本發(fā)明涉及火災(zāi)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)：

針對(duì)含有樓扶梯結(jié)構(gòu)的火災(zāi)煙氣控制，大部分研究集中于居民樓中多個(gè)樓梯連接情況下的煙氣流動(dòng)與煙囪效應(yīng)分析；針對(duì)傾斜狹長(zhǎng)通道，現(xiàn)有研究建立了自然通風(fēng)和縱向通風(fēng)條件下的煙氣蔓延速度模型、上風(fēng)向和下風(fēng)向煙氣溫度分布模型、最高頂棚溫度預(yù)測(cè)模型等。這些技術(shù)成果部分應(yīng)用于高層住宅火災(zāi)煙氣控制和人員疏散，以及傾斜隧道的防排煙設(shè)計(jì)。

對(duì)地鐵高架站與地下站換乘通道而言，現(xiàn)有技術(shù)均以隧道作為狹長(zhǎng)空間的設(shè)計(jì)原型，其坡度遠(yuǎn)小于30°，因此針對(duì)傾斜狹長(zhǎng)空間的研究，缺乏大坡度情況下的研究結(jié)論。

現(xiàn)有的傾斜狹長(zhǎng)空間火災(zāi)煙氣控制研究中，只以某一段具有坡度的結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，而地鐵高架站與地下站之間由于高差較大，均至少設(shè)置兩個(gè)樓扶梯通道，且之間間隔一定距離，因此現(xiàn)有研究缺乏同向多個(gè)樓扶梯通道連接情況下的火災(zāi)煙氣控制技術(shù)。

由于地質(zhì)或地面建筑等條件限制，地鐵高架站與地下站換乘通道通常由若干水平通道和至少兩個(gè)樓扶梯通道組成，且水平換乘通道的距離較長(zhǎng)，現(xiàn)有研究缺乏多個(gè)傾斜樓扶梯通道與水平通道連接情況下，火源置于不同位置時(shí)的防排煙技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明的目的是提供一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置及方法，解決多個(gè)樓扶梯通道與水平長(zhǎng)通道連接情況下，火源置于水平通道及樓扶梯通道時(shí)煙氣難以被誘導(dǎo)在有限區(qū)域內(nèi)流動(dòng)并及時(shí)排除，從而嚴(yán)重威脅人員安全疏散的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置，包括從左到右依次連接的第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道以及第三水平通道，其中所述的第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道以及第三水平通道的頂棚上分別設(shè)有至少一組頂部排煙裝置，每組所述頂部排煙裝置包括通風(fēng)管道、設(shè)置在所述通風(fēng)管道底部的多個(gè)排煙口以及設(shè)置在所述通風(fēng)管道一端的排煙風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步地，所述第一水平通道設(shè)置在地面上，所述第一樓扶梯傾斜通道通過(guò)第一支架支撐設(shè)置，所述第二水平通道通過(guò)第二支架支撐設(shè)置，所述第二樓扶梯傾斜通道通過(guò)第三支架支撐設(shè)置，所述第三水平通道通過(guò)第四支架支撐設(shè)置。

進(jìn)一步地，每個(gè)所述排煙口上設(shè)有可調(diào)節(jié)風(fēng)閥。

進(jìn)一步地，每組所述頂部排煙裝置包括兩排平行設(shè)置的排煙口，且每排所述排煙口均勻布置。

進(jìn)一步地，所述通風(fēng)管道包括主通風(fēng)管道以及設(shè)置在所述主通風(fēng)管道上方的副通風(fēng)管道，其中所述主通風(fēng)管道與所述副通風(fēng)管道平行設(shè)置，且所述主通風(fēng)管道與所述副通風(fēng)管道之間通過(guò)弧形彎管連接，所述排煙風(fēng)機(jī)設(shè)置在所述副通風(fēng)管道的出口處。

具體地，所述主通風(fēng)管道的長(zhǎng)度大于所述副通風(fēng)管道的長(zhǎng)度。

具體地，所述第一樓扶梯傾斜通道和所述第二樓扶梯傾斜通道的坡度均為30°。

進(jìn)一步地，所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括火源點(diǎn)，所述火源點(diǎn)設(shè)置在第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道中。

本發(fā)明還提供了一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)方法，具體包括如下步驟：

選取火源點(diǎn)位置，將所述火源點(diǎn)設(shè)置在測(cè)量通道中，所述測(cè)量通道為第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道；

