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某地鐵車站公共區(qū)熱煙試驗(yàn)及排煙系統(tǒng)方案優(yōu)化淺析

2021-07-21 09:55:56周良奎
制冷 2021年2期
關(guān)鍵詞:風(fēng)閥站廳排風(fēng)

周良奎

(北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司南京分公司)

0 引言

城市軌道交通工程作為公共交通工程,具有客流強(qiáng)度大、舒適性好、通勤效率高,影響范圍廣等特點(diǎn)。為保證其安全、可靠、有序的運(yùn)營,設(shè)置了配套的通信、信號、綜合監(jiān)控、AFC、給排水及消防、通風(fēng)空調(diào)及防排煙等系統(tǒng)。防排煙系統(tǒng)作為城市軌道交通工程火災(zāi)狀況下的應(yīng)急處置系統(tǒng),在司乘人員及管理人員安全疏散和消防人員救援行動中起著至關(guān)重要作用。如何保證排煙系統(tǒng)在火災(zāi)工況下可按照既定的要求運(yùn)行,發(fā)揮其作用,采用熱煙試驗(yàn)的方式進(jìn)行驗(yàn)證是一種切實(shí)可行的方案。

1 概況

本熱煙試驗(yàn)車站為標(biāo)準(zhǔn)地下島式車站,車站外包總長度194.68m,有效站臺寬度12m。車站共設(shè)4個(gè)出入口,其中2號出入口為預(yù)留出入口。車站采用集成閉式系統(tǒng),站臺層設(shè)置2.5m高站臺門,站臺門上、下部分別設(shè)置高度0.4m及0.8m通風(fēng)百葉供站臺與隧道之間進(jìn)行空氣流通。如下“圖1-1”所示:

圖1-1 車站典型剖面圖

車站兩端分別設(shè)置一條送風(fēng)道和一條排風(fēng)道(兼做區(qū)間事故通風(fēng)道)。每端的風(fēng)道內(nèi)設(shè)置車站送排風(fēng)機(jī)、土建表冷器、事故風(fēng)閥、消聲器等設(shè)備。送、排風(fēng)道均通過風(fēng)閥與兩條隧道連通。送、排風(fēng)機(jī)均設(shè)有變頻器,用于車站通風(fēng)空調(diào)時(shí)變頻為低速運(yùn)行,區(qū)間事故運(yùn)行時(shí)采用工頻運(yùn)行。車站每端設(shè)置送風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)各一臺,共四臺風(fēng)機(jī)。單臺風(fēng)機(jī)工頻狀態(tài)下流量為65m3/s。送、排風(fēng)機(jī)均可逆轉(zhuǎn)運(yùn)行。車站端部送、排風(fēng)道布置如下“圖1-2”所示:

圖1-2 車站端部送、排風(fēng)道布置

車站站廳層公共區(qū)采用兩送一排的風(fēng)管設(shè)置,站廳送排風(fēng)管均布置在站廳頂部吊頂內(nèi),采用上送上回的通風(fēng)方式,排風(fēng)管兼做排煙風(fēng)管。站廳層空調(diào)送、排風(fēng)管布置如下“圖1-3”所示:

圖1-3 站廳層空調(diào)送、排風(fēng)管布置

站臺層送風(fēng)管布置在站臺公共區(qū)吊頂內(nèi),站臺排風(fēng)由列車頂排風(fēng)和站臺下排風(fēng)組成,列車頂排風(fēng)管布置在車行道上方,站臺下排風(fēng)道為土建風(fēng)道。列車頂排風(fēng)管以及送風(fēng)管兼做站臺層排煙風(fēng)管。站臺層空調(diào)送、排風(fēng)管布置如下“圖1-4”所示:

圖1-4 站臺層空調(diào)送、排風(fēng)管布置

站廳公共區(qū)總面積1900m2,劃分為1個(gè)防煙分區(qū);臺公共區(qū)總面積1536m2,劃分為1個(gè)防煙分區(qū),防煙分區(qū)面積1536 m2,排煙量及排煙設(shè)備配置如“表1-1”所示。

表1-1 排煙系統(tǒng)配置表

下“圖1-5”為本次測試車站隧道通風(fēng)系統(tǒng)及車站大系統(tǒng)原理圖:

