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山东正寅:自动挡烟垂壁在隧道火灾的应用

文章来源:防火卷帘门厂家   内容作者:-1   发布时间:2019-01-22 11:34   浏览次数:

秒速时时彩平台 隧道作为一个狭长的特殊空间,在内部设置自动挡烟垂壁作为一种烟气控制设施,其应用较少。鉴于此,笔者以武汉市过江隧道为背景,借助FDS火灾模拟软件模拟不同工况下的隧道火灾,探讨自动挡烟垂壁对隧道内烟气和温度分布的控制作用,以为自动挡烟垂壁在隧道内的应用提供理论依据,就和山东正寅来了解下吧!

自动挡烟垂壁,山东挡烟垂壁

1 隧道火灾模型的建立

秒速时时彩平台 1.1 隧道工程概况

武汉市过江隧道通风设计段总长为3 440 m,为双孔4车道,每单孔为双车道,每车道宽度为3。75 m,车道净高为4。5 m,每单孔路缘带总宽度为0。5 m,即每单孔总宽度为8 m,隧道大坡度为4。3%。隧道过江段为盾构施工,采用纵向通风的方式,顶部设有专门的排烟通道,在行车道顶部隔板每隔30 m设置2 m×l。5 m电动可调风门1个,每3个为一,火灾发生后,火灾发生点和火灾发生点前方一组风门同时打开排烟。

1。2 模型的选择

秒速时时彩平台 本文采用美国国家标准和技术研究院(NIST)开发的火灾动力学模拟软件FDS,建立隧道火灾模型,进行模拟分析。

1.3 模型尺寸的确定

模拟段取为隧道中部,长度为130 m,忽略隧道的坡度和弯曲度,模拟空间为隧道内车道部分,截面近似为长方体。隧道模型的尺寸为:长×宽×高= 130 m×8 m×4.5 m,所取的网格参数见表1。

模型顶部每隔30 m设置一个2 m×1.5 m排烟风机,风机的风速为7.5 m/s;每隔40 m设置一扇挡烟垂壁,挡烟垂壁的有效下降高度为1.5 m,材料为铁板。由于武汉市过江隧道内暂时通行的主要为小轿车,因此火源功率设置为3 MW,火源功率变化与时间为二次函数关系,在150 s时增加到大。将模拟隧道沿着风速方向分为3个区,每相邻两个挡烟垂壁之间为一个区,火源位于II区,模拟时间为300 s,其火灾模拟模型见图1。

1。4 隧道火灾场景设置

本研究主要通过模拟试验,采用控制变量的方法,并通过对模拟结果的对比分析来确定挡烟垂壁对不同风速的隧道火灾中温度的分布、烟气的流动变化和能见度的影响。隧道火灾模拟试验的主要控制变量为风速的大小和是否设有挡烟垂壁。风速分别取1 m/s和2 m/s,各种工况下的参数设置见表2。

2 隧道火灾模拟结果及分析

2.1 烟气扩散分析

试验假设:火灾一发生,隧道内的感烟探测器和感温探测器根据测得的烟气浓度和温度,判断隧道内发生火灾,消防联动装置开始作用,相应位置的挡烟垂壁开始下降,机械排烟装置启动,整个过程所需的时间忽略不计。现实中该过程与发烟量和探测器的类型及其灵敏度有较大关系。

烟气溢过挡烟垂壁后的扩散受到风速的影响较大,比较风速为1 m/s和2 m/s时的烟气扩散范围(见图5、图6)可见:风速越大,烟气在I区的扩散范围越小,在III区的扩散范围越大。试验总共模拟时间为300 s,实际模拟中,如图6所示切片在210 s时就已经进入了稳定状态,但是在300 s时,下游的挡烟垂壁旁边的烟气浓度仍然为0,这说明在该模型下,烟气只扩散到III区就停止了。

如果II区溢到III区的烟气量与III区的机械排烟量达到一个平衡,则III区的烟气就不会再向下一个区流动。在实际中,不管发烟量是多少,总会有一个区溢进的烟气量与机械排烟量达到一个平衡,这样烟气就得到了有效的控制。

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隧道火灾中,挡烟垂壁能够有效地将烟气控制在有限的范围内,可避免横向通风导致的烟气大量向隧道下游的蔓延,而且提高了隧道上部的烟气浓度,提早触发排烟设备和灭火设备进行排烟和灭火,同时提高了排烟风机的排烟效率,也降低了隧道下部烟气的浓度和温度。另外,挡烟垂壁不仅减小了横向风速对烟气层的干扰,还减少了烟气回流,可以在前期对火灾的蔓延进行有效的控制,以为隧道内人员的疏散提供有利条件。可见,挡烟垂壁对隧道火灾控制具有重要的实用意义。

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