火源熱釋放率對大空間火災(zāi)蔓延影響的數(shù)值模擬分析2-在線瀏覽
2024-07-28 20:07本頁面
【正文】 類型采用快速火［15］。墻面為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，密度為2200 kg/m3，（mK)。每個模型的模擬時間設(shè)為350秒。從準(zhǔn)確性的角度來著，網(wǎng)格劃分是越細(xì)越好。因此，在確保精度和節(jié)約模擬時間下，根據(jù)模型選取合適的網(wǎng)格尺寸大小很重要。網(wǎng)格驗證中，模擬的室外溫度為25℃，假設(shè)火源釋熱量從一開始就為4MW。圖22為100s時的BB’部分截面（如圖13所示）的速度矢量圖。從節(jié)省計算時間和確保模擬準(zhǔn)確性的角度出發(fā)，本文選取網(wǎng)格C：。火源工況示意圖如圖31所示。 圖 31 中庭火災(zāi)模擬室外不同溫度工況示意圖 Schematic view of atrium fire simulation in different outdoor temperature圖 32 通過天窗一的氣體凈流量的變化規(guī)律 Change rule of gas flows through the skylight圖 33 通過天窗二的氣體凈流量的變化規(guī)律 Change rule of gas flows through the skylight圖32和圖33分別為中庭火災(zāi)采用自然排煙策略時，通過天窗一和天窗二的氣體質(zhì)量凈流量隨時間的變化規(guī)律。天窗排出煙氣量的多少，直接影響著中庭內(nèi)部空間的能見度。 圖 34 通過天窗的氣體凈流量的變化規(guī)律 Change rule of gas flows through skylight圖34為通過天窗的煙氣質(zhì)量凈流量的變化規(guī)律?；鹪吹臒後尫潘俾蕪?MW升到3MW時，氣體流量也隨著熱釋放速率的增大而增大。室外溫度在10℃、5℃、0℃、5℃和10℃下的這種增長梯度最為明顯，室外溫度在15℃、20℃、25℃、30℃和35℃下的這種增長梯度不是很大。熱釋放速率并沒有給煙氣提供足夠的浮升力使之從天窗排出，反而是大量的室外空氣進入到室內(nèi)，排煙效果并不是很好。室外溫度在25℃、30℃和35℃下，氣體流量一開始就為正值，煙氣順利從天窗排出，隨著熱釋放量的增加，氣體流量也隨之增加，如圖34(c)。(a)2MW。(c)4MW圖 35 室外溫度為0℃下350s時AA’截面的溫度場 The temperature distribution of AA’section at 350s, 0℃ of outdoor室外溫度為0℃下，350s時AA’截面在不同火源熱釋放速率下的溫度場如圖334所示。3MW時天窗處煙氣平均溫度與室外空氣溫度的溫差明顯大于2MW時的溫差，提供熱煙氣上升的浮升力也越大，浮升力可通過式(3)計算得出。同理，火源熱釋放速率從3MW達(dá)到4MW時，通過天窗的氣體流量的增長梯度也比較大。(b)3MW。3MW時天窗處煙氣平均溫度與室外空氣溫度的溫差雖然大于2MW時的溫差，但是差距不大，提供熱煙氣上升的浮升力差距不明顯，因此火源熱釋放速率從2MW達(dá)到3MW時，通過天窗1的氣體質(zhì)量凈流量的增長梯度并不明顯。根據(jù)以上的分析，由于燃燒物的熱釋放率對中庭的自然排煙有較大的影響，因此在利用火災(zāi)工程方法進行消防設(shè)計的時候，需要充分考慮到環(huán)境溫度不同情況下燃燒物的熱釋放率對火災(zāi)排煙系統(tǒng)的影響，確保建筑的排煙系統(tǒng)能夠在火發(fā)生的情況下達(dá)到工程規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。2)在火災(zāi)的前206s，火源的熱釋放速率是相同的，同一室外溫度下的氣體質(zhì)量流量變化是基本相同的。在室外環(huán)境溫度為15℃、20℃、25℃、30℃和35℃的情況下，中庭的自然排煙隨熱釋放率增大變化不明顯。當(dāng)室外溫度較低時，火源熱釋放率越大越有利于排煙。 參 考 文 獻[1] National Fire Protection Association. NFPA 130 Standard for Fixed Guide WayTransitand Passenger RailSystems, Appendix B [s]. National Fire Protection Association,USA ,2010[2]《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016—2006 [s].計劃出版社,2006[3]《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045
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