圖1-5 站臺層空調(diào)送、排風(fēng)管布置

2 熱煙試驗(yàn)方案

2.1 熱煙試驗(yàn)方案

本次熱煙測試的對象為站廳公共區(qū)及站臺公共區(qū)。測試標(biāo)準(zhǔn)依照《城市軌道交通試運(yùn)營前安全評價(jià)規(guī)范》(AQ8007-2013)相關(guān)要求執(zhí)行。

熱煙試驗(yàn)開始前,車站兩端事故風(fēng)機(jī)兼車站送排風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B、ZPF-A、ZPF-B)均處于關(guān)機(jī)狀態(tài);車站兩端新風(fēng)閥、回風(fēng)閥、排風(fēng)閥及旁通閥均處于關(guān)閉狀態(tài);站廳送、排風(fēng)管以及站臺送排風(fēng)管支路上電動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài);車站兩端區(qū)間上方事故風(fēng)閥(上、下行正線各1個(gè),共計(jì)4個(gè))及泄流風(fēng)閥(上、下行正線各1個(gè),共計(jì)4個(gè))處于關(guān)閉狀態(tài)。

結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果、煙氣分布情況及排煙效果等多方面因素,共計(jì)測試了4種工況,其中站廳公共區(qū)1種工況、站臺公共區(qū)3種工況。

2.2 站廳公共區(qū)熱煙試驗(yàn)方案

當(dāng)站廳公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),站廳及站臺公共區(qū)送風(fēng)管道系統(tǒng)關(guān)閉,站臺公共區(qū)排風(fēng)管道系統(tǒng)關(guān)閉。設(shè)置于車閘兩端排風(fēng)道內(nèi)的排風(fēng)機(jī)(ZPFA、ZPF-B)通過站廳層排風(fēng)管對站廳公共區(qū)進(jìn)行排煙運(yùn)行,由樓梯口、出入口自然補(bǔ)風(fēng)。此時(shí)車站兩端各投入1臺風(fēng)量為65m3/s排風(fēng)機(jī),總排煙量為130m3/s。站廳共設(shè)置9個(gè)1250×800mm規(guī)格排煙口,其中左端管道系統(tǒng)為5個(gè),右端管道系統(tǒng)為4個(gè),車火災(zāi)位置位于車站站廳公共區(qū)中部,如下“圖2-1”所示。

圖2-1 站廳公共區(qū)火災(zāi)排煙模式示意圖

2.3 站臺公共區(qū)熱煙試驗(yàn)方案

當(dāng)站臺公共區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí),站廳公共區(qū)送、排風(fēng)管道系統(tǒng)關(guān)閉。設(shè)置于車站兩端的送、排風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B、ZPF-A、ZPF-B)均開啟,單臺設(shè)備風(fēng)量為65m3/s?;馂?zāi)位置位于車站站臺公共區(qū)中部,由隧道、樓梯口自然補(bǔ)風(fēng),人員由樓梯迎風(fēng)撤離。

2.3.1 站臺公共區(qū)熱煙試驗(yàn)方案“工況一”

沿用既有線的排煙系統(tǒng)方案,采用橫向通風(fēng)為主,縱向通風(fēng)為輔的通風(fēng)方式,車站排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)通過軌頂排煙風(fēng)道對站臺層進(jìn)行排煙運(yùn)行,同時(shí)車站送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)反轉(zhuǎn),通過車站端部事故風(fēng)閥對站臺層進(jìn)行輔助排煙運(yùn)行,如下“圖2-2”所示。

圖2-2 站臺火災(zāi)排煙模式示意圖(工況一)

考慮到本工況測試時(shí),煙氣進(jìn)入軌行區(qū)速度過慢,氣流組織較差,煙氣擴(kuò)散速率過快。對系統(tǒng)控制模式進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化調(diào)整。

2.3.2 站臺公共區(qū)熱煙試驗(yàn)方案“工況二”

沿用“工況一”“橫向通風(fēng)為主,縱向通風(fēng)為輔”的通風(fēng)方式。為優(yōu)化排煙系統(tǒng)效果,將橫向通風(fēng)的排煙管道由列車軌頂風(fēng)道調(diào)整為車站大系統(tǒng)送風(fēng)管道,使排煙系統(tǒng)風(fēng)口設(shè)置于火場內(nèi)。