采用甲醇、汽油或液化氣作為燃料，制造油池火或氣體火作為火源，將火源放置在選取的火源點(diǎn)上，模擬火災(zāi)發(fā)生場(chǎng)景；

根據(jù)采用的燃料以及選取的火源點(diǎn)位置，確定排煙口的數(shù)量以及排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；

采集測(cè)量通道中距離地面1/4H～1/2H高度范圍內(nèi)以及排煙口下方的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)，其中H為測(cè)量通道的內(nèi)部高度，所述煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)包括煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度和能見(jiàn)度。

進(jìn)一步地，沿測(cè)量通道的縱向設(shè)置至少五個(gè)縱向火源點(diǎn)位置，將火源分別放置在各縱向火源點(diǎn)位置上，采集對(duì)應(yīng)各縱向火源點(diǎn)位置的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，沿測(cè)量通道的斷面橫向設(shè)置至少五個(gè)橫向火源點(diǎn)位置，將火源分別放置在各橫向火源點(diǎn)位置上，采集對(duì)應(yīng)各橫向火源點(diǎn)位置的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)。

(三)有益效果

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置及方法，針對(duì)地鐵高架站與地下站高差大、換乘距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，在多個(gè)樓扶梯傾斜通道與水平通道連接情況下，模擬在水平通道及樓扶梯傾斜通道中的起火狀態(tài)，并通過(guò)頂部排煙裝置進(jìn)行排煙，從而獲得煙氣擴(kuò)散規(guī)律，制定出不同排煙模式下的煙氣控制模型，進(jìn)而誘導(dǎo)煙氣在通道內(nèi)流動(dòng)并及時(shí)排出，為緊急情況下人員疏散創(chuàng)造安全的路徑。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置的俯視圖。

圖中：1：第一水平通道；2：第一樓扶梯傾斜通道；3：第二水平通道；4：第二樓扶梯傾斜通道；5：第三水平通道；6：通風(fēng)管道；7：排煙口；8：排煙風(fēng)機(jī)；9：第一支架；10：第二支架；11：第三支架；12：第四支架。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

如圖1-2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置，為根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》中對(duì)樓扶梯通道的尺寸、坡度要求，建立的地鐵高架站與地下站換乘通道的1:5尺寸的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。該火?zāi)試驗(yàn)裝置包括從左到右依次連接的第一水平通道1、第一樓扶梯傾斜通道2、第二水平通道3、第二樓扶梯傾斜通道4以及第三水平通道5，其中所述的第一水平通道1、第一樓扶梯傾斜通道2、第二水平通道3、第二樓扶梯傾斜通道4以及第三水平通道5的頂棚上分別設(shè)有至少一組頂部排煙裝置，每組所述頂部排煙裝置包括通風(fēng)管道6、設(shè)置在所述通風(fēng)管道6底部的多個(gè)排煙口7以及設(shè)置在所述通風(fēng)管道6一端的排煙風(fēng)機(jī)8。

進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，所述第一水平通道1設(shè)置在地面上，所述第一樓扶梯傾斜通道2通過(guò)第一支架9支撐設(shè)置，所述第二水平通道3通過(guò)第二支架10支撐設(shè)置，所述第二樓扶梯傾斜通道4通過(guò)第三支架11支撐設(shè)置，所述第三水平通道5通過(guò)第四支架12支撐設(shè)置。

具體來(lái)說(shuō)，每個(gè)所述排煙口7上分別設(shè)有可調(diào)節(jié)風(fēng)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)排煙口的機(jī)動(dòng)性開關(guān)，以此來(lái)研究不同火災(zāi)場(chǎng)景下的通風(fēng)排煙措施。

具體來(lái)說(shuō)，每組所述頂部排煙裝置包括兩排平行設(shè)置的排煙口7，且每排所述排煙口7沿通道延伸方向均勻布置。

具體來(lái)說(shuō)，所述通風(fēng)管道6包括主通風(fēng)管道以及設(shè)置在所述主通風(fēng)管道上方的副通風(fēng)管道，其中所述主通風(fēng)管道與所述副通風(fēng)管道平行設(shè)置，所述主通風(fēng)管道的長(zhǎng)度大于所述副通風(fēng)管道的長(zhǎng)度，且所述主通風(fēng)管道與所述副通風(fēng)管道之間通過(guò)弧形彎管連接，所述排煙風(fēng)機(jī)8設(shè)置在所述副通風(fēng)管道的出口處。

具體來(lái)說(shuō)，所述第一樓扶梯傾斜通道和所述第二樓扶梯傾斜通道的坡度均為30°。

更進(jìn)一步地，本實(shí)施例所述的火災(zāi)試驗(yàn)裝置還包括火源點(diǎn)，所述火源點(diǎn)設(shè)置在第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道中，用于模擬火災(zāi)發(fā)生場(chǎng)景。

