,并且累计暴露期间的比例。 EXODUS 建模可以采用实验数据或者从其他模型得到数值数据,允许 CFAST 计算 数据导入到 EXODUS 中。EXODUS 模拟完毕后,可以使用数据分析工具来处理数 据输出文件。另外,提供了基于虚拟现实的后处理图形环境,提供疏散的三维 动画演示。
3.EXIT89 软件 EXIT89 由美国消防协会的 Rita F.Fahy 开发的一个用于大量人员从高层 建筑疏散而设计的疏散模型。该软件可用于模拟高密度人员的建筑的疏散。例 如高层建筑,它可以跟踪个体在建筑物内的行动轨迹。从消防安全的角度来评 估大型建筑设计时,该模型可以处理一些疏散场景中相关的因素,包括: (1)考虑各种不同行动能力的人员。包括限制行动能力的人员和儿童。 (2)延迟时间,既包括可以用来代替移动前的准备活动的时间(由用户 根据每个位置指定),也包括随机的额外时间,可以当作人员疏散开始时间。 (3)提供选择路径功能—使用模型计算出来的最短路径,可以用来模拟 经过良好训练的或者有工作人员协助的疏散过程;或者使用用户指定的路径,
火灾事故中的建筑物结构稳定性分析

火灾事故中的建筑物结构稳定性分析在火灾事故中,建筑物的结构稳定性是一个至关重要的因素。
火灾不仅对人员的生命安全构成威胁,还可能引起建筑物的倒塌,进一步加大灾害风险。
因此,对于建筑物的结构稳定性进行全面的分析和评估,对于预防火灾事故的发生以及应对火灾事故具有重要意义。
一、火灾对建筑物结构的影响火灾对建筑物结构产生的影响是多方面的。
首先,高温可能引发结构材料的热膨胀,使得建筑物的承载能力下降。
其次,火灾中产生的燃烧物质和烟气会对建筑物结构材料造成化学侵蚀,降低其强度和刚度。
此外,火灾中的剧烈温度变化也可能导致建筑物结构的热应力产生,从而加速结构的破坏。
二、建筑物结构稳定性分析的方法为了确保建筑物在火灾事故中保持稳定,可以采用以下方法进行结构稳定性分析。
1. 结构材料性能测试在火灾事故中,建筑物结构的稳定性受到结构材料性能的限制。
因此,通过测试建筑物所使用的结构材料的燃烧性能、热膨胀系数、耐火时间等指标,可以评估建筑物在火灾中的抗热性能。
这些测试结果将有助于确定建筑物结构在火灾事故中的表现,以及是否需要采取额外的防火措施。
2. 结构计算模拟通过使用结构计算软件进行模拟分析,可以评估建筑物在火灾后的结构性能。
结构计算模拟可以考虑火灾中的温度变化和热应力,以及结构材料的性能参数,预测建筑物结构在火灾事故中的变形和破坏情况。
同时,结构计算模拟还可以通过模拟火灾事故对建筑物结构的影响,为火灾事故中的建筑物疏散和救援工作提供指导。
3. 结构防火设计在设计建筑物结构时,应该充分考虑防火性能。
通过合理的构造设计以及选择合适的结构材料,可以提高建筑物在火灾事故中的抗热性能。
例如,可以采用抗火板材料进行结构保护,增加防火分隔隔墙和防火楼梯等。
此外,还可以通过合理的疏散通道设计,确保人员在火灾事故中的安全疏散。
三、建筑物结构稳定性分析的意义进行建筑物结构稳定性分析具有重要的意义。
首先,通过分析建筑物结构稳定性,可以预测火灾事故中建筑物的结构行为,为灾害应对工作提供实时指导。
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CFAST软件在建筑火灾区模拟分析0 引言火灾造成的重大伤亡死亡案例都与人员疏散密切相关,为了充分保证人员的安全,人员疏散策略必须综合考虑紧急情况下外界环境因素和人员自身的心理行为变化[1]。
