超长海底隧道无竖井排烟及补风量优化研究

摘 要：超长海底隧道结构特殊,排烟补风成为制约超长海底隧道发展的关键因素。依托烟大海底隧道提出超长海底隧道无竖井排烟系统,并设计新型的海中无竖井排烟补风方案——采用离心式空气压缩机将火灾烟气高速加压后排到海水中,并通过压缩空气进行额外补风。采用FDS对不同排烟量和补风量下56组工况进行模拟,通过分析烟气层厚度、排烟效率和能见度,寻找最优的排烟补风方案。结果表明：排烟量在140~180,190~210 m3/s,补风量分别占排烟量的50%、70%时,系统排烟效果最优;其中,排烟量180 m3/s,补风量50%和排烟量200 m3/s,补风量70%情况下的排烟效果最优,且后者优于前者。实际工程应用中,可以考虑设计排烟量为200 m3/s,补风量为140 m3/s。     

中庭式地铁车站不同补风方式对排烟效率影响分析

为了使中庭式地铁车站的排烟效率更高、消防设计更安全,研究了不同补风方式对排烟效率的影响。采用数值模拟方法,对中庭式地铁车站采用自然补风、站厅或站台机械补风等几种不同补风方式对排烟效率的影响进行分析,并分析了不同补风量对排烟效率的影响。研究表明：当站厅机械排烟量一定时,采用站台机械补风的方式排烟效率最高;机械补风条件下,补风量为排烟量的30%~50%时,能够达到最好的排烟效果。     

建筑防排烟系统常见问题探析

建筑防排烟系统是控制火灾烟气蔓延扩散,确保人员安全疏散和火灾有效扑救的重要保证。本文结合工作实际,就防排烟系统设计中存在的一些常见问题进行分析,包括自然排烟方式的有效性,机械排烟量的计算,加压送风量的合理确定,补风量和补风速率,排烟口的临界排烟量,中庭排烟量及地下车库排烟补风等问题,对如何提高防排烟系统的实际效果提出了建议。     

地下狭长空间排烟性能化设计

结合某狭长型地下工程的结构特点,利用FDS软件对该工程的通信工作区进行了全尺寸数值模拟。通过性能化设计的手段,合理设定火灾场景和人员密度,研究了不同机械补风条件下双向型走廊和单向型走廊的排烟效果,并对人员安全疏散进行了性能化评估。结果表明,针对本工程模型采取机械排烟时,机械补风比不宜过大,机械补风量宜取排烟量的50%~75%。     

重点排烟坡度隧道纵向机械补风量研究

合理的纵向机械补风量,可有效保障重点排烟隧道火灾烟气控制效果。基于有效排烟和人员疏散安全两大原则,将烟气蔓延长度、最小清晰高度处能见度以及排烟效率作为判定合理纵向机械补风量的关键性判据。采用FDS6.2对1%、3%和6%坡度隧道下不同排烟量和补风量组合下的80组工况进行模拟计算。结果表明:当隧道坡度为1%、3%和6%时,机械补风量分别占排烟量的50%～70%、70%～100%及90%～120%;坡度小于1%时,坡度隧道与水平隧道的合理补风量和排烟量间比例关系基本一致,当坡度大于1%时,两者合理比例关系随坡度的增大呈现线性增长趋势,与水平隧道时相比其坡度修正系数K_Q可取0.8+0.2λ。     

建筑防火设计中补风设计的讨论

我国现行消防技术规范对建筑补风设计的要求不够明确,使得设计人员对规范条文有不同的理解,导致设计结果差异较大,不恰当的补风设计可能导致火灾烟气无法有效排除。分析了相关规范关于补风设计的差异,通过数值计算对某大空间建筑防排烟方案进行了对比分析,研究了补风对排烟效果的影响。结果表明补风速度对排烟效果有显著影响,防排烟设计中需重视补风速度控制。     

工程设计问答(51)

正问题1:GB 51251—2017《建筑防烟排烟系统技术标准》(以下简称《烟标》)第4.5.2条规定:"补风系统应直接从室外引入空气,且补风量不应小于排烟量的50%"。某高度小于6m的房间,1个防火分     

建筑防火设计中补风设计的讨论

我国现行消防技术规范对建筑补风设计的要求不够明确,使得设计人员对规范条文有不同的理解,导致设计结果差异较大,不恰当的补风设计可能导致火灾烟气无法有效排除.分析了相关规范关于补风设计的差异,通过数值计算对某大空间建筑防排烟方案进行了对比分析,研究了补风对排烟效果的影响.结果表明补风速度对排烟效果有显著影响,防排烟设计中需重视补风速度控制.     

性能化规范与处方式规范烟控系统设计的对比分析

对比了性能化规范与处方式规范中烟控系统设计的不同之处,包括防烟分区面积、挡烟垂壁高度、排烟量、排烟口数量、排烟口间距、排烟口风速、补风设置、补风量、补风口位置、补风口风速等若干方面,给出了规范条文设置的目的及其计算方法,还对基于两种规范的设计效果进行了对比分析评价.     

