[發(fā)明專利]一種組合式地下管廊空間火災(zāi)安全研究模型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811315937.2
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109345938B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊梅;徐晨亮;王致遠(yuǎn);李炎鋒;王紅藝
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發(fā)明是一種組合式地下管道空間火災(zāi)安全研究模型裝置。本裝置由多個結(jié)構(gòu)相同且可拆卸組裝的綜合管廊模塊自由組合而成。組合模塊中含變頻通風(fēng)裝置、火源裝置、坡度調(diào)節(jié)裝置、火災(zāi)探測裝置及消防系統(tǒng)。主管廊的一端固定在支撐架上，另一端由千斤頂支撐，可調(diào)節(jié)其坡度。裝有燃燒油盤和電纜架的移動小車可在管廊內(nèi)滑行，從而改變火源的位置。各個管廊模塊之間可自由拆卸組裝。組合模塊之間也可以組合形成多層或多艙管廊。火災(zāi)探測裝置預(yù)警后，通過對消防系統(tǒng)的控制可為不同火源功率的火災(zāi)提供相應(yīng)的滅火介質(zhì)，如水或氣體。本裝置提供了綜合一體、方便靈活的小尺寸綜合管廊比例實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停軌驅(qū)Σ煌芾冉Y(jié)構(gòu)、消防系統(tǒng)、火災(zāi)探測裝置、通風(fēng)模式、火源類型、管廊坡度進(jìn)行任意組合，滿足實(shí)驗(yàn)人員對各種復(fù)雜管廊的火災(zāi)工況開展模擬實(shí)驗(yàn)的需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種組合式地下管道空間火災(zāi)安全研究模型裝置。設(shè)計(jì)多個結(jié)構(gòu)簡單，并且可以拆卸組裝的不同尺寸的地下管道空間實(shí)驗(yàn)裝置模塊，相互之間通過凹槽組合連接。內(nèi)部為消防系統(tǒng)、火災(zāi)探測裝置、通風(fēng)裝置、火源等可更換設(shè)施預(yù)留槽位，實(shí)現(xiàn)地下管道空間尤其是綜合管廊空間各種工況條件下的組合實(shí)驗(yàn)。

背景技術(shù)

城市綜合管廊具體是指將地面、地下或架空的兩種以上的市政管線集中設(shè)置于同一地下人工空間中，并留有供檢修人員行走通道的隧道結(jié)構(gòu)。隨著城市建設(shè)飛速發(fā)展，建設(shè)城市綜合管廊已經(jīng)成為改善市政管線布設(shè)混亂的有效方法。。

城市綜合管廊給市政及居民帶來了極大方便同時，但也存在許多問題急需解決，特別是管廊安全與消防問題。管廊內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重影響居民生活和企業(yè)生產(chǎn)，甚至可能導(dǎo)致二次事故發(fā)生。因此，對綜合管廊進(jìn)行火災(zāi)特性研究顯得尤為重要。

研究綜合管廊為代表地下管道空間的火災(zāi)主要有火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M、數(shù)值模擬分析和理論分析三大類。目前，針對綜合管廊火災(zāi)進(jìn)行的試驗(yàn)研究主要分為兩種：(1)全尺寸實(shí)驗(yàn)(現(xiàn)場試驗(yàn))研究；(2)縮比例模型實(shí)驗(yàn)研究。

全尺寸實(shí)驗(yàn)研究是對數(shù)值模擬、理論分析和縮比例模型實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的重要手段。而全尺寸實(shí)驗(yàn)由于實(shí)際火災(zāi)的復(fù)雜性與隨機(jī)性，不能完全實(shí)現(xiàn)模擬火災(zāi)工況，很難進(jìn)行大量火災(zāi)工況研究。基于此，以相似理論為依據(jù)而建立的縮比例火災(zāi)模型實(shí)驗(yàn)可以真實(shí)地再現(xiàn)火災(zāi)特征，并且可以節(jié)約時間成本、節(jié)省人力、物力、財(cái)力，在火災(zāi)研究方面具備獨(dú)特的優(yōu)越性，在管廊火災(zāi)研究中成為主流。

縮比例火災(zāi)模型實(shí)驗(yàn)主要是依據(jù)相似理論將原模型按一定比例縮小而建立的縮比例實(shí)驗(yàn)臺以開展相關(guān)的研究工作。2005年，Hong-Sik Kim等為研究地下綜合管廊系統(tǒng)的安全性，針對矩形和圓形兩種斷面的管廊形式，對管廊內(nèi)煙氣流動和溫度分布進(jìn)行了研究；2017年，杜長寶、趙永昌等為研究綜合管廊溫度場分布及煙氣流動特性，搭建了1:3.6的縮尺寸管廊模型給出了管廊頂棚下方最高溫升模型和頂棚縱向溫度分布模型。

綜合目前已公布的研究成果，國內(nèi)外對于綜合管廊的實(shí)驗(yàn)研究較少，整體而言，已有的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜎]有體現(xiàn)綜合現(xiàn)有管廊消防裝置以及多層結(jié)構(gòu)的管廊消防需求。

為模擬不同火災(zāi)工況時，在不同管廊結(jié)構(gòu)、通風(fēng)策略、火災(zāi)探測裝置、消防設(shè)施、排煙策略等多種組合條件下的火災(zāi)特性，還需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)地下管道空間尤其是綜合管廊內(nèi)部復(fù)雜、難以全面觀測、進(jìn)行多工況的火災(zāi)全尺寸實(shí)驗(yàn)難度大等缺陷，本發(fā)明提供了一種方便靈活的綜合管廊火災(zāi)煙氣運(yùn)動模型裝置，解決了綜合管廊發(fā)展初期全尺寸實(shí)驗(yàn)和小比例實(shí)驗(yàn)困難的問題，彌補(bǔ)了管廊實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目瞻c(diǎn)。該模型裝置克服了在實(shí)驗(yàn)中難以觀測煙氣運(yùn)動、管廊坡度無法多角度改變、實(shí)驗(yàn)成本高、難以實(shí)現(xiàn)高壓細(xì)水霧或其他氣體滅火設(shè)施對比實(shí)驗(yàn)、難以描述不同結(jié)構(gòu)和艙室管廊模型的火災(zāi)煙氣規(guī)律、難以對比不同火災(zāi)探測裝置在管廊中具體的效率與效果、通風(fēng)模式無法改變等缺陷，能夠?qū)Σ煌芾冉Y(jié)構(gòu)、消防系統(tǒng)、火災(zāi)探測裝置、通風(fēng)模式、火源類型、管廊坡度等進(jìn)行任意組合，滿足實(shí)驗(yàn)人員開展各種復(fù)雜工況的綜合管廊通風(fēng)及火災(zāi)煙氣模擬實(shí)驗(yàn)。