火灾的危害主要来自两个方面:其一是火焰的蔓延导致生命财产被吞噬;其二是烟气的快速、大面积扩散导致被困人员由于缺氧窒息而死。
消防部门的统计数据显示,火灾中由于窒息致死或被有毒气体毒死的死亡人数占火灾中总死亡人数的60%以上[2]。
随着火灾科学及消防工程学的发展,人们对特定火灾(如建筑火灾、森林火灾等)的定量化研究越来越深入。
火灾区域模拟是火灾模拟开展建筑性能化设计必不可少的消防工程技术手段,是定量研究建筑火灾最基本的模型,世界各国针对区域模型而开发的应用软件很多,由美国国家标准研究所(NIST)建筑火灾研究实验室(BFRL)开发的区域模型软件CFAST是其中最成熟的软件之一。
[1]该软件的计算结果能够满足一般工程设计及评估的要求。
软件对烟气扩散模拟方法的研究不但可以动态显示烟气扩散过程,还可以反映出不同区域烟气的浓度,继而为消防人员制定火灾救援预案提供依据。
1 火灾区域模拟火灾区域模拟方法通常将火灾房间分为上下两个区域,即上部的热烟气区和下部的冷空气区,并且假设两个区域内的参数是均匀的,针对两个区域分别列出质量守恒和能量守恒方程,每一个方程式都可以依据质量流量和能量流量来表达。
[3]这两个参数的变化率反映了在两区域之间由于羽流、自然和机械通风、对流、辐射、热传导等物理现象而导致的质量和热量交换。
区域之间的质量交换主要由羽流和通风口的掺混作用造成,能量交换除了由质量交换带来的能量传递外,还考虑辐射和导热的影响。
此软件主要有环境参数模块、房间参数模块、水平通风模块、垂直通风模块、机械排烟模块、火源设定模块、喷头及火灾探测器模块、目标模块和房间交界面设定模块等九个模块组成[4],能够计算出在一个由用户设定的火灾中,火灾烟气的扩散、热烟气层温度、冷空气层温度和烟气中的有毒气体组分随着时间变化的情况,可以通过Origin8.0软件进行处理得到所需的火灾参数。
2 建筑物火灾模拟2.1 房间区域的划分图1 各区域的划分位置图综合考虑建筑物的功能及发生火灾后可能蔓延到的区域,由于发生火灾,烟气蔓延的途径与人员疏散的途径正好相同,疏散走廊是烟气最容易到达的地方,因此将走廊和楼梯前室划分了10个区域,分别是区域7、8及区域10~17。
由于只考虑着火房间的窗户及门敞开,而非着火房间门窗都处于关闭状态,因此将相邻的费着火房间合并在一起作为一个区域对待,即区域4~6。
其总共划分为17个区域。
各区域的划分设置如图1所示。
2.2 火灾模拟本文分别模拟起火房间分别位于图1中1、2和3区域处的情况。
由于模拟时不考虑外界(如风)对火灾的影响,其中区域2和3分别处于对称建筑的对角线位置,因此认为在相同条件下有相似的模拟结果。
本文只模拟分析起火区域1和区域3的火灾情况。
软件模拟设置的具体参数的情况如表1。
表1 房间结构及相关参数房间进深/m 7.2房间宽度/m 3.9房间高度/m 2.7水平开口门高度/m 2.1宽度/m 0.8窗户高度/m 1.2宽度/m 1.2垂直开口无顶棚材料石膏地板材料混凝土墙壁材料石膏环境条件内部初始温度/℃ 20外部初始温度/℃ 20内外初始相对湿度/% 50内外初始压力/Pa 101300主要火源火焰高度/m 10燃烧热/kJ·kg-1 18100初始可燃物的温度/℃ 20可燃物的气化温度/℃ 120火焰辐射系数0.3火源位置X/m 1.65Y/m 3.6Z/m 0机械通风无喷头无模拟时只有着火区域的门窗敞开,其他房间、电梯的门窗只考虑缝隙(认为缝隙占门或窗面积的1%)。