具體方案為:車站兩端的排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)通過車站兩端事故風(fēng)閥進(jìn)行輔助排煙。車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)逆轉(zhuǎn)通過站臺送風(fēng)管對站臺排煙。為避免送風(fēng)機(jī)逆轉(zhuǎn)時(shí),壓力過大而損壞管道系統(tǒng),風(fēng)機(jī)對應(yīng)的送風(fēng)道內(nèi)泄流風(fēng)閥開啟泄壓如下“圖2-3”所示。

圖2-3 站臺火災(zāi)排煙模式示意圖(工況二)

采用本方案,氣流組織,煙氣下沉速率相較于“工況一”均有較大改善,但仍然存在煙氣過于集中,對安全疏散不利的因素的問題。為進(jìn)一步提升排煙系統(tǒng)效果,控制煙氣的流向及下沉速率,進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整了站臺排煙系統(tǒng)控制策略。嘗試采用“全橫向”的通風(fēng)方式對站臺公共區(qū)排煙。

2.3.3 站臺公共區(qū)熱煙試驗(yàn)方案“工況三”

采用“全橫向”的通風(fēng)方式對站臺公共區(qū)排煙。車站兩端的排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)通過車站軌行區(qū)軌頂排風(fēng)道對站臺公共區(qū)排煙。車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)逆轉(zhuǎn)通過站臺送風(fēng)管對站臺排煙。如下“圖2-4”所示。

圖2-4 站臺火災(zāi)排煙模式示意圖(工況三)

采用全橫向通風(fēng)方式,排煙過程中氣流組織較好,煙氣分布較為均勻,煙氣下沉速率較慢,未見煙氣過于集中區(qū)域,能有效的控制站臺公共區(qū)煙氣下沉的速率及溫度場的分布。

3 熱煙試驗(yàn)分析

3.1 站廳公共區(qū)火災(zāi)熱煙試驗(yàn)分析

點(diǎn)火約30s,車站兩端事故風(fēng)機(jī)兼排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)正常開啟,車站兩端站廳排風(fēng)管支路上電動風(fēng)量調(diào)節(jié)閥正常開啟,其它風(fēng)閥處于默認(rèn)關(guān)閉狀態(tài),風(fēng)閥及設(shè)備按照設(shè)計(jì)既定要求完成動作。滿足規(guī)范要求的啟動時(shí)間要求。

經(jīng)現(xiàn)場測試,車站左端排風(fēng)管主管(2200×650mm)出口平均風(fēng)速約17m/s,折合風(fēng)量約24.31m3/s;車站右端排風(fēng)管主管(2000×700mm)出口平均風(fēng)速約12m/s,折合風(fēng)量約16.8m3/s。站廳公共區(qū)火災(zāi)時(shí)實(shí)際投入風(fēng)量為(24.31+16.8=41.11m3/s),基本滿足設(shè)計(jì)要求。

從上述數(shù)據(jù)結(jié)合現(xiàn)場情況分析,車站車控室端測試排煙量約為非車控室端的70%,推斷可能存在的原因?yàn)椋骸败嚳厥叶伺艧煿艿老到y(tǒng)較長,沿程阻力較高;車控室端土建風(fēng)道漏風(fēng)”。

車站1號出入口(長度約70m)口部風(fēng)速約在0.8~1.0m/s;車站3號出入口口部風(fēng)速約1.5~1.6m/s(約30m),車站4號出入口(長度約35m)口部風(fēng)速約1.3~1.4m/s。出入口口部風(fēng)速,可有效阻止煙氣蔓延出入口,為人員疏散創(chuàng)造有利條件,通過對比出入口口部風(fēng)速及現(xiàn)場出入口設(shè)置情況,1號出入口口部風(fēng)速大大的小于3號及4號出入口口部風(fēng)速,主要原因?yàn)?號出入口長度過長導(dǎo)致。鑒于此,后續(xù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)結(jié)合出入口通道長度,核算自然補(bǔ)風(fēng)是否能滿足站廳公共區(qū)火災(zāi)排煙的要求。

