某综合管廊通风系统实地测试及分析

对某已建成运营的综合管廊管道舱和电力舱进行实地测试,具体介绍了测试方法、测试仪器工具、测试内容(包括风速、压力、温湿度等测试参数及测点分布情况),并列出管道舱和电力舱的壁面温度、内部风速和出风口段局部阻力损失测试数据,最后通过分析测试数据得出得出综合管廊各舱室通风系统阻力特性。     

城市综合管廊通风系统阻力分析

本文分析了现在管廊常用通风方式以及通风系统设计中存在的问题。通过对不同断面,不同长度综合管廊内通风沿程阻力以及局部阻力的估算,分析出了通风系统主要阻力发生位置,同时估算出通风阻力的近似范围,为今后管廊通风系统设计中减小阻力,节省通风能耗以及合理的选择风机压头提供了参考依据。     

基于综合管廊火灾特性的细水雾灭火系统应用研究

综合管廊电力电缆舱室具有较高的火灾危险性,一旦发生火情,极易酿成重大火灾事故。笔者研建了综合管廊实体火灾试验平台,开展了不同工况条件下的细水雾灭火系统局部应用与全淹没应用灭火试验研究。研究表明,对于综合管廊电力舱,细水雾灭火系统宜采用全淹没灭火方式;若需采用局部应用灭火方式,应对着火分区与相邻分区同时喷射细水雾,并保证一定的灭火区间长度和喷雾强度。灭火过程中,通风排烟系统与门窗洞口严重影响细水雾灭火性能,火灾时应及时联动关闭;全淹没应用时,适当增大系统喷雾强度,是保障细水雾高效能灭火的关键。     

综合管廊通风系统设计分析

结合现行综合管廊及相关设计规范,对综合管廊防火分区和通风单元划分,通风型式进行分析探讨,得到综合管廊常见舱室的通风单元长度,通风型式采用自然进风和机械排风相结合的方式。同时对管廊运行策略进行探讨,需要考虑夏季梅雨季节管廊结露情况,并提出解决措施,保证管廊长期有利运行。     

管廊风速对细水雾系统灭火效果影响研究

建立等比例综合管廊数值模型,采用FDS模拟了通风风速为0、0.4、0.8、1.2 m/s下电缆舱着火工况的细水雾灭火效果,分析风速对灭火效果的影响以及纵向通风与细水雾共同作用下的烟气蔓延情况。结果表明,随着通风风速的增加,尽管管廊内部的含氧量增加,但火源及正上方温度下降,很大程度上减缓了火源竖向发展趋势。研究结果证明了高压细水雾灭火系统的有效性。城市综合管廊采用细水雾系统时,施加不高于1.2 m/s风速的通风气流对细水雾灭火更为有利。     

考虑人员安全疏散的综合管廊防火分区设计长度研究

现行《城市综合管廊工程技术规范》(GB 50838—2015)中关于综合管廊防火分区设计长度的规定,虽然保证了综合管廊消防安全性,但是限制了综合管廊施工安装及运行维护效率。实践经验表明,防火分区设计长度具有一定的拓延空间。从人员安全疏散角度,提出综合管廊疏散安全性准则,构建基于改进社会力模型综合管廊人员安全疏散仿真模型,分析火灾环境参数(如能见度和烟气刺激性等)对人员安全疏散时间的影响,总结出防火分区设计长度与疏散时间之间的关系。研究结果表明,在充分考虑烟气刺激性的影响下,防火分区设计长度值可拓展至437 m。     

中山市大断面多舱综合管廊工程设计探讨

以广东省中山市翠亨新区翠城道地下综合管廊工程为例,介绍了大断面多舱综合管廊的设计特点。根据规范要求、污水支管接入条件及高压电力管线功能特点,确定管廊标准断面为含有综合舱、高压电力舱、燃气舱和污水舱的四舱断面,并明确断面尺寸。结合道路条件及其他限制因素,管廊宜布置在道路东侧,由东向西依次布置污水舱、燃气舱、高压电力舱、综合舱。阐述了投料口、通风口、引出口、交叉口和倒虹的设计细节和其他专业及附属设施设计。对比三种不同建筑形式,考虑采光、通风、逃生条件、景观及舒适度等因素,认为本管廊控制中心宜采用半地下式。     

城市地下综合管廊防火分区设计探究

随着国内城市地下综合管廊运维工作的开展,廊体内由火灾引起的安全问题日益凸显。目前实际工程中,综合管廊防火间距设计、通风间距设计缺乏必要的科学支撑。论证了一种防火设计方法的安全性,即实际通风分区长度大于防烟分区长度。基于数值模拟方法还原典型火灾情景,围绕防控灾害关键节点,即综合管廊火灾的回燃和火灾烟气回流2方面,对综合管廊火灾危害进行了评估。研究成果可为综合管廊防火设计提供新思路,为综合管廊火灾相关标准的制定提供科学支撑。     

城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。     

关于管廊电缆舱防火分区划分的安全性分析

防火分区的划分可以有效控制烟气的蔓延,也会影响人员疏散和消防扑救,因此本文将防火分区的划分和人员疏散综合考虑。以某综合管廊电缆舱为工程背景,选取防火门关闭自然通风工况为最不利火灾场景,基于性能化防火设计理念,对比不同长度的防火分区对人员疏散的影响。     