自定义火源设置的参数如表2,热释放率随时间变化如图2。
模拟中为设置通風空调系统及喷淋系统。
表2 火源燃烧状态参数状态参数数值燃烧到1MW的时长/s 300最大热释放率/kW 2500稳定燃烧时长/s 500衰变期/s 1000图2 热释放率随时间变化图建筑物建模输出图形见图3。
图3 建筑物建模输出图3 计算结果及分析3.1 区域温度分布下面给出着火区域分别是1、2和3情况下,在起火后500s时的各区域温度场分布图。
通过观察图4中(b)和(c),可以推断在无外界影响火灾发展的情况下,处于对称建筑的对角线位置的区域2和区域3作为着火区域时,它们有相似的模拟结果。
(a)着火区域为1时的区域温度分布图(b)着火区域为2时的区域温度分布图(c)着火区域为3时的区域温度分布图图4 起火后500s时各区域温度场分布图3.2 模拟结果分析根据相关文献研究表明[5]:当烟气层面高于人眼特征高度时,若上部烟气的热辐射强度能够对人构成伤害,就可以认为达到危险;如果烟气层面低于人眼特征高度,对人的危害是直接烧伤或吸入热气体,这种危险状态的烟气温度值约为100~110℃,取上部烟气层的温度110℃,下部烟气层的温度一般取60℃;当烟气层面低于人眼特征高度时,还可以根據某种有害毒物的临界浓度判定(其中CO为2500ppm)是否达到了危险状态。
人眼特征高度为1.2~1.8m,取1.5m。
3.2.1 起火区域1的模拟结果分析根据CFAST模拟起火区域1的结果表明:(1)烟气层高度变化图5(a)所示,在疏散通道走道和楼梯间的烟气层下降速度很快,不到200s时烟气层高度就低于1.5m,特别地,起火区域在50s 时就降到了1.5m。
从起火区域到楼梯间这段疏散通道在200s后直至火灾模拟结束的长时间里都充满烟气。
从烟气层高度变化情况看来,起火区域的人员疏散时间仅仅只有50s,对于该楼层的人员疏散最佳时间只有短短的200s,只有在最佳时间疏散开来,人员才能避免被高温烟气窒息而影响身体机能。
(2)上部烟气层温度变化图5(b)所示,起火区域的上部烟气层温度在120s时就串升到110℃,与起火区域1紧邻的走道区域13达到110℃发生在300s 时刻。
这时从上部烟气层温度变化情况分析,起火区域的疏散时间为120s,时间要长于烟气层高度下降形成的疏散时间50s。
(3)下部烟气层温度变化图5(c)所示,起火区域的上部烟气层温度达到60℃是在280s左右,而与起火区域1紧邻的走道区域13达到60℃时发生在400s。
还可以观察到区域7、8和13的下部烟气层温度几乎同步变化,表明烟气在疏散通道的扩散速度很快,因此人必须在高温烟气到来之前撤离火灾现场。
(4)下部空间CO2体积分数变化图5(e)所示,起火区域在380s时CO2体积分数达到0.1%,疏散通道也在400s时达到此浓度。
(5)下部空间CO体积分数变化图5(f)所示,在整个模拟过程中,区域8出现CO的最高浓度是在1200s时的200ppm,但仍远低于危险状态时2500ppm 的水平。
前500s起火区域的CO浓度比疏散通道要高,而500s后却一直较低。
可能原因是处于门窗开敞区域的火源在其稳定燃烧期及衰减期,CO在热压作用下很容易就扩散到疏散通道,并在疏散通道堆积。
该结果表明在起火区域门窗敞开的情况下,CO给疏散带来的危险较低,但同时这也形成更猛烈的火势,给建筑结构带来烧毁及坍塌的危险。