非車控室端排煙系統(tǒng)遠(yuǎn)轉(zhuǎn)良好,煙氣基本可控制在1.5m高度以上;風(fēng)道檢修門單人無法開啟,可初步推斷風(fēng)道密封性良好。

站廳公共區(qū)排風(fēng)管側(cè),煙氣濃度相對較低,能見度較好;送風(fēng)管側(cè)煙氣濃度相對較高,能見度較差,兩側(cè)煙氣分布不均。經(jīng)分析推斷,由于排煙風(fēng)管設(shè)置于車站一側(cè),導(dǎo)致車站斷面煙氣濃度不均,排煙風(fēng)管設(shè)置側(cè)煙氣濃度較小,遠(yuǎn)離排煙風(fēng)管一側(cè)濃度較大;但受制于車站管線實(shí)施,無整改空間,依然存在車站斷面煙氣濃度不均的情況,后續(xù)項(xiàng)目中可采用排煙風(fēng)管沿站廳公共區(qū)縱向設(shè)置于兩側(cè),送風(fēng)管沿車站縱向設(shè)置于中部的方案,達(dá)到優(yōu)化排煙系統(tǒng)氣流組織的目的。

系統(tǒng)啟動約5min后,煙氣蔓延至車站車控室端設(shè)備管理用房區(qū),設(shè)備管理用房區(qū)煙感報(bào)警。走道及車控室內(nèi)煙氣濃度較大,能見度較低。經(jīng)現(xiàn)場分析,煙氣蔓延至設(shè)備管理用房區(qū)主要原因?yàn)樵O(shè)備管理用房區(qū)與車站公共區(qū)之間隔墻上管線穿越處存在較多縫隙,防火封堵施工質(zhì)量不滿足要求而導(dǎo)致煙氣蔓延至設(shè)備管理用房區(qū)。本次測試,由于公共區(qū)煙氣蔓延至設(shè)備管理用房區(qū),不滿足熱煙測試合格標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)場整改后,再次進(jìn)行熱煙測試,各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足規(guī)范要求。

3.2 站臺公共區(qū)火災(zāi)熱煙試驗(yàn)分析

3.2.1 站臺公共區(qū)火災(zāi)熱煙試驗(yàn)分析“工況二”

點(diǎn)火約40s,車站兩端事故風(fēng)機(jī)兼車站送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)正常啟動,通過軌行區(qū)上部風(fēng)道內(nèi)事故風(fēng)閥輔助站臺排煙;車站兩端事故風(fēng)機(jī)兼車站排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)正常啟動,通過車站軌行區(qū)軌頂風(fēng)道對站臺公共區(qū)排煙;大系統(tǒng)新風(fēng)閥、旁通風(fēng)閥及排風(fēng)閥開啟。其他電動風(fēng)閥和電動組合風(fēng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)。滿足規(guī)范要求

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)如下“表3-1”所示(表中風(fēng)速均為加權(quán)平均風(fēng)速):

表3-1 站臺火災(zāi)工況測試數(shù)據(jù)(工況一)(單位:m/s)

各風(fēng)閥及管道系統(tǒng)對應(yīng)排煙量如下“表3-2”所示:。

表3-2 站臺火災(zāi)工況風(fēng)量數(shù)據(jù)(工況一)(單位:m3/s)

從上述數(shù)據(jù)可看出,站廳至站臺層樓梯口部風(fēng)速最小約2.8m/s,最大可達(dá)3m/s,滿足站廳至站臺樓梯口部風(fēng)速不應(yīng)小于1.5m/s的要求。

經(jīng)核算,站臺火災(zāi)工況時(shí),通過軌頂風(fēng)道的排煙量合計(jì)為85.68m3/s,通過送風(fēng)道內(nèi)事故風(fēng)閥的排煙量為138.24m3/s,總計(jì)投入風(fēng)量約223.92 m3/s。站臺火災(zāi)時(shí),實(shí)際投入排煙量滿足規(guī)范要求。