通過(guò)本發(fā)明所述的火災(zāi)試驗(yàn)裝置，能夠針對(duì)地鐵高架站與地下站高差大、換乘距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，在多個(gè)樓扶梯傾斜通道與水平通道連接情況下，模擬在水平通道及樓扶梯傾斜通道內(nèi)的起火狀態(tài)，并通過(guò)頂部排煙裝置進(jìn)行排煙，從而獲得煙氣擴(kuò)散規(guī)律，制定出不同排煙模式下的煙氣控制模型，進(jìn)而誘導(dǎo)煙氣在通道內(nèi)流動(dòng)并及時(shí)排出，為緊急情況下人員疏散創(chuàng)造安全的路徑。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)方法，采用實(shí)施例一所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，具體包括如下步驟：

選取火源點(diǎn)位置，將所述火源點(diǎn)設(shè)置在測(cè)量通道中，所述測(cè)量通道為第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道；

采用甲醇、汽油或液化氣作為燃料，制造油池火或氣體火作為火源，將火源放置在選取的火源點(diǎn)位置上，模擬在測(cè)量通道中乘客攜帶的行李起火或者測(cè)量通道內(nèi)其他設(shè)備起火的火災(zāi)場(chǎng)景；

根據(jù)采用的燃料以及選取的火源點(diǎn)位置，確定排煙口的數(shù)量以及排煙風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；

采集測(cè)量通道中距離地面1/4H～1/2H高度范圍內(nèi)以及排煙口下方的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)，其中H為測(cè)量通道的內(nèi)部高度，所述煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)包括煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度和能見(jiàn)度。

進(jìn)一步地，沿測(cè)量通道的縱向設(shè)置至少五個(gè)縱向火源點(diǎn)位置，將火源分別放置在各縱向火源點(diǎn)位置上，采集對(duì)應(yīng)各縱向火源點(diǎn)位置的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，沿測(cè)量通道的斷面橫向設(shè)置至少五個(gè)橫向火源點(diǎn)位置，將火源分別放置在各橫向火源點(diǎn)位置上，采集對(duì)應(yīng)各橫向火源點(diǎn)位置的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)。

通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的火災(zāi)試驗(yàn)方法，能夠獲取一組針對(duì)不同頂部排煙模式的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)獲取的這組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠評(píng)估出不同頂部排煙模式下在測(cè)量通道1/4H～1/2H高度范圍內(nèi)煙氣毒性和溫度對(duì)人員的危害程度。

通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的火災(zāi)試驗(yàn)方法，能夠根據(jù)測(cè)量通道排煙口下方的溫度以及毒性氣體濃度測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，結(jié)合煙氣層中的煙氣溫度和毒性氣體濃度，分析出不同排煙模式下每個(gè)排煙口的排煙效率，并判斷其是否發(fā)生了擊穿效應(yīng)。

通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的火災(zāi)試驗(yàn)方法，能夠?qū)Λ@取的煙氣流動(dòng)特性數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱處理，建立頂部通風(fēng)對(duì)測(cè)量通道1/4H～1/2H高度范圍內(nèi)煙氣控制的數(shù)學(xué)模型，從而提出最佳通風(fēng)排煙模式。

通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例提供的火災(zāi)試驗(yàn)方法，能夠?qū)煔飧×蛻T性力進(jìn)行分析，建立排煙口下方發(fā)生擊穿效應(yīng)的無(wú)量綱預(yù)測(cè)模型，從而為此類通道結(jié)構(gòu)的防排煙設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

綜上所述，本發(fā)明所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災(zāi)試驗(yàn)裝置及方法，能夠針對(duì)地鐵高架站與地下站高差大、換乘距離長(zhǎng)的特點(diǎn)，在多個(gè)樓扶梯通道與水平長(zhǎng)通道連接情況下，模擬在水平通道及樓扶梯通道時(shí)的起火狀態(tài)，并通過(guò)設(shè)置頂部排煙裝置進(jìn)行排煙，誘導(dǎo)煙氣在通道內(nèi)流動(dòng)并及時(shí)排出，為緊急情況下人員疏散創(chuàng)造安全的路徑。本發(fā)明同時(shí)能夠獲得煙氣擴(kuò)散規(guī)律，制定出不同排煙模式下煙氣控制模型，為此類通道結(jié)構(gòu)的防排煙設(shè)計(jì)提供參考。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。