消防工程防排烟课程设计.docx
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消防工程防排烟课程设计.docx
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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0.3x0.3x0.3m,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
&HEADCHID='wlynn',TITLE='图书馆网络中心1楼墙角火灾.创建人:
王维林'/
&TIMETWFIN=600./总的模拟时间
&DUMPNFRAMES=200/每两百幁保存一次
&SURFID='BURNER',HRRPUA=1000,TAU_Q=200/火源
&OBSTXB=0,0.6,0.4,0.9,0.4,0.43,SURF_ID='BURNER',COLOR='RED'/设定火源位置大小
&REACID='WOOD'
FYI='WOOD,C_7H_16'
C=7.
H=16.
CO_YIELD=0.006
SOOT_YIELD=0.015/
&MESHIJK=50,70,14,XB=0,10,0,14,0,2.8/
&VENTXB=10,10,5.5,6.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/窗口
&VENTXB=10,10,8.5,9.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/
&VENTXB=10,10,10.5,11.5,1,2,SURF_ID='OPEN'/
&VENTXB=6,7.4,0,0,0,2,SURF_ID='OPEN'/门
&SURFID='FAN',VEL=2.0,COLOR='GRAY'/
&VENTXB=0.2,0.6,0.2,0.6,2.8,2.8,SURF_ID='FAN'/建立排烟口位置
&VENTXB=9.4,9.8,0.2,0.6,2.8,2.8,SURF_ID='FAN'/建立排烟口位置
&VENTXB=0.2,0.6,13.4,13.8,2.8,2.8,SURF_ID='FAN'/建立通风口位置
&VENTXB=9.4,9.8,13.4,13.8,2.8,2.8,SURF_ID='FAN'/建立通风口位置
&SURFID='COMPUTERDESK',COLOR='GRAY'/
&OBSTXB=2.7,3.2,6.4,6.9,0,2.8,SURF_ID='COMPUTERDESK'/
&OBSTXB=8.0,8.5,0.0,2.0,0.0,1.0,SURF_ID='COMPUTERDESK'/创建实体柜台
&OBSTXB=5.0,10.0,4.5,5.5,0.0,0.7,SURF_ID='COMPUTERDESK'/创建电脑桌1
&OBSTXB=5.0,10.0,7.5,8.5,0.0,0.7,SURF_ID='COMPUTERDESK'/创建电脑桌2
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&OBSTXB=1.0,2.0,7.7,14.0,0.0,0.7,SURF_ID='COMPUTERDESK'/创建电脑桌7
&SURFID='COMPUTER',COLOR='BLACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,4.88,4.9,0.7,1,SURF_ID='COMPUTER'/创建电脑1
&OBSTXB=5.0,10.0,5.1,5.12,0.7,1,SURF_ID='COMPUTER'/创建电脑1
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&OBSTXB=1.38,1.4,7.7,14.0,0.7,1,SURF_ID='COMPUTER'/创建电脑7
&OBSTXB=1.6,1.62,7.7,14.0,0.7,1,SURF_ID='COMPUTER'/创建电脑7
&SURFID='COMPUTERCHAIRS',COLOR='BLACK'/
&SURFID='COMPUTERCHAIRSBACK',COLOR='BLUE'/
&OBSTXB=5.0,10.0,3.9,4.4,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子1
&OBSTXB=5.0,10.0,3.87,3.9,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,5.6,6.1,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/
&OBSTXB=5.0,10.0,6.07,6.1,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,6.9,7.4,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子2
&OBSTXB=5.0,10.0,6.87,6.9,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,8.6,9.1,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/
&OBSTXB=5.0,10.0,9.07,9.1,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,9.9,10.4,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子3
&OBSTXB=5.0,10.0,9.87,9.9,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=5.0,10.0,11.6,12.1,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/
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&OBSTXB=5.0,10.0,12.9,13.4,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子4
&OBSTXB=5.0,10.0,12.87,12.9,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=0.0,3.0,0.4,0.9,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子5
&OBSTXB=0.0,3.0,0.37,0.4,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=0.0,3.0,2.1,2.6,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/
&OBSTXB=0.0,3.0,2.57,2.6,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=0.0,3.0,3.4,3.9,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子6
&OBSTXB=0.0,3.0,3.37,3.4,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
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&OBSTXB=0.0,3.0,5.57,5.6,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=0.4,0.9,7.7,14.0,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/创建电脑椅子7
&OBSTXB=0.4,0.43,7.7,14.0,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=2.1,2.6,7.7,14.0,0.4,0.43,SURF_ID='COMPUTERCHAIRS'/
&OBSTXB=2.57,2.6,7.7,14.0,0.43,0.9,SURF_ID='COMPUTERCHAIRSBACK'/
&OBSTXB=0,0.6,0.4,0.9,0.4,0.43,SURF_ID='BURNER',COLOR='RED'/设定火源位置大小
&SLCFPBX=0,QUANTITY='TEMPERATURE',VECTOR=.TRUE./查看x=0横断面温度变化情况
&SLCFPBX=5,QUANTITY='TEMPERATURE',VECTOR=.TRUE./查看x=5横断面(火源边界部分)温度变化情况
&SLCFPBX=10,QUANTITY='TEMPERATURE',VECTOR=.TRUE./查看x=10横断面(火源边界部分)温度变化情况
&SLCFXB=0,0.6,0.4,0.9,0.4,0.43,QUANTITY='TEMPERATURE',VECTOR=.TRUE./火源正上方温度变化情况
&SLCFPBX=2,QUANTITY='carbonmonoxide'/查看CO在X=2M处云图情况
&SLCFPBX=6,QUANTITY='carbonmonoxide'/查看CO在X=6M处云图情况
&SLCFPBX=10,QUANTITY='carbonmonoxide'/查看CO在X=10M处情况云图
&DEVCXYZ=0,0,2.8,QUANTITY='TEMPERATURE'/查看火源正上方天花板温度变化情况
&DEVCXYZ=10,0,2.8,QUANTITY='TEMPERATURE'/查看火源正上方边界天花板温度变化情况
&DEVCXYZ=0,0,0,QUANTITY='TEMPERATURE'/查看火源中心地板温度变化情况
&DEVCXYZ=10,14,2.8,QUANTITY='TEMPERATURE'/查看火源边界温度变化情况
&TAIL/
- 配套讲稿:
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- 消防工程 防排烟 课程设计