從上述測試數(shù)據(jù)可以看出,在車站左右兩端事故風(fēng)機(jī)投入風(fēng)量一致的情況下,車站左端實(shí)際排煙量高于車站右端實(shí)際排煙量約30%,可能導(dǎo)致的原因有兩個(gè)方面,一方面,可能由于車站右端為車站設(shè)備集中端,管道穿越風(fēng)道隔墻的位置較多,防火封堵存在疏漏的地方,需進(jìn)一步核實(shí)封堵措施是否到位,另一方面,車站右端站臺排煙管道長度長于左端排煙管道約35m,運(yùn)行阻力較大,導(dǎo)致風(fēng)量變小。后續(xù)項(xiàng)目實(shí)施過程中,在條件允許的情況下,可適當(dāng)加大管道系統(tǒng)斷面,減小系統(tǒng)阻力,以增強(qiáng)系統(tǒng)排煙效果。

經(jīng)現(xiàn)場觀察,樓梯口部風(fēng)速排煙軌行區(qū)內(nèi)煙氣流向軌頂風(fēng)孔效果不明顯,但可見氣流進(jìn)入軌頂風(fēng)道。受樓梯口部氣流沖擊,煙氣迅速迅速擴(kuò)散至火場兩側(cè)樓扶梯周圍。車站車控室端站臺門端門煙氣流向事故風(fēng)閥,效果不明顯;車站非車控室端門煙氣流向事故風(fēng)閥,效果較明顯;6分鐘內(nèi),兩端樓扶梯位置、疏散通道基本可保證再1.5m的安全高度以上,能見度較好。

本次測試可滿足熱煙試驗(yàn)相關(guān)指標(biāo)要求,但排煙效果與預(yù)期有較大差距。為進(jìn)一步優(yōu)化站臺火災(zāi)排煙方案,對排煙模式進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

3.2.2 站臺公共區(qū)火災(zāi)熱煙試驗(yàn)分析“工況二”

點(diǎn)火約40s,車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)正常啟動,逆轉(zhuǎn)運(yùn)行通過站臺公共區(qū)內(nèi)的送風(fēng)管對站臺排煙,泄流風(fēng)閥啟動泄壓;車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼排風(fēng)機(jī)(ZPF-A、ZPF-B)正常啟動,通過車站兩端事故風(fēng)閥(分別為上、下行正線列車進(jìn)站端排風(fēng)道內(nèi)事故風(fēng)閥)進(jìn)行排煙;大系統(tǒng)新風(fēng)閥、旁通風(fēng)閥及排風(fēng)閥正常開啟。其他閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)如下“表3-3”所示(表中風(fēng)速均為加權(quán)平均風(fēng)速):

表3-3 站臺火災(zāi)工況測試數(shù)據(jù)(工況二)(單位:m/s)

各風(fēng)閥及管道系統(tǒng)對應(yīng)排煙量如下“表3-4”所示:

表3-4 站臺火災(zāi)工況風(fēng)量數(shù)據(jù)(工況一)(單位:m3/s)

優(yōu)化模式后,從上述數(shù)據(jù)可看出,站廳至站臺層樓梯口部風(fēng)速最小約3.2m/s,最大可達(dá)3.5m/s,滿足站廳至站臺樓梯口部風(fēng)速不應(yīng)小于1.5m/s的要求。且模式調(diào)整后,由于排煙管道設(shè)置于站臺公共區(qū)內(nèi),樓梯口口部風(fēng)速較“工況一”提升約25%。因此,后續(xù)集成閉式系統(tǒng)項(xiàng)目可采用“通過事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)機(jī)逆轉(zhuǎn)通過站臺公共區(qū)送風(fēng)管排煙的方案”。

經(jīng)數(shù)據(jù)處理分析,車站左端事故風(fēng)閥排風(fēng)量為84.48m3/s,泄流風(fēng)閥排風(fēng)量為實(shí)際投入風(fēng)量為30.72m3/s,送風(fēng)管(兼排煙管)排風(fēng)量為43.902m3/s;車站右端事故風(fēng)閥排風(fēng)量為69.12m3/s,泄流風(fēng)閥排風(fēng)量為實(shí)際投入風(fēng)量為24.576m3/s,送風(fēng)管(兼排煙管)排風(fēng)量為26.496m3/s。

