fds的宿舍火灾模拟研究【字数：10742】
摘 要国内高等教育发展迅速，学校宿舍规模和数量不断扩大，同时宿舍存在诸多火灾隐患，火灾事故发生的后果是不可估量的，导致的人员伤亡和财产损失不容忽视。本文首先介绍了大学生宿舍火灾的危害，研究目的和研究现状；介绍了计算流体动力学软件--FDS，包括模拟方法，数学模型和计算过程；其次以大学六层学生宿舍作为研究对象，将其火灾过程进行数值模拟分析，设计火灾现场；根据模拟运算的结果，对比分析出烟气、能见度、温度随时间、地点的变化规律；并分析这些参数对火灾发生后学生疏散产生的影响；最后，综合生活实际和学生宿舍楼的布局，提出了有积极意义的消防疏散措施和安全措施。
目 录
1． 引言 1
1.1 研究目的及意义 1
1.1.1 研究目的 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 火灾模拟技术的研究现状 2
1.3 主要研究内容 2
2． FDS 的理论基础 3
2.1 FDS模拟方法 3
2.2 FDS 的数学模型 3
2.3 FDS 的模拟计算流程 4
3． 学生宿舍火灾的数值模拟 5
3.1 模型建立 5
3.1.1 宿舍概述 5
3.1.2 网格划分 6
3.2 火灾场景设计及火灾参数设定 8
3.2.1 场景设计的原则 8
3.2.2 火灾危险源辨识 8
3.2.3 设定火源点位置 9
3.2.4 学生宿舍火灾最大热释放量分析 11
3.2.5 学生宿舍火灾增长速率分析 11
3.2.6 其他设置 13
4． 火灾模拟计算结果与分析 14
4.1 烟气分析 14
4.1.1 烟气扩散变化规律分析 14
4.1.2 烟气层高度变化规律分析 18
4.1.3 烟气对疏散的影响 21
4.2 能见度分析 21
4.2.1 能见度变化规律分析 21
4.2.2 能见度对疏散的影响 25
4.3 温度分析 25
4.3.1 温度变化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
规律分析 25
4.3.2 温度对疏散的影响 28
5． 消防疏散与安全管理建议 29
6． 总结与展望 31
参考文献 32
致谢 33
引言
研究目的及意义
研究目的
高等院校学生宿舍人员密度大，一栋宿舍楼中同时居住几百人，而且部分学校依然在使用老式建筑，存在很多安全隐患，如设施老化，消防措施不完善，再加上学生对安全不够重视，认为发生火灾的概率极低，不会发生在自己的学校，违反学校宿舍管理规定。严重威胁校园的安全，一旦火灾后果难以想象，造成人员伤亡和不可忽视的财产损失。怎么改进并选择合理的疏散措施，减少带来的人身伤害和经济损失，是目前亟待解决的问题。
研究意义
近年来我国学生宿舍发生火灾的次数较多，虽然大部分火灾并没有带来人员伤亡，但是造成了一定的经济损失，对学生的心理产生了一定的影响。
2008年5月，中央民族大学某间宿舍发生火灾。大火过后，烟雾弥漫整个建筑物。6楼的能见度10米都没有，燃烧的宿舍楼里有3000多名学生。火灾时，很多学生都在楼里。幸运的是，消防队员赶到，事故并没有造成任何伤亡。但是事后，违章电器被学校检查出约1300件。
2010年10月1日，中国中医科学院某一宿舍楼发生火灾。由于宿舍楼的结构的通风不是很好，从东到西的烟雾充满了8层楼和大量的宿舍。楼北面东侧一房间的窗口外墙被熏黑，两扇窗户被完全烧穿。楼中一名女因吸入大量有毒气体窒息而亡，身体有部分烧伤。
2016年8月17日凌晨1点半左右，烟台大学发生火灾，起因是学生在宿舍点蚊香，之后外出上网。蚊香在鞋盒里面，周围还有易燃的材料，如凌乱的衣服书本等。之后周围物品被点燃，引起火灾，以至于宿舍几近被烧毁。
