[发明专利]一种可用于隧道及地铁车站半横向排烟研究的实验装置

说明书

本发明涉及一种火灾排烟实验装置，能用于隧道及地铁车站半横向排烟研究的模型实验装置，针对现今隧道和地铁站台的发明研究多集中于结构顶部风道以及站台屏蔽门开闭方面，通风排烟方式的实验测试多数都是分开来研究或发明创造，本发明综合考虑到隧道和地铁站台的缩尺寸实验台许多结构可进行模块化处理，设置滑动槽和软连接，使相关部位可以滑动并保持连接状态；设置挡板和预留插槽实现结构转换；设置补风，排烟系统进行通风防排烟实验；设置测试装置和预留测试孔实现排烟效果如温度、能见度和烟气层高度的监控测量，能够做到在同一装置上进行不同相近方向的实验研究，对于科研效率、资源节约以及解决占地问题都有着至关重要的意义。

技术领域：

本发明设计一种火灾排烟实验装置，尤其是涉及能用于隧道及地铁车站半横向排烟研究的模型实验装置，通过装置结构模块的调整，能分别模拟实验隧道及地铁车站半横向排烟研究。

背景技术：

近年来，我国的基础建设发展迅速，隧道工程和地铁建设在全国各地区都如火如荼的进行着。这些设施加强了各地的联系，也方便了人们的生活，但这些深埋或封闭的空间也极易出现突发事故。如若在这些设施中发生火灾事故，轻者造成交通运输问题，重者产生的烟气还会对人员生命财产造成威胁，酿成悲剧，扰乱生活秩序。因此在公路、铁路隧道和地铁站台安全工程中，通风系统是其重要的组成部分。目前国内外对隧道通风排烟方式主要包括纵向通风、横向通风、半横向通风和重点排烟等方式。随着特殊地形隧道(江底隧道、海底隧道)的增加，半横向排烟方式(单点排烟、多点排烟)得到广泛的应用。对于半横向排烟方式，隧道顶部设置独立排烟风道，风口开启的方式和风口开启的面积可对设施内的烟气和气流组织造成显著影响。国内越来越多地铁车站在站台轨行区上方建设有土建风道，用于站台火灾(站台或者轨行区列车发生火灾)工况下的排烟。即使屏蔽门车站，现行的排烟方案要求开启部分屏蔽门从而使站台和车辆轨行区的空间直接连通，利用轨行区上方的土建风道进行排烟。对于地铁车站可以视为狭长空间，火灾时通过土建风道排烟情况可以视作半横向排烟。因此半横向排烟常被作为隧道和地铁站台针对火灾事故重点应用的通风方式。

许多学者都曾致力于隧道和地铁站台的通风排烟相关研究，通常使用的方法包括：理论分析，现场试验，缩尺寸实验和数值模拟等；相比于现场试验，缩尺寸实验由于搭建实验台的费用合理，且能模拟多种工况并依据相似原理推广到实际工况，是实验研究中说服力较强且得出准确数据的一种良好手段。因此，国内外学者开展了多项与通风排烟及相关的模型实验研究。

隧道通风排烟研究涉及到排烟风速，排烟模式转换，以及新型监测控制技术等相关提高排烟效果和灵敏度的方法。上海市城市建设设计研究总院的宁佐利等人的实用新型专利“隧道内排烟系统”，通过监控装置控制管内风速和风向，降低自然风速，可有效排出烟气；北京交科公路勘察设计研究院有限公司的杨秀军等人实用新型专利“隧道侧向集中排烟转换成顶部集中排烟装置”，提供了一种运用较小改造即可将现有侧向集中排烟式隧道转换成顶部集中排烟的方法；公安部四川消防研究所的蒋亚强等人的实用新型专利“一种隧道排烟口集中排烟性能测试装置”，解决了现有技术不具备隧道排烟口集中排烟性能测试装置的问题，运用测试技术对排烟口的排烟性能和效果进行测试以及反馈，为排烟方案的优化和改造提供数据基础；天津大学的朱春光等人的发明专利“一种可切换全横向和半横向排烟隧道运动体火灾实验系统”，可研究地铁运动状况下的通风排烟工况，同时通过开关相应的风机可以由全横向排烟模式切换到半横向排烟模式；长安大学的任锐等人的实用新型专利“一种应用于公路隧道的半横向排风式隧道通风试验装置”，该装置成本投入少，且安全性能高，在隧道的管理、通风照明、监控、火灾等领域均可适用。