[實(shí)用新型]一種地鐵車站火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920110104.2
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN201465406U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘茂華;史聰靈;符泰然;劉鐵民
• 申請（專利權(quán)）人: 中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;G09B25/04
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 胡小永

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種對地鐵車站火災(zāi)煙氣蔓延與控制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)備，具體是一種地鐵車站火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)平臺。

背景技術(shù)

針對于特定空間內(nèi)的災(zāi)害事故采用全尺寸的實(shí)體模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，存在一定的困難，采用一定比例尺的模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠黹_展研究是一種必要、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)而又切實(shí)可行的手段，現(xiàn)有的國內(nèi)外大多數(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺都是基于尺度模擬技術(shù)，結(jié)合特定的需求而設(shè)計研制的。例如在建筑物內(nèi)火災(zāi)事故研究方面，Thomas等人采用1/10縮小尺寸模型來研究大空間建筑內(nèi)的煙氣蔓延現(xiàn)象，Morgan采用1/10縮小尺寸的商場和中庭式大空間模型研究中廳火災(zāi)煙氣控制規(guī)律，W.K.Chow在1/7比例尺內(nèi)的中廳建筑模型內(nèi)對火災(zāi)煙氣流動特點(diǎn)進(jìn)行了模擬研究。在地下工程方面，中國礦業(yè)大學(xué)研制了2000×2030×2030mm三維加載的地下工程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬箱，可以對地鐵工程、隧道及地下洞室工程、基礎(chǔ)工程、特殊地下施工方法、邊坡工程、擋土結(jié)構(gòu)等地下工程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)；北京交通大學(xué)建立了國內(nèi)唯一的雙層地下工程實(shí)驗(yàn)隧道，進(jìn)行工程的現(xiàn)場動靜力測試和監(jiān)測的實(shí)驗(yàn)研究；北京工業(yè)大學(xué)采用1∶42的小比例尺地鐵模型開展地鐵洞內(nèi)氣流組織及傳熱效應(yīng)的研究。然而，現(xiàn)有的模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺的適用對象和適用功能都較為單一，僅能滿足某類工程的特定需求；或是模型比例尺過小，在實(shí)驗(yàn)研究中會帶來較大的相似性誤差，無法滿足災(zāi)害事故模擬實(shí)驗(yàn)深入研究的需要。

目前國內(nèi)尚無地鐵車站實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ推脚_用于模擬地鐵火災(zāi)煙氣蔓延及控制等實(shí)驗(yàn)研究，因此，如何針對于地鐵火災(zāi)事故，建立多功能大比例尺的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺，開展地鐵空間火災(zāi)蔓延、毒氣擴(kuò)散等的實(shí)驗(yàn)?zāi)M以及事故通風(fēng)的實(shí)驗(yàn)研究，是城市軌道交通領(lǐng)域迫切需要解決的一個問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于提供一種可以對地鐵車站火災(zāi)事故的發(fā)生發(fā)展機(jī)理、控制與防治技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的地鐵火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)平臺。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是采用一種1∶5比例的地鐵車站火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)平臺，包括地鐵車站實(shí)體模型以及設(shè)在該實(shí)體模型中的火源系統(tǒng)、通風(fēng)排煙系統(tǒng)、火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)測量采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，其中地鐵車站實(shí)體模型為模擬地鐵結(jié)構(gòu)的1∶5大比例尺模型，用于模擬火災(zāi)發(fā)生的三維限定空間；火源系統(tǒng)用于模擬不同的火災(zāi)場景，產(chǎn)生接近于真實(shí)的火災(zāi)熱煙氣；通風(fēng)排煙系統(tǒng)用于模擬地鐵正常模式和災(zāi)害模式下的通風(fēng)排煙；火災(zāi)探測報警系統(tǒng)用于進(jìn)行地鐵模型內(nèi)部火災(zāi)的自動識別與報警；實(shí)驗(yàn)測量采集系統(tǒng)用于地鐵災(zāi)害事故模擬實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)測量、采集和處理；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比、分析、驗(yàn)證以及事故后果的預(yù)測評估，

所述地鐵車站實(shí)體模型依據(jù)實(shí)際地鐵建筑結(jié)構(gòu)，采用相似性理論分析建立的多層建筑結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要能夠?qū)δＰ瓦M(jìn)行拆卸和組合；

所述火源系統(tǒng)包括燃?xì)馊紵?、熱煙發(fā)生箱和火源系統(tǒng)控制器，其火源功率和發(fā)煙量可以調(diào)節(jié)。

其中，所述地鐵車站實(shí)體模型包含有車站隧道、站臺、站廳、設(shè)備房，所述站廳、站臺、車站隧道均采用模塊化設(shè)計，實(shí)體模型整體可進(jìn)行拆卸組合，可以模擬不同車站形式的地鐵結(jié)構(gòu)，包括具有四層結(jié)構(gòu)的深埋地鐵車站、具有二層結(jié)構(gòu)的淺埋地鐵車站、或站臺層在上、站廳層在下的高架地鐵車站、或車站隧道在站臺兩側(cè)的島式地鐵車站、或車站隧道兩側(cè)分布著站臺的側(cè)式地鐵車站、或站臺與站廳間具有開放共享空間的中廳式地鐵車站。

其中，所述地鐵車站實(shí)體模型主體采用防火材料構(gòu)建，并且在模型內(nèi)部不同的考察位置設(shè)有玻璃觀測窗。

其中，所述火源系統(tǒng)的燃?xì)馊紵骱蜔釤煱l(fā)生箱采用比例控制，并且火源系統(tǒng)可以移動。

其中，所述火源系統(tǒng)含有流量計，以控制燃燒器的氣體流量從而控制氣體火源的功率；所述燃燒器的燃燒爐頭的火源側(cè)翼放置有示蹤煙氣發(fā)生箱，所產(chǎn)生的熱煙無毒。

其中，所述通風(fēng)排煙系統(tǒng)包括站臺公共區(qū)通風(fēng)排煙子系統(tǒng)、軌頂通風(fēng)排煙子系統(tǒng)、軌底通風(fēng)排煙子系統(tǒng)以及區(qū)間隧道通風(fēng)排煙子系統(tǒng)，各通風(fēng)排煙子系統(tǒng)相對獨(dú)立，可分別進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，其各個風(fēng)口的風(fēng)量由模型相似性分析確定。

其中，所述通風(fēng)排煙子系統(tǒng)各由不同數(shù)目的風(fēng)機(jī)組構(gòu)成，采用風(fēng)流量罩對每個風(fēng)機(jī)的風(fēng)量進(jìn)行標(biāo)定，并通過變速調(diào)解器自動集中控制每個風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，使每個風(fēng)口的流量與實(shí)驗(yàn)規(guī)定值相符。

其中，所述地鐵車站實(shí)體模型內(nèi)布置有屏蔽門、樓扶梯和列車模型，所述屏蔽門沿車站站臺邊緣設(shè)置以使站臺空間與區(qū)間隧道空間相互隔開，屏蔽門的長度與站臺長度相同。