洁净厂房机械防排烟系统的设计探讨

洁净厂房由于其生产工艺的特殊性,其防排烟设计不仅要求高效,还要尽量减少火灾中烟气、粉尘对其他区域造成的影响。本文从洁净厂房机械排烟设置部位、采用方式、排烟量和补风量设计等方面,对洁净厂房机械防排烟系统的设计进行了探讨。     

洁净厂房机械防排烟系统的设计探讨

洁净厂房由于其生产工艺的特殊性,其防排烟设计不仅要求高效,还要尽量减少火灾中烟气、粉尘对其他区域造成的影响。本文从洁净厂房机械排烟设置部位、采用方式、排烟量和补风量设计等方面,对洁净厂房机械防排烟系统的设计进行了探讨。     

公共娱乐场所防排烟设计

1.防烟分区的划分和送风排烟量的确定《高层民用建筑设计防火规范》8.4.2条规定机械排烟风机的风量应符合下列规定:负担一个防烟分区排烟或净空高度大于6m的不划防烟分区的房间时,应按每平方米面积不小于60m~3/h计算,单台风机最小排烟量不应小于7200m~3/h;负担两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每平方米面积不小于120m~3/h计算,送风量不小于排烟量的50%且必须小于排烟量,使着火房间处于负压,送风的速度规     

高层民用建筑防火设计若干问题的探讨

本文就高层民用建筑防火设计，提出了一些与常规做法不一致的观点和做法，涉及加压送风量计算、前室送风口型式、余压控制、地下室排烟补风、地下室排风兼排烟、地下汽车库排风排烟、商场排烟等方面。     

中庭类建筑排烟补风研究现状及进展

综述国内外在中庭类建筑排烟补风方面的研究现状,包括中庭进行机械排烟时理论补风量的确定、补风速度对烟气沉降的影响、补风口位置对烟气沉降的影响、自然补风口面积对烟气层高度的影响及补风对排烟效率的影响等,总结中庭类建筑火灾时补风的理论研究成果及相关规定,指出不足之处,并对下一步研究方向提出建议。     

烟气控制系统设计浅析

烟气是火灾中人员致死的主要原因。文章阐述了影响烟气蔓延的主要因素有烟囱效应、浮力、扩散力和风力。通常烟控系统设计,是根据烟气羽流的产烟量确定排烟量。在性能化设计中,防烟分区面积、排烟口的数量、排烟口的最大体积流速、补风口位置、补风量、补风风速等方面与常规设计有较大差异。本文介绍了性能化烟控设计的结果应当进行模拟验证,并通过量化的指标进行安全评价。     

城市环隧横向排烟烟气控制试验研究

通过进行城市地下交通联系隧道内全尺寸火灾试验,研究了横向排烟方式下不同烟气控制模式下影响烟气蔓延因素,包括火灾规模、烟控模式等。结果表明:设计的烟控方案在火灾初期可有效控制火灾规模增大导致产烟量大的影响;"中间排、两边补"烟控模式下的浓烟区厚度相比"上游补、下游排"更为稳定;采用均匀的排烟口布置,可有效克服机械补风方向不同、机械补风量占排烟量的比例不同等所带来的影响。     

对负担多个防烟分区的排烟系统设计分析

依据现行防排烟相关规范,介绍担负不同防烟分区的排烟（补风）系统设计方案;重点研究室内净高H≤6 m场所,负担多个防烟分区排烟系统的排烟支管以及对应补风系统设计分歧点,对不同排烟（补风）系统方案优缺点进行比较;通过风机及管路性能曲线对具体案例中排烟系统定性、定量分析,对管路进行严格合理水力计算并选型风机,最后给出合理排烟（补风）设计方案及工程设计建议,对以后类似工程排烟设计提供借鉴或参考。     

防烟排烟系统设计与验收中常见问题探讨

通过对工程实践中防烟、排烟系统常见问题的分析,从设计、施工、安装等方面提出了解决方法。指出机械加压送风井、排烟井内不得凸入梁、柱、多叶送风口、多叶排烟口等;风道竖井内壁应光滑,严密不漏风,洞口应采取防火封堵;排烟系统较大时应计算风道的漏风量、排烟阀(口)的漏风量,以满足排烟量的要求;设计说明中应明确风阀(口)的功能、控制要求。     

排烟排风共用系统的设计

分析了排烟排风共用系统的水力计算，给出了排烟量的计算式，指出按设计风量进行初调试的重要性。     

自然排烟设计常见问题分析

文章通过对自然排烟设计图纸审查过程中发现的问题进行统计,发现78%的项目自然排烟设计中出现问题。其中无暖通图纸的项目错误率更高。自然排烟设计容易在规范引用及设计说明、防烟分区及挡烟垂壁设置、排烟窗设置及其有效面积计算及补风系统设置上出现问题。需要提升设计人员的自然排烟专业设计能力及加强设计院和施工图审查单位的校审工作。