[发明专利]地铁互通式隧道火灾试验系统及方法

说明书

本发明提供一种地铁互通式隧道火灾试验系统及方法，所述系统包括：互通式隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；互通式隧道模型，包括第一正线隧道、第二正线隧道和互通式隧道，互通式隧道的两端分别与第一正线隧道和第二正线隧道连接，在互通式隧道与第一正线隧道的连接处设置有第一折返隧道，在互通式隧道与第二正线隧道的连接处设置有第二折返隧道；防排烟装置用于排出隧道内的烟气；火灾测试子系统用于控制试验参数，并获取试验结果数据，得到不同火灾场景下最佳的排烟控制参数。本发明提供的地铁互通式隧道火灾试验系统及方法，通过设计互通式隧道模型，有效地验证了互通式隧道的射流风机与正线隧道风机对各区域进行烟气协同控制的效果。

技术领域

本发明涉及火灾试验技术领域，尤其涉及一种地铁互通式隧道火灾试验系统及方法。

背景技术

地铁作为方便人出行的重要的公共交通工具，其具有方便、舒适、运力大等优点，使得近些年来越来越多的大城市大力发展地铁。由于乘坐地铁的乘客人员密集，地铁列车内一旦发生火灾，后果将不堪设想，因此，科学的设计地铁火灾试验系统，对火灾现场进行模拟，进而得出最好的火灾控制策略，显得尤为重要。

现有技术中，地铁隧道火灾烟气控制技术主要包括正线隧道和配线隧道两部分内容，正线区间隧道通过两端车站的隧道风机形成纵向通风环境，针对该技术相关的烟气温度分布模型和烟气控制临界风速模型，相关学者已开展了大量的实验和数值模拟研究，提出了区间隧道水平、倾斜和阻塞情况下控制不同规模火灾的通风风量并应用于设计和运营阶段的防排烟设计计算中；针对配线隧道，国内地铁工程的设计主要采用在配线出入口处设置射流风机进行辅助通风的方式，但不同城市或同一城市不同线路的射流风机安装布局、运营参数和数量配置均有所不同，其火灾通风控制效果有待进一步验证。

现有技术中的地铁隧道火灾试验系统主要针对单一的水平隧道或者水平倾斜隧道，地铁配线隧道主要采用出入口处的射流风机进行火灾防排烟。而实际应用中，不同城市或同一城市不同线路的射流风机安装布局、运营参数和数量配置均有所不同，火灾烟气控制效果未得到充分的试验验证，无法验证地铁互通式隧道的射流风机与正线隧道风机对各区域进行烟气协同控制的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁互通式隧道火灾试验系统及方法，解决了现有技术中的地铁隧道火灾试验系统无法验证地铁互通式隧道的射流风机与正线隧道风机对各区域进行烟气协同控制效果的技术问题。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种地铁互通式隧道火灾试验系统，包括：互通式隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；

所述互通式隧道模型，包括第一正线隧道、第二正线隧道和互通式隧道，所述互通式隧道的两端分别与所述第一正线隧道和所述第二正线隧道连接，在所述互通式隧道与所述第一正线隧道的连接处设置有第一折返隧道，在所述互通式隧道与所述第二正线隧道的连接处设置有第二折返隧道，所述第一折返隧道的两端分别与所述第一正线隧道的上下行隧道连接，所述第二折返隧道的两端分别与所述第二正线隧道的上下行隧道连接；

所述防排烟装置，包括设置在所述互通式隧道内的若干个射流风机组，设置在所述第一折返隧道两端的第一风井和第二风井，以及设置在所述第二折返隧道两端的第三风井和第四风井；

所述火灾测试子系统，包括火源发生器和主控制器，还至少包括设置在所述互通式隧道模型中隧道内的温度传感器、气流传感器、烟气浓度传感器和能见度传感器中的任一种，所述主控制器分别与所述火源发生器、所述温度传感器、所述气流传感器、所述烟气浓度传感器、所述能见度传感器、所述防排烟装置和所述互通式隧道模型相连接。

另一方面，本发明提供一种地铁互通式隧道火灾试验方法，包括：

按照单一变量原则分别设置多组试验参数，所述试验参数至少包括火源发生器的位置、火源发生器的功率、互通式隧道的曲率半径、互通式隧道的坡度、每一射流风机组的通风风量、每一射流风机组的通风风向、每一风井的通风风量和每一风井的通风风向中的任一种；