人防地下商业街火灾发展及烟气蔓延规律研究.pdf

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1、人防地下商业街火灾发展及烟气蔓延规律研究■卢山陆建峰[摘要]本文采用FDS模拟研究了人防地下商业街火灾发预防措施的要求难度高，但未具体分析人防地下商拟由火灾引起的并且满足N-S方程组的低速、靠热展及烟气蔓延规律。人防地下商业街火灾可分为战时和平业街火灾特性。尤其是结合战时状况下，对人防工驱动的烟雾和热传输过程。该地下商业街总建筑面23时两种情况，火灾发展为t方火模型，战时采用超快速火，程消防通风系统对火灾蔓延及控制的研究更少。因积16664m，建筑体积达8.3万m，且建筑形状不平时采用快速火；火灾时考虑自喷系统有效无效，火灾发此，研究人防

2、工程火灾发展及烟气蔓延规律特别是规则，在网格划分时需要建立多个网格组合成该地展稳定后火源功率有1.6MW、5MW、10MW三种，结合建筑战时火灾情况下规律具有十分积极和重要的现实意下商业步行街。由于计算机资源有限，网格太多一防火设施及通风模式将某人防地下商业街设为9个典型火义。般配置计算机无法运算，且造成计算浪费。考虑到灾场景。模拟结果采用烟气蔓延范围、2m高处安全温度60本文结合某市人防地下商业街工程情况，分为既要达到计算精度，又经济合理，经NIST试验验证，℃、2m高处安全能见度10m三个指标参数进行了火灾危险9个典型火灾场景，采用F

3、DS软件对其火灾发展及当网格尺寸d取值介于[D*/16，D*/4]之间时模拟结性分析。模拟结果发现，战时若消防系统失效，2m高处温烟气蔓延规律进行了研究分析。果与试验结果非常吻合。度甚至到达900℃，2m高处能见度降为10m以下，只有消一、工程概况及模型建立其中D*为火灾的特征直径，表示为：防系统全部启动，且排烟量为平时设计4倍时才能保证安1.工程背景2QD*＝()5全疏散。建议战时消防通风需要根据战时情况另外设计，某人防地下商业街的设计概况图如图1所示。ρcTg（1）∞p∞不能简单按照平时使用设计消防标准设计。本地下商业街属于人防工程，

4、平时作为地下商业街、[关键词]人防地下商业街火灾FDS平时战时人行过街通道，战时作为大型人防工程，掩蔽人员式中：Q为总热释放率kw；ρ为环境空气密度∞和物资。本工程按地下一层设计，工程主体总长约33kg/m，此处取1.204kg/m；cp为环境空气比热kJ/人防地下商业建筑是人防工程建筑与城市基础771m，宽18～24m，主体上方覆土1.7～3.5m，埋（kg·K），此处取1.005kJ/（kg·K）；T为环境∞设施建筑和城市地下空间开发利用相结合的产物。深7.2～9.0m，两侧人行道上设出入口。工程总建2空气温度K，此处为293K；g为

5、重力加速度m/s，22地下商业建筑人员密集、火灾荷载大，空间相对封筑面积16664m。共有5个防护单元，最大防护单此处取9.81m/s。22闭，一旦发生火灾危险性极大，将会对人身及财产元面积3998.29m，最小防护单元面积为1732m。经过计算该地下商业街模型网格采用火源、排2造成严重的损害，且对于人防地下商业街，要兼顾共有10个防火分区，最大防火分区面积1991m，烟口0.25×0.25×0.25，着火防火分区0.5×0.52平时和战时功能，火灾危险性分析更加复杂。最小325m。有的防护分区含1个防火分区，有的×0.5，其他防火分区1

6、×1×1三种规格网格尺寸较国内人防地下商业街越来越多，阳吉宝等认为含2个防火分区，有的含三个防火分区，但是不存合理。具体网格划分情况如图1某人防地下商业街的人防工程是城市建设的重要组成部分，一个现代化在防火分区跨防护分区。设计概况图的城市离不开人防工程的支持。然而关于人防地下2.网格划分及模拟方法图2所示。商业街火灾发展及蔓延特点研究较少，且不系统。本文采用FDS软件模拟计算火灾过程，该软件闻蕾指出地下商业建筑火灾成因多而复杂，对火灾是由美国标准与技术研究所（NIST）开发，可以模图1某人防地下商业街的设计概况图图2FDS网格划分示意图二

7、、火灾场景建立不开启自喷时火源功率选用5MW，自喷开启时采用进行以下划分：火源采用t方火，战时不开启自喷时火源功率1.6MW火源功率。结合典型火灾场景分析、火源功选用20MW，自喷开启时采用5MW火源功率，平时率分析及各系统开启状况，将地下商业街火灾场景表1工况分析表战/平序号工况火源功率（MW）系统设备开启状况备注1P-15消防系统失效，设备均不启动，烟气自由蔓延平时2P-25建筑防火开启（自喷、排烟失效）开启防火门、防火卷帘排烟风机，送风风机均开启。排烟量34000m³/h，开启两个800×800排烟口，每个排烟口3P-31.6风速7

8、.4m/s；送风量17000m³/h=4.7m³/s，送风口46个每个分口风速为0.12m/s4Z-120消防系统失效，设备均不启动，烟气自由蔓延。模型设定：网格采用0.25×0.25网格。5