[發明專利]一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201710114889.X
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106781986A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鐘茂華;劉暢;田向亮;史聰靈
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 湯財寶

技術領域

本發明涉及火災試驗技術領域，更具體地，涉及一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置及方法。

背景技術

目前，在北京、廣州等城市的地鐵線網中已經有三線換乘車站和四線換乘車站在建或投入運營，而關于地鐵車站火災煙氣控制的研究大多集中于單線車站，兩線換乘車站的研究也僅采用了數值計算的方法，現有研究對象未涉及三線或四線換乘車站。

針對單線車站，現有的研究主要采取模型實驗、全尺寸實驗和數值計算建立了地鐵車站站臺、站廳和車站隧道火災時頂棚最高溫度模型、頂棚射流的縱向溫度分布模型和頂部通風排煙方法；針對兩線換乘車站，現有研究主要采用數值計算的方法提出了火災情況下兩車站通風排煙聯動方式。

多線換乘車站的結構形式更為復雜，一般采用通道換乘和樓梯換乘的多樣化換乘方式，現有研究缺乏火災煙氣通過多個換乘通道和樓梯向多個站點的擴散模型。

多線換乘車站的結構形式決定了其通風網絡的分支數量和結構更為復雜，現有研究缺乏多線換乘車站的站廳排煙系統、站臺排煙系統、換乘通道排煙系統和車站隧道軌排系統聯動作用下的通風網絡風量分配數據和火災煙氣控制方案。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置及方法。

根據本發明的一個方面，提供一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置，包括：多線換乘地鐵車站模型、防排煙系統及火災測試系統；

所述多線換乘地鐵車站模型，包括車站A、車站B、車站C和車站D，用于通過調整所述車站A、車站B、車站C和車站D的樓梯以及換乘通道的開或閉實現兩線換乘、三線換乘和四線換乘的功能；

所述防排煙系統，包括設置在所述多線換乘地鐵車站模型的各個空間的排煙管道以及與所述排煙管道相連接的排煙風機，用于在火災情況下將所述多線換乘地鐵車站模型內的有毒有害煙氣向外排出；

所述火災測試系統，用于探測火災情況下所述多線換乘地鐵車站模型內的煙氣溫度、濃度和速度信息，并對所述煙氣溫度、濃度和速度信息進行集中顯示、監測和處理。

根據本發明的一個方面，一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗方法，包括：

S1，探測地鐵車站火災情況下的煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度、能見度和煙氣流動速度；

S2，基于所述煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度、能見度和煙氣流動速度，比較不同排煙模式下所述煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度、能見度和煙氣流動速度的變化情況的差異，確定初步排煙模式；

S3，基于所述初步排煙模式，開啟所述地鐵車站內的排煙風機進行排煙，并根據煙氣變化情況調整排風量；

S4，基于所述不同的排風量，探測到不同的煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度、能見度和煙氣流動速度，確定最終排煙模式。

本發明提出一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置及方法，針對地鐵多線換乘車站建筑結構復雜、換乘方式多樣化的特點，利用分布在不同防煙分區的測溫探頭、濃度采集探頭和風速測量探頭獲取火災情況下煙氣的溫度、濃度和氣體流動速度等信息，研究不同防煙分區發生火災時，煙氣通過多個換乘通道和樓梯向多個站點的擴散規律，以及多個防煙分區的排煙通風網絡風量分配和煙氣控制方案，可以有效地控制火災災情的擴散，降低人員的傷亡，降低財物損失。

附圖說明

圖1為本發明一種用于地鐵多線換乘車站的火災試驗裝置示意圖；

圖2為本發明所述多線換乘地鐵車站模型示意圖；

圖3為本發明所述多線換乘地鐵車站模型地下一層平面示意圖；

圖4為本發明所述多線換乘地鐵車站模型地下二層平面示意圖；

圖5為本發明所述多線換乘地鐵車站模型地下三層平面示意圖；

圖6為本發明所述多線換乘地鐵車站模型的1-1剖面示意圖；

圖7為本發明所述多線換乘地鐵車站模型的2-2剖面示意圖；

圖8為本發明所述多線換乘地鐵車站模型的3-3剖面示意圖；

圖9為本發明所述多線換乘地鐵車站模型車站隧道底部排煙管道縱剖面圖；

圖10為本發明所述多線換乘地鐵車站模型車站隧道底部排煙管道橫剖面圖；

圖11為本發明所述多線換乘地鐵車站模型地下一層站廳公共區頂部排煙系統示意圖；

圖12為本發明所述多線換乘地鐵車站模型地下二層站廳公共區頂部排煙系統示意圖；