1、1售楼处火灾烟气运动模拟分析摘要:利用 FDS 软件模拟某售楼处沙盘着火时的烟气运动, 分析烟气运动规律和影响人员逃生的主要因素,探讨自然排烟条件下能否满足疏散时间要求。 关键词: FDS 软件;烟气运动、疏散时间 中图分类号: X928.7 文献标识码: A 文章编号: 一 前言 随着经济的快速发展,新建筑不断涌现,在房屋建设过程中必然有诸如售楼处、工棚及展厅等大量的临时性建筑出现。由于临时性建筑使用寿命短,建筑规模小,结构简单等特点,往往消防安全不能引起人们的高度重视。但是,如售楼处等临时性建筑人员流动性大、人员密集,电气设备、装饰灯等火源较多,为达到美观的艺术设计效果使用大量易燃有毒装饰
2、材料,通风排烟设计不完善,埋下了重大火灾安全隐患,如沈阳铁西某售楼处火灾就造成了 11 死 7 伤的恶性事故。所以临时建筑的火灾安全隐患应引起各方面的高度重视。 下面以两层售楼处为例,我们模拟一楼沙盘因电器短路引起火灾的燃烧过程,分析其烟气流动的特点,探讨自然排烟条件下能否满足疏散时间要求。 二 工程概况 建筑结构为钢筋混凝土结构,建筑高度为 6.5m,占地面积为2304m2,建筑为两层结构,一楼层高 3.4m,为展示大厅和接洽场所。二楼层高为 2.4m,用作会议室和办公室。 三 火灾模拟 1、前提假设 在建几何模型,物理模型以及边界条件之前,现做如下前提假设及简化处理, a 忽略一般摆放物品
3、(高度小于 1.5m 占地面积小于 4m2)以及人员疏散时对气流的扰动影响。 b 不考虑特殊气象条件对火灾的影响。 2、几何模型的建立 模拟中火源附近的人员受到火源直接伤害的可能性较小,不为火源附近单独设置网格尺寸,而使用统一的网格尺寸,根据建筑的规模、火源的特性、直径的大小,定义网格尺寸为 0.5mm0.5mm0.5mm,网格数量 14592 个。 3、初始参数设置 本工程为非定常流动,定义初始 t=0 时,有下初始条件: a、初始时火源的热释放速率为 0kj/s,火源区域长 4m 宽 4m 高度位于地面上方 1m 处,materiais 调用数据库的 foam 模板。 b、模拟建筑内环境温
4、度取夏季空调平均温度 25c0 c、室外环境温度取夏季季节温度 30c0 空气流速为零。 d、忽略室内电气设备等产生的空气流动,假设室内无空气流动。假设排烟系统关闭,补风口风速为零,相对压力为零。 34、建筑材质的定义 a 建筑外墙为钢筋混凝土,隔墙轻钢龙骨石膏板,均为绝热材料。 b 火源(沙盘)材质为泡沫板,其单位面积热释放速率,t2 形式发展,发展速度 0.0469kw/s2,到达 1mw 时间为 150s。 c 由于建筑面积较小,排烟系统设置选择自然排烟;模拟最不利逃生状况,即排烟窗为一楼正着火时开启,而其他窗不开启。 5、火灾过程模拟 火灾起火点位于沙盘一角,在火灾发生后,立即形成上升
5、烟羽流,且烟气流量不断增大。随着上升流烟气的不断增加,烟气在一楼累积成顶棚流,顶棚流面积不断扩大,仅用 23s 就覆盖了整个一楼(不含角落) ,少量烟气已经进入一楼的敞开式楼梯间内。随着火灾的进一步蔓延,远离火源中心的烟气因为温度降低,密度增大,开始降沉,形成反射流,反射流使得一楼烟气层降低速度加快。 当火灾发生到 79.6 秒时,楼梯间能见度小于 10m,达到阀值,已经影响逃生。当火灾发生到 189 秒时楼梯间及二楼走廊能见度已经小于5m,人员无法逃生。 火灾模拟过程中分别在一楼最远离火源地面垂直高度 2m 处(THCP-1) ,楼梯间二楼入口距离楼板垂直高度 2m 处(THCP-2) ,二楼走廊逃生最不利点楼板垂直高度 2m 处(THCP-3)三点设三个热电偶。从测量结果来看,THCP-1 温度温度上升最快,THCP-3 温度上升最慢,但是各点温度在300s 之前均未超过 70。 四、模拟结果 4利用 FDS 软件模拟该售楼处的烟气运动, 分析烟气运动规律发现能见度是影响人员逃生的首要因素,二楼的楼梯间处能见度首先达到阀值,时间为火灾发生后 79.6s。由于二楼距离着火点较远,且不在一个楼层,所以响应时间较长,加上二楼办公室人员较多,预计疏散时间为 240s。由于火灾达到阀值时间小于疏散时间,因此该售楼处防火设计不能满足处于最不利条件下人员的逃生要求。