火源及通风对地下综合管廊火灾的影响

利用PyroSim软件建立一段L型综合管廊模型并进行火灾数值模拟,并运用Origin软件对温度进行分析,研究了火源特性（火源位置和火源功率）及通风条件（风速和风向）对管廊烟气蔓延及温度变化的影响。结果表明,当火源位于管廊中部且功率大时,高温且有毒烟气能够在更短的时间内充满整个管廊,火灾危险性大;风速过大会造成大量的烟气在拐角处积聚,排烟的效果不与风速成正比。     

隔墙位置对综合管廊力学性能影响分析

在软土地基上兴建双舱矩形综合管廊,存在结构两侧不均匀沉降和应力集中的问题,文中基于广州大学城综合管廊工程,考虑综合管廊与周围土体的相互作用,利用有限元软件MIDAS/GTS分析隔墙位置对双舱矩形综合管廊力学性能的影响,研究表明:不同隔墙位置时综合管廊底板和顶板的竖向位移曲线基本一致,竖向位移最大值始终出现在小舱室边墙处;综合管廊结构两侧的沉降差异随隔墙距管廊中轴线距离的增大而增大;综合管廊顶板和底板上部的水平拉应力最大值分别出现在隔墙和大舱室底板中央附近,且均随隔墙距管廊中轴线距离的增大而增大。     

单/双线拱形、类矩形隧道火灾超380℃耐火极限范围研究

为选取单/双线拱形、椭圆类矩形3种代表性截面隧道,采用FDS数值模拟软件研究不同风速下隧道截面差异对隧道壁面超耐火极限范围影响。结果表明：环境风速下,各截面隧道混凝土壁面温度均超380℃耐火极限,单洞双线隧道混凝土壁面最高温度与超耐火极限范围均近似为单洞单线、椭圆类矩形隧道的1/2;机械通风可有效减小隧道混凝土壁面温度,单洞双线隧道混凝土壁面温度小于耐火极限温度380℃,单线单洞、椭圆类矩形隧道混凝土壁面温度超耐火极限长度范围分别减小至环境风速下1/3、2/5,椭圆类矩形隧道在机械通风下火灾发展趋势增强。     

综合管廊内防火隔板对电缆火蔓延的影响

以苏州城北路综合管廊标准段为参考建立FDS全尺寸火灾数值仿真模型,模拟分析综合管廊电力电缆舱室发生火灾时的火势发展形势、温度分布。在管廊左、右两侧设置了4层电缆,分有、无防火隔板两个场景研究防火隔板对火势发展及温度分布的影响。结果表明：未设置防火隔板时,管廊内发生火灾时火势的发展方向首先以横向蔓延为主,顶部电缆随着火势的扩大及烟气聚集传热发生燃烧最后向管廊的其他区域蔓延。设置防火隔板后,竖向火的蔓延时间延缓了约40%,管廊内最高温度降低约18%。     

断面宽度对纵向通风隧道火风压影响研究

针对不同断面宽度隧道中发生火灾时的火风压变化问题,利用Fluent软件模拟隧道内发生火灾的情况,分析隧道宽度对临界风速的影响以及隧道宽度、火源功率和通风速度对火风压的影响。研究表明,火源功率较小时,宽度越小的隧道,临界风速越大;随着火源功率的增大,临界风速之间的差距减小。火风压中火区绕流阻力和热烟摩阻增量会随着风速的增大而相互作用。导致火风压会先随风速的增大而增大,到达一个峰值后会随着风速增大而减小,最后当通风速度增大到临界风速后趋于稳定的数值。随着隧道宽度的增大,通风速率对火风压的影响逐渐减弱。建立不同宽度隧道在不同通风速率和火源功率下的隧道火风压计算公式,为隧道火灾通风设计提供参考。     

公路隧道火灾通风计算的改进

现有的公路隧道火灾通风计算方法,是按正常运营通风设计的风机配置,考虑火灾发生后一定数量风机的损坏,计算火灾情况下能够提供的隧道内风速,用该风速和阻止烟流逆流的临界风速比较来验算火灾时期通风的安全性。但在公路隧道的火灾过程中,火灾烟流阻力确实存在,且对隧道火灾时的烟气流动影响较大。本文将烟流阻力引进传统的公路隧道通风计算中,给出了公路隧道火灾通风时的改进计算公式。通过算例,证明了改进的计算方法更符合隧道火灾时实际概况,为隧道火灾时的通风控制提供了科学依据。     

城市综合管廊火灾特性和人员疏散安全性研究

为了研究城市综合管廊火灾特性和人员疏散安全性,采用数值模拟的方法,分析了管廊电缆火灾规模、烟气流动特性,研究人员疏散的安全性。结果表明,火源位于电力舱中部时,火灾规模最大,约为 2.5 MW;人员可用安全疏散时间为 240 s,可以安全逃生。     

海底特长隧道利用横通道控烟技术研究

摘 要：为了解决特长海底隧道发生火灾时的排烟问题,提出利用服务通道和联络横通道辅助送风的通风方案。利用火灾动力学模拟软件（FDS）,建立隧道火灾通风模型,通过研究通风排烟时服务隧道内补风量与横通道开启数量对火灾烟气的控制效果,确定通风系统的技术参数。结果表明：火灾发生时,事故隧道内纵向通风风速2 m/s,同时开启火源上游3 个横通道,并在服务隧道两端各施加1.3 m/s 纵向通风风速,既可将烟气控制在火源一侧,同时不影响人员安全疏散,其控烟效果与通风网络解算结果一致。采用横通道辅助送风的通风方案,控制特长海底隧道内火灾烟气蔓延是具有理论可行性的。