站臺火災(zāi)時(shí),車站公共區(qū)需要投入排煙量為25.6m3/s。實(shí)際投入排煙量滿足規(guī)范要求。

風(fēng)機(jī)啟動后,可見煙氣迅速通過站臺公共區(qū)內(nèi)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)管,效果明顯;軌行區(qū)內(nèi),可見煙氣迅速通過軌頂風(fēng)口進(jìn)入軌頂風(fēng)道,效果明顯;受著火區(qū)域兩側(cè)樓梯口部氣流沖擊的影響,煙氣主要集中于著火區(qū)域兩側(cè)樓梯側(cè)部,并在此區(qū)域形成渦流,導(dǎo)致煙氣下沉速度過快,能見度約一個(gè)柱跨;其他區(qū)域煙氣濃度較小,能見度約30~40m;車站設(shè)備集中端屏蔽門端門煙氣流向事故風(fēng)閥,效果不明顯;車站小端屏蔽門端門煙氣流向事故風(fēng)閥,效果較明顯;

煙氣在3-5軸及15~17軸所圍成區(qū)域內(nèi)較為集中,此區(qū)域內(nèi)能見度較低,如下“圖5-1”所示。經(jīng)分析,可能導(dǎo)致的原因?yàn)榭v向氣流的拉扯導(dǎo)致煙氣集中。6分鐘內(nèi),兩端樓扶梯位置、疏散通道煙氣沒有沉降至1.5m的危險(xiǎn)高度;約8分鐘時(shí),站臺區(qū)域內(nèi)煙氣已基本排除,站在車站一端可見另一端屏蔽門端門。

圖3-1 站臺火災(zāi)排煙煙氣其中區(qū)域示意圖

3.2.3 站臺公共區(qū)火災(zāi)熱煙試驗(yàn)分析“工況二”點(diǎn)火約40s,車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)機(jī)(ZSF-A、ZSF-B)正常啟動逆轉(zhuǎn)運(yùn)行,通過站臺公共區(qū)內(nèi)的送風(fēng)管對站臺排煙,泄流風(fēng)閥啟動泄壓;車站兩端的事故風(fēng)機(jī)兼排風(fēng)機(jī)(ZPF-B、ZPF-A)正常啟動,通過車站軌行區(qū)軌頂排風(fēng)道對站臺公共區(qū)進(jìn)行排煙;大系統(tǒng)新風(fēng)閥、旁通風(fēng)閥及排風(fēng)閥正常開啟。其他閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)如下“表3-5”所示(表中風(fēng)速均為加權(quán)平均風(fēng)速):

表3-5 站臺火災(zāi)工況測試數(shù)據(jù)(工況二)(單位:m/s)

各風(fēng)閥及管道系統(tǒng)對應(yīng)排煙量如下“表3-6”所示:

3圖3-6 站臺火災(zāi)工況風(fēng)量數(shù)據(jù)(工況一)(單位:m/s)

優(yōu)化模式后,站廳至站臺層樓梯口部風(fēng)速最小約2.5m/s,最大風(fēng)速2.8m/s,樓梯口部風(fēng)速較“工況二”降低約20%,但樓梯口斷面風(fēng)速仍然滿足樓梯口部風(fēng)速不小于1.5m/s的要求。核實(shí)可能導(dǎo)致的原因?yàn)椋鹿曙L(fēng)機(jī)兼排風(fēng)機(jī)(ZPF-B、ZPF-A)通過列車頂排風(fēng)道排煙,系統(tǒng)阻力較大,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)實(shí)際投入的風(fēng)量變小。

經(jīng)分析,車站左端實(shí)際投入風(fēng)量為114.14m3/s,車站右端實(shí)際投入至站臺公共區(qū)區(qū)域排煙量約85.584m3/s,總計(jì)投入風(fēng)量為199.724m3/s。站臺火災(zāi)時(shí),實(shí)際投入排煙量滿足規(guī)范要求。

