某居民住宅单元火灾发展规律的模拟研究(3)

近些年,大量的火灾事故表明,火灾造成的人员伤亡,很大的原因是因为人员缺乏安全逃生的意识,不具备正确的逃生经验。因此,在火灾发生时,研究火


近些年,大量的火灾事故表明,火灾造成的人员伤亡,很大的原因是因为人员缺乏安全逃生的意识,不具备正确的逃生经验。因此,在火灾发生时,研究火灾是如何发展的,又受到哪些因素的干扰,哪些因素的作用可抑制火灾的发生发展,是一件意义重大的事情。

在许多火灾事故中,40%至50%的死亡是由于一氧化碳窒息或其他有毒烟气造成的。另外,烟气成分复杂多样,这与燃烧材料有关,但它取决于燃烧条件,也与火灾的顺序、温度、气体供应和燃烧行为有关。另外,烟气的辐射也会加速燃料燃烧,从而扩大火灾的波及范围。我们必须充分了解火灾发展的规律,为有效预防和控制火灾未雨绸缪,可见室内火灾发展规律的研究意义重大。

1.4研究内容及研究方法

1.4.1研究内容

本文通过借鉴前人的经验,并且运用建筑消防、安全人机、安全生产法、人类行为和心理分析以及相关专业知识,运用FDS软件、Pyrosim和Smokeview等,建立某居民住宅单元模型,模拟室内火灾发生时该单元层内的烟气的蔓延规律,包括温度场、速度场、能见度、特征性气体的浓度分布等,进而了解室内火灾的燃烧规律,为防止火灾的发生做好准备,只有充分了解了火灾发展的规律,才能在发生火灾时做到沉着冷静,把火势扼杀在摇篮里。因此本文的研究内容主要包括:

(1)依据文献资料确定火源位置、热释率、起火原因、起火时外部环境等情况,为模拟做好前期的准备工作。

(2)设计具体的火灾场景,例如:通风、喷淋和密闭三种情况。

(3)设置不同的工况,例如:特征性气体的浓度、温度、可见度等,分析各工况对火灾发展产生的影响。

(4)根据研究对象的三维图,使用消防软件进行模拟。

(5)根据输出结果,得出结论。

1.4.2研究方法

本文采用的研究方法主要包括:

(1)研究文献法本文参考了《建筑防排烟系统设计规范(报批)》,为后面的火灾模拟中的参数设置提供了理论依据。

(2)理论研究法本文通过大量的公式、方程来说明火灾发生发展的机理,从理论的角度分析了火灾发生的实质,火灾不能凭空发生,它是通过大量的物化反应形成的,从而造成的危害也是十分巨大的。

(3)实例分析法本文以住宅单元为对象,确定了热释率、建筑结构、装修材料、热释率、通风情况、火源情况、有无喷淋设备等,然后利用FDS软件进行模拟。

(4)模拟法

利用Pyrosim软件为某居民住宅单元创建火灾模型并使用FDS软件来进行模拟[17],重点模拟单元层中产生的火灾烟气的蔓延情况。最后,使用Smokeview软件进行动态演示。

(5)定量分析法设置不同火灾场景下的各种工况,研究火灾产生的烟气在居民住宅单元内扩散的过程,对几种常见操作条件和常见火灾情况进行了定量分析。