随着学生和教职工不断增加增多，国家对学校的消防安全越来越重视，火灾对在校人员的学习生活环境有着严重的威胁。想要大幅度遏制高校火灾的发生，就要运用科学的方法仔细分析火灾的成因和过程[1]。
火灾模拟技术的研究现状
研究火灾如果采用实体实验，不仅耗资巨大，而且不能全面的分析，只能针对性的进行，存在很大的片面性。但是如果采用计算机模拟的方法，就不会存在这些问题，火灾模拟软件能够比较准确的预测室温、分析建筑火灾危险性等，这些预测模拟结果对建筑物的消防安全性能设计有着重要的指导意义[2]。
在现有的实验数据基础上，研究建筑火灾的方法有很多种，火灾动力模拟FDS（Fire Dynamic Simulation）取得了很多成果，这种方法立足数值模拟，研究建筑火灾发生和发展的整个过程。相比于其他的数值模拟分析，它具有较少的简化条件，细节可以很好地表现出来，更能深入表现火的变化规律，所以有更大的优势。
王辉东等人运用计算机的模拟技术，借助大型涡旋火灾模型，计算和模拟了火灾烟气扩散和疏散过程[3]。王丽等人利用 FDS + EVAC软件，建立几何模型，设定火灾场景和人员疏散的有关数据，模拟火灾发生后，它的发展演变过程，还研究了不同状况下，人员的疏散可行性[4]。张宇金等人将宿舍走廊简化，火灾模拟使用FDS模拟软件进行。得出烟气温度，CO浓度和走廊能见度的变化规律[5]。金润国对 FDS在建筑火灾中的应用进行分析，主要描述了FDS 与Pathfinder 在建筑的火灾模拟和人员疏散这些方面的运用[6]。
主要研究内容
本文运用火灾模拟技术，结合高校宿舍楼实际情况，通过实例进行研究，模型设置时进行简化，有一些部分进行假设，现场模拟软件 FDS用于模拟宿舍着火时的火灾现场。仿真结果分析定性和定量分析了火灾现场烟气流量，能见度和温度随时间的变化情况。对于疏散安全，降低造成的人员伤亡和经济损失有现实意义。
对一栋六层的学生宿舍火灾进行数值模拟，进行火灾场景的设计。然后进行模拟运算，根据运算成果，对比分析出烟气、能见度、温度随时间随地点的变化规律。还分析这些参数对学生疏散产生的影响；最后，综合生活实际和学生宿舍楼的布局，提出了有积极意义的消防疏散措施和安全措施。
FDS 的理论基础
目 录
1． 引言 1
1.1 研究目的及意义 1
1.1.1 研究目的 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 火灾模拟技术的研究现状 2
1.3 主要研究内容 2
2． FDS 的理论基础 3
2.1 FDS模拟方法 3
2.2 FDS 的数学模型 3
2.3 FDS 的模拟计算流程 4
3． 学生宿舍火灾的数值模拟 5
3.1 模型建立 5
3.1.1 宿舍概述 5
3.1.2 网格划分 6
3.2 火灾场景设计及火灾参数设定 8
3.2.1 场景设计的原则 8
3.2.2 火灾危险源辨识 8
3.2.3 设定火源点位置 9
3.2.4 学生宿舍火灾最大热释放量分析 11
3.2.5 学生宿舍火灾增长速率分析 11
3.2.6 其他设置 13
4． 火灾模拟计算结果与分析 14
4.1 烟气分析 14
4.1.1 烟气扩散变化规律分析 14
4.1.2 烟气层高度变化规律分析 18
4.1.3 烟气对疏散的影响 21
4.2 能见度分析 21
4.2.1 能见度变化规律分析 21
4.2.2 能见度对疏散的影响 25
4.3 温度分析 25
4.3.1 温度变化 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
规律分析 25
4.3.2 温度对疏散的影响 28
5． 消防疏散与安全管理建议 29
6． 总结与展望 31
参考文献 32
致谢 33
引言
研究目的及意义
研究目的
