消防工程防排烟课程设计

消防工程08级

防排烟工程课程设计

姓名：***

班级：消防0801

学号：********** 指导老师：***

完成时间：20110702

防排烟课程设计报告

一、课程设计目的：

1、熟悉掌握运用FDS软件，并能进行一些简单火灾模型的设计；

2、通过FDS火灾模型更能深刻了解火灾发展状况及烟气、温度、CO浓度等变化；

3、对所做实况设计进行分析和给出建议。

二、课程设计要求：

（1）每个火灾场景设计必须要附有该场景的现场图片；

（2）报告中要有对建筑物尺寸（房间长宽高、窗门位置及宽高）及内部可燃物的详细介绍。（3）报告中要有FDS所建物理模型的整体效果图；

（4）火源面积请根据实际情况假定，火源功率请按照《上海市工程建设规范-建筑防排烟技术规程DGJ08-88-2006》确定；

（5）模型网格密度为断面0.3x0.3 x0.3m，程序计算时间为600s；

（6）截取不同时间点的烟气流动云图，并分析火灾工况下烟气流动情况；

（7）截取不同时间点的温度云图、一氧化碳云图，分析其变化情况。

（8）给出结论及建议。

三、课程设计资料：

中南大学铁道学院图书馆网络中心1楼墙角火灾，长约14米，宽十米，高2.8米，其他具体情况据实估计即可，以下附有实体照片全景（图1和图2）：

四、课程设计结果：

1、火灾整体空间模拟介绍：

电脑桌桌面简化为平面，电脑简化成连续的，椅子也简化成连续的，椅子靠背估计为竖直的，椅腿忽略。柜台简化为一单方向矩形体，其他均忽略，窗口只选择部分开启，其他视为不燃墙壁；整个空间只提供火源，其他障碍物均视为绝燃体。模拟图见图3和图4。

图书馆一室南面全景照片（图1）

图书馆一室北面全景照片（图2）

火灾整体空间模拟（图3）

火灾整体空间模拟（图3）

2、火灾烟气流动分布云图（图5、图6和图7）

初始阶段，火灾烟气先从火源向上升起，然后向有通风窗户和门口的方向延建筑物顶部扩散；火灾发展阶段，到达火源最大发货功率时，烟气基本弥漫了窗口方向和门口方向的上半层，并向建筑中间和内部扩散；火灾充分发展阶段，烟气接近充满整个房间。

附：阅览室内部顶上四个角各有一个排烟口，设定为风速2m/s,由于较小，看起来效果不明显，此处另加注释。且烟气流动也受了排烟口风机影响，火源上方明显把火焰抽的较高，附图（图8、图9、图10）。

火灾初始发展阶段烟气分布图5

火灾充分发张阶段烟气分布图6（火源功率此时发展到最大）火灾完全发展阶段，烟气充满房间（图7）

排烟风机实景图8 排烟风机实景图9

排烟风机模拟整体效果图10

3、各截面三阶段温度分布图

此处只是截取X=0和X=5两个截面在火灾初始阶段、火灾发展阶段和火灾完成阶段三阶段的温度分布图。第一阶段，温度随火源向上开始升高；第二阶段，温度逐渐延伸到中截面；第三阶段，温度延伸到中截面至中部。相比于烟气流动，很显然温度变化是随着烟气流动同步的，烟气蔓延到哪，那里温度也渐渐升高。下附图（图11、图12、图13）

火灾初始阶段截面温度分布图11 火灾发展阶段截面温度分布图12

火灾完成阶段截面温度分布图13

4、各截面三阶段CO浓度分布图

此处只是截取X=0和X=5两个截面在火灾初始阶段、火灾发展阶段和火灾完成阶段三阶段的CO浓度分布图。第一阶段，CO浓度随火源向上开始升高；第二阶段，CO逐渐延伸到中截面；第三阶段，CO延伸到中截面至中部。相比于烟气流动，很显然CO变化也是随着烟气流动同步的，烟气蔓延到哪，那里CO浓度也渐渐升高。下附图（图11、图12、图13）

火灾初始阶段截面CO浓度分布图14 火灾发展阶段截面CO浓度分布图15

火灾完成阶段截面CO浓度分布图16

5、火源功率随时间变化曲线：（图17）

火源在初始发展阶段增长速度快，之后逐渐减慢。

6、各指定点温度随时间变化曲线：（图18）

各个曲线都有起伏，且离火源最近的点变化曲线起伏大些，在排烟口的点曲线起伏最大。也就是温度变化也受外界一定的影响。

（图17）（图18）

7、结论和建议

A、结论：

1）、通过此次火灾模拟设计，大体掌握了FDS软件的常用功能，并能进行一些简单的火灾模型设计了。

2）、FDS软件是一个非常好的火灾建模软件，能清晰了解火灾发展过程，并能观察到温度、烟气等在截面或者点上的变化情况；

3）、通过各个烟气、温度和CO分布图，了解到火灾发展其实就相当于一个烟气的发展过程，温度、CO等也都是随着烟气的蔓延而变化的；

4）、烟气蔓延是向易于流通的方向大部分流动，排烟口有利于及时将烟气向外排出；

5）、对于整个设计，可见，电子阅览室的设计还是基本符合要求的，3、5分钟之内火灾烟气还不能大量覆盖整个房间，墙角发生火灾时，室内人员还是可以有时间安全离开的；但是，其中有一个致命的错误，就是安全门的设置，对于此设计，火灾发生后，烟气首先就是向门口蔓延，正好完全阻挡了室内人员的逃生路线。

B、建议：

最好在（0,0,5,7,0,2）此处开一道安全门，不论室内任何一处发生火灾，都有完全有利于安全逃生的；在实景图中，这道门虽然是本身就有的，但是是关闭且锁着的，相当于没有一样。说来，这不是房屋建设的问题，而是管理者的问题，为了方便管理而只留一个门口，锁着安全疏散门。建议此们还是按照安全疏散门的设计做，并配上两组灭火器做好。

附页：FDS生成文件的原文本

&HEAD CHID='wlynn',TITLE='图书馆网络中心1楼墙角火灾.创建人:王维林' /

&TIME TWFIN=600. / 总的模拟时间

&DUMP NFRAMES=200 /每两百幁保存一次

&SURF ID='BURNER',HRRPUA=1000,TAU_Q=200/ 火源

&OBST XB=0,0.6,0.4,0.9,0.4,0.43,SURF_ID='BURNER' ,COLOR='RED'/ 设定火源位置大小

&REAC ID='WOOD'

FYI='WOOD, C_7 H_16'

C=7.

H=16.

CO_YIELD=0.006

SOOT_YIELD=0.015 /

&MESH IJK=50,70,14, XB=0,10,0,14,0,2.8 /

&VENT XB=10,10,5.5,6.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/ 窗口

&VENT XB=10,10,8.5,9.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/

&VENT XB=10,10,10.5,11.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/

&VENT XB=6,7.4,0,0,0,2,SURF_ID='OPEN'/ 门

&SURF ID='FAN',VEL=2.0,COLOR='GRAY'/

&VENT XB=0.2,0.6,0.2,0.6,2.8,2.8, SURF_ID='FAN'/ 建立排烟口位置

&VENT XB=9.4,9.8,0.2,0.6,2.8,2.8, SURF_ID='FAN'/ 建立排烟口位置

&VENT XB=0.2,0.6,13.4,13.8,2.8,2.8, SURF_ID='FAN'/ 建立通风口位置

&VENT XB=9.4,9.8,13.4,13.8,2.8,2.8, SURF_ID='FAN'/ 建立通风口位置