3.2.2起火区域3的模拟结果分析根据模拟起火区域3的结果表明:(1)烟气层高度变化图6(a)所示,情况和起火区域1时相似,在疏散通道走道和楼梯间的烟气层下降速度也很快,在约200s时烟气层高度就低于1.5m,而起火区域在50s时就降到了该高度。
从起火区域到楼梯间这段疏散通道在200s后直至火灾模拟结束的长时间里都充满烟气。
并且区域7、8的烟气层高度下降速度总比区域15和17的要快。
(2)上部烟气层温度变化图6(b)所示,起火区域的上部烟气层温度在120s时就串升到110℃,与起火区域3紧邻的走道——区域17,达到110℃时发生在200s,这比起火区域1时要快100s。
同样地,情况分析可知起火区域的疏散时间为120s,时间要长于烟气层高度下降形成的疏散时间50s。
(3)下部烟气层温度变化图6(c)所示,起火区域3的上部烟气层温度达到60℃是在320s左右,而与起火区域3紧邻的走道区域17达到60℃发生时在550s。
区域3和17达到同等温度的时间要比起火区域1情况时延迟40s和150s。
还可以观察到区域7、8和15的下部烟气层温度也几乎同步变化。
(4)下部空间CO2体积分数变化图6(e)所示,和起火区域1时的情况几乎一致,起火区域在380s时CO2体积分数达到0.1%,疏散通道也在400s时达到此浓度。
(5)下部空间CO体积分数变化图6(f)所示,同样地在整个模拟过程中,区域8出现CO的最高浓度是在1200s时的175ppm,但仍远低于危险状态时2500ppm的水平。
前600s起火区域的CO浓度比疏散通道要高,而之后却一直较低,并且在600s~1600s这段时间,疏散通道各区域(区域7、8、15和17)的CO浓度基本同步增加,而到1600s后区域17的CO浓度突然骤降。
前者可能原因是与起火区域1时的情况一样,而后者的可能原因是处于衰减期末期的火源火势减弱,此时室外空气从开场窗户涌入,稀释了起火区域及其相邻的CO浓度。
同样也要注意在起火区域门窗敞开的情况下,虽然CO给疏散带来的危险较低,但同时这也形成更猛烈的火势,给建筑结构带来烧毁及坍塌的危险。
4 结论用CFAST区域模拟软件对某对称建筑楼层房间火灾蔓延进行分区模拟,由于起火区域在区域2和3的模拟结果相似,故重点分析起火区域分别为1和3时起火区域及人员疏散经过区域的烟气层下降高度、上部烟气层温度、下部烟气层温度、CO体积分数浓度、CO2体积分数浓度和O2体积分数随时间的变化情况。
从中得出烟气下降高度变化造成的疏散时间最短,其次是上部烟气层温度变化,再次是下部烟气层温度变化,而此火灾模拟CO给疏散造成的危险程度较低。
各分析情况下的安全疏散时间见表3。
表3 安全疏散时间表分析情况安全疏散时间/s起火区域1 起火区域3(2)区域1 区域13 区域3 区域17烟气层下降高度变化50 200 50 200上部烟气层温度变化120 200 120 200下部烟气层温度变化180 400 320 550要求在实际工作中要加强对楼梯排烟设备、设施的管理和维护。
在没有排烟设备、设施的高层建筑,应在楼梯内加装排烟设备、设施,最大限度保障人员生命安全,并适当增加疏散楼梯宽度,以便人员在宝贵的安全疏散时间内撤离火灾现场。
参考文献[1] 贾水库,蒋仲安.CFAST软件在高层学生公寓火灾区域模拟中的应用[J]. 建筑科学,2010,26(3):75~76[2] 杜鹏,黄有群.基于CFAST的建筑物火灾中烟气模拟的实现[J].计算机技术与发展,2009,19(2):240。