高等院校学生宿舍人员密度大，一栋宿舍楼中同时居住几百人，而且部分学校依然在使用老式建筑，存在很多安全隐患，如设施老化，消防措施不完善，再加上学生对安全不够重视，认为发生火灾的概率极低，不会发生在自己的学校，违反学校宿舍管理规定。严重威胁校园的安全，一旦火灾后果难以想象，造成人员伤亡和不可忽视的财产损失。怎么改进并选择合理的疏散措施，减少带来的人身伤害和经济损失，是目前亟待解决的问题。
研究意义
近年来我国学生宿舍发生火灾的次数较多，虽然大部分火灾并没有带来人员伤亡，但是造成了一定的经济损失，对学生的心理产生了一定的影响。
2008年5月，中央民族大学某间宿舍发生火灾。大火过后，烟雾弥漫整个建筑物。6楼的能见度10米都没有，燃烧的宿舍楼里有3000多名学生。火灾时，很多学生都在楼里。幸运的是，消防队员赶到，事故并没有造成任何伤亡。但是事后，违章电器被学校检查出约1300件。
2010年10月1日，中国中医科学院某一宿舍楼发生火灾。由于宿舍楼的结构的通风不是很好，从东到西的烟雾充满了8层楼和大量的宿舍。楼北面东侧一房间的窗口外墙被熏黑，两扇窗户被完全烧穿。楼中一名女因吸入大量有毒气体窒息而亡，身体有部分烧伤。
2016年8月17日凌晨1点半左右，烟台大学发生火灾，起因是学生在宿舍点蚊香，之后外出上网。蚊香在鞋盒里面，周围还有易燃的材料，如凌乱的衣服书本等。之后周围物品被点燃，引起火灾，以至于宿舍几近被烧毁。
随着学生和教职工不断增加增多，国家对学校的消防安全越来越重视，火灾对在校人员的学习生活环境有着严重的威胁。想要大幅度遏制高校火灾的发生，就要运用科学的方法仔细分析火灾的成因和过程[1]。
火灾模拟技术的研究现状
研究火灾如果采用实体实验，不仅耗资巨大，而且不能全面的分析，只能针对性的进行，存在很大的片面性。但是如果采用计算机模拟的方法，就不会存在这些问题，火灾模拟软件能够比较准确的预测室温、分析建筑火灾危险性等，这些预测模拟结果对建筑物的消防安全性能设计有着重要的指导意义[2]。
在现有的实验数据基础上，研究建筑火灾的方法有很多种，火灾动力模拟FDS（Fire Dynamic Simulation）取得了很多成果，这种方法立足数值模拟，研究建筑火灾发生和发展的整个过程。相比于其他的数值模拟分析，它具有较少的简化条件，细节可以很好地表现出来，更能深入表现火的变化规律，所以有更大的优势。
王辉东等人运用计算机的模拟技术，借助大型涡旋火灾模型，计算和模拟了火灾烟气扩散和疏散过程[3]。王丽等人利用 FDS + EVAC软件，建立几何模型，设定火灾场景和人员疏散的有关数据，模拟火灾发生后，它的发展演变过程，还研究了不同状况下，人员的疏散可行性[4]。张宇金等人将宿舍走廊简化，火灾模拟使用FDS模拟软件进行。得出烟气温度，CO浓度和走廊能见度的变化规律[5]。金润国对 FDS在建筑火灾中的应用进行分析，主要描述了FDS 与Pathfinder 在建筑的火灾模拟和人员疏散这些方面的运用[6]。
主要研究内容
本文运用火灾模拟技术，结合高校宿舍楼实际情况，通过实例进行研究，模型设置时进行简化，有一些部分进行假设，现场模拟软件 FDS用于模拟宿舍着火时的火灾现场。仿真结果分析定性和定量分析了火灾现场烟气流量，能见度和温度随时间的变化情况。对于疏散安全，降低造成的人员伤亡和经济损失有现实意义。
对一栋六层的学生宿舍火灾进行数值模拟，进行火灾场景的设计。然后进行模拟运算，根据运算成果，对比分析出烟气、能见度、温度随时间随地点的变化规律。还分析这些参数对学生疏散产生的影响；最后，综合生活实际和学生宿舍楼的布局，提出了有积极意义的消防疏散措施和安全措施。
FDS 的理论基础
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/303.html