風(fēng)機(jī)啟動后,站臺公共區(qū)內(nèi),可見煙氣迅速通過站廳公共區(qū)內(nèi)風(fēng)口進(jìn)入風(fēng)管,效果明顯;軌行區(qū)內(nèi),可見煙氣迅速通過軌頂風(fēng)口進(jìn)入軌頂風(fēng)道,效果明顯;受著火區(qū)域兩側(cè)樓梯口部補(bǔ)風(fēng)氣流沖擊的影響,煙氣主要集中于著火區(qū)域兩側(cè)樓梯側(cè)部,并在此區(qū)域形成渦流,導(dǎo)致煙氣下沉速度過快,能見度約一個(gè)柱跨;其他區(qū)域煙氣濃度較小,能見度約40~50m,較“工況二”有較大提升;6分鐘內(nèi),兩端樓扶梯位置、疏散通道煙氣沒有沉降至1.5m的危險(xiǎn)高度;約8分鐘時(shí),站臺區(qū)域內(nèi)煙氣已基本排除,站在車站一端可見另一端屏蔽門端門。

4 結(jié)論

(1)集成閉式系統(tǒng)由于大量采用土建風(fēng)道,各系統(tǒng)風(fēng)管接至送、排風(fēng)總管時(shí)需穿越隔墻。穿越隔墻處的縫隙由于管線密集,防火封堵困難,導(dǎo)致系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重。鑒于此,針對類似項(xiàng)目,應(yīng)合理組織施工工序,完善防火封堵措施,減少系統(tǒng)漏風(fēng)量。

(2)車站公共區(qū)與設(shè)備管理用房區(qū)由于大量管線穿越,為避免火災(zāi)狀況時(shí),煙氣通過縫隙蔓延至設(shè)備管理用房,而引發(fā)設(shè)備區(qū)火災(zāi),產(chǎn)生次生災(zāi)害。項(xiàng)目實(shí)施過程中可采取預(yù)埋孔洞的方案,并結(jié)合施工工序,采取“邊安裝邊封堵”的方案,確保防火封堵措施實(shí)施到位。

(3)通過對站臺公共區(qū)火災(zāi)三種工況的現(xiàn)場測試及觀察,當(dāng)采用事故風(fēng)機(jī)兼送風(fēng)逆轉(zhuǎn)通過站臺送風(fēng)管兼做排煙管對站臺公共區(qū)排煙,事故風(fēng)機(jī)兼排風(fēng)機(jī)正轉(zhuǎn)通過車站軌行區(qū)軌頂風(fēng)道對站臺公共區(qū)火災(zāi)排煙的方案,可有效控制煙氣下沉的速率,為乘客疏散贏得寶貴時(shí)間。本方案可作為類似項(xiàng)目車站公共區(qū)防排煙設(shè)計(jì)的參考。

(4)參照站臺公共區(qū)火災(zāi)排煙工況三,可類推站廳公共區(qū)火災(zāi)排煙時(shí),可逆轉(zhuǎn)送風(fēng)機(jī)通過站廳送風(fēng)管,結(jié)合排風(fēng)機(jī)通過站廳排煙管對站廳公共區(qū)排煙,以增強(qiáng)站廳公共區(qū)排煙效果。

(5)站廳公共區(qū)氣流組織設(shè)計(jì)時(shí),可采用排煙風(fēng)管沿站廳公共區(qū)縱向設(shè)置于站廳兩側(cè),送風(fēng)管沿車站縱向設(shè)置于中部的方案,達(dá)到優(yōu)化排煙系統(tǒng)氣流組織的目的。

(6)通過站廳公共區(qū)熱煙試驗(yàn),疏散口保證一定的風(fēng)速可有效組織煙氣蔓延至疏散口,影響疏散。鑒于此,后續(xù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)結(jié)合出入口通道長度,核算自然補(bǔ)風(fēng)是否能滿足站廳公共區(qū)火災(zāi)排煙的要求。

(7)采用全橫向通風(fēng)方式,排煙過程中氣流組織較好,煙氣分布較為均勻,煙氣下沉速率較慢,未見煙氣過于集中區(qū)域,能有效的控制站臺公共區(qū)煙氣下沉的速率及溫度場的分布。

(8)當(dāng)通過逆轉(zhuǎn)送風(fēng)機(jī)(兼事故風(fēng)機(jī))通過站廳、站臺送風(fēng)道對公共區(qū)排煙時(shí),應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮排煙管道的材質(zhì)、耐火性能及承壓能力。

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