[發(fā)明專利]一種采用復(fù)合式重點(diǎn)排煙的大斷面隧道火災(zāi)試驗(yàn)平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110024227.X
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112903324A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張美聰;姜學(xué)鵬;何振華;張麗莎;王正陽;趙倩文;何小龍;張慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司;武漢科技大學(xué)
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01D21/02
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發(fā)明公開了一種采用復(fù)合式重點(diǎn)排煙的大斷面隧道火災(zāi)試驗(yàn)平臺，包括隧道模型主體、縱向通風(fēng)排煙系統(tǒng)、復(fù)合式重點(diǎn)排煙系統(tǒng)、火源燃燒模擬系統(tǒng)和測量記錄系統(tǒng)，通過該試驗(yàn)平臺可以實(shí)現(xiàn)對大斷面隧道火災(zāi)在復(fù)合式重點(diǎn)排煙模式下的煙氣控制效果進(jìn)行模擬研究，方便測量記錄煙氣溫度、成分和濃度，且便于觀察煙氣的流場特征，便于比較各種通風(fēng)排煙模式的排煙效果，具有較高的準(zhǔn)確度、可信度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道火災(zāi)防排煙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用復(fù)合式重點(diǎn)排煙的大斷面隧道火災(zāi)試驗(yàn)平臺。

背景技術(shù)

隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后，由于其相對封閉的空間環(huán)境，導(dǎo)致煙氣難以排出，聚集在隧道內(nèi)部的煙氣會對被困人員生命安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。因此，需要設(shè)計合理有效的通風(fēng)排煙系統(tǒng)及時排除隧道內(nèi)部的煙氣，這對于減少隧道內(nèi)的人員傷亡具有重要意義。

隧道側(cè)部重點(diǎn)排煙系統(tǒng)是集中排煙系統(tǒng)的一種重要形式，目前在公路隧道排煙系統(tǒng)尤其是沉管隧道集中排煙系統(tǒng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。上述隧道側(cè)向集中排煙系統(tǒng)，側(cè)壁排煙口和排煙道通常只設(shè)置于隧道單向側(cè)壁，對于大斷面隧道，距離側(cè)壁排煙口距離越遠(yuǎn)的車道，排煙效果越差；尤其最外側(cè)車道發(fā)生火災(zāi)直接采用側(cè)壁排煙口直接排煙，排煙效率難以滿足設(shè)計要求。近些年一些隧道工程為提高排煙效率，規(guī)避側(cè)部重點(diǎn)排煙的不利影響，采用側(cè)部重點(diǎn)排煙與頂部排煙系統(tǒng)相結(jié)合的方式排出隧道內(nèi)的煙氣，即在慢行道頂部富余空間設(shè)置頂部排煙道，采用頂部排煙，同時相鄰行車道設(shè)置側(cè)部排煙口與慢行道頂部排煙道相連，采用側(cè)部排煙。

由于工程中做現(xiàn)場試驗(yàn)限制太多，耗資也大，模型試驗(yàn)是一種常用研究方法，對于大斷面隧道火災(zāi)重點(diǎn)排煙系統(tǒng)的試驗(yàn)是本領(lǐng)域的空白。亟需設(shè)置一種大斷面隧道火災(zāi)重點(diǎn)排煙試驗(yàn)平臺，以得到該排煙模式下的煙氣溫度、流速、壓力、能見度等火災(zāi)場景中影響疏散救援環(huán)境的主要參數(shù)，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)服務(wù)于實(shí)際工程的設(shè)計和建設(shè)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種采用復(fù)合式重點(diǎn)排煙的大斷面隧道火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺，填補(bǔ)了現(xiàn)階段大斷面隧道火災(zāi)試驗(yàn)平臺的空白，是一種可操作性強(qiáng)、便于評判排煙性能好壞、具有較高的精確度、可信度的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：

一種采用復(fù)合式重點(diǎn)排煙的大斷面隧道火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺，包括隧道模型主體、縱向通風(fēng)排煙系統(tǒng)、復(fù)合式重點(diǎn)排煙系統(tǒng)、火源燃燒模擬系統(tǒng)和測量記錄系統(tǒng)；

所述縱向通風(fēng)排煙系統(tǒng)包括變頻軸流風(fēng)機(jī)，所述變頻軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與所述隧道模型主體的一端連通；

所述復(fù)合式重點(diǎn)排煙系統(tǒng)由排煙管道、排煙風(fēng)井、排煙風(fēng)機(jī)和電動排煙閥組成，所述排煙管道設(shè)置在所述隧道模型主體的頂部且沿所述隧道模型主體長度方向延伸，所述排煙風(fēng)井一端與所述排煙管道連通且另一端伸出所述隧道模型主體，所述排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述排煙風(fēng)井內(nèi)，所述電動排煙閥設(shè)置在所述排煙管道與所述隧道模型主體內(nèi)部相接觸的管壁上；

所述火源燃燒模擬系統(tǒng)包括設(shè)置于所述隧道模型主體內(nèi)的油盤和多孔燃燒器，所述測量記錄系統(tǒng)包括設(shè)置于所述隧道模型主體內(nèi)的風(fēng)速探測裝置、可移動熱電偶樹和熱電偶線陣；所述油盤、多孔燃燒器、風(fēng)速探測裝置、可移動熱電偶樹以及熱電偶線陣均與計算機(jī)連接。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，所述隧道模型主體由若干節(jié)可拆卸的半圓形截面腔室單元連接而成，所述腔室的弧形頂面為耐高溫的透明材質(zhì)；所述隧道模型主體的底部固定在多個試驗(yàn)臺支架上，通過改變試驗(yàn)臺支架的高度實(shí)現(xiàn)對隧道模型主體坡度的控制。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，所述變頻軸流風(fēng)機(jī)的橫截面積大于所述隧道模型主體的橫截面積，所述縱向通風(fēng)排煙系統(tǒng)還包括漸縮管和整流管段，所述變頻軸流風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過漸縮管與所述整流管段的一端連通，所述整流管段的另一端通過可拆卸接口與所述隧道模型主體連通。

進(jìn)一步地，在上述技術(shù)方案中，所述排煙風(fēng)井有多個且設(shè)置在所述排煙管道的兩端，所述電動排煙閥在所述排煙管道的管壁上等間距設(shè)置。