一种用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置的制作方法

本实用新型涉及火灾试验技术领域，尤其涉及一种用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置。

背景技术：

针对含有楼扶梯结构的火灾烟气控制，大部分研究集中于居民楼中多个楼梯连接情况下的烟气流动与烟囱效应分析；针对倾斜狭长通道，现有研究建立了自然通风和纵向通风条件下的烟气蔓延速度模型、上风向和下风向烟气温度分布模型、最高顶棚温度预测模型等。这些技术成果部分应用于高层住宅火灾烟气控制和人员疏散，以及倾斜隧道的防排烟设计。

对地铁高架站与地下站换乘通道而言，现有技术均以隧道作为狭长空间的设计原型，其坡度远小于30°，因此针对倾斜狭长空间的研究，缺乏大坡度情况下的研究结论。

现有的倾斜狭长空间火灾烟气控制研究中，只以某一段具有坡度的结构作为研究对象，而地铁高架站与地下站之间由于高差较大，均至少设置两个楼扶梯通道，且之间间隔一定距离，因此现有研究缺乏同向多个楼扶梯通道连接情况下的火灾烟气控制技术。

由于地质或地面建筑等条件限制，地铁高架站与地下站换乘通道通常由若干水平通道和至少两个楼扶梯通道组成，且水平换乘通道的距离较长，现有研究缺乏多个倾斜楼扶梯通道与水平通道连接情况下，火源置于不同位置时的防排烟技术。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，解决多个楼扶梯通道与水平长通道连接情况下，火源置于水平通道及楼扶梯通道时烟气难以被诱导在有限区域内流动并及时排除，从而严重威胁人员安全疏散的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，包括从左到右依次连接的第一水平通道、第一楼扶梯倾斜通道、第二水平通道、第二楼扶梯倾斜通道以及第三水平通道，其中所述的第一水平通道、第一楼扶梯倾斜通道、第二水平通道、第二楼扶梯倾斜通道以及第三水平通道的顶棚上分别设有至少一组顶部排烟装置，每组所述顶部排烟装置包括通风管道、设置在所述通风管道底部的多个排烟口以及设置在所述通风管道一端的排烟风机。

进一步地，所述第一水平通道设置在地面上，所述第一楼扶梯倾斜通道通过第一支架支撑设置，所述第二水平通道通过第二支架支撑设置，所述第二楼扶梯倾斜通道通过第三支架支撑设置，所述第三水平通道通过第四支架支撑设置。

进一步地，每个所述排烟口上设有可调节风阀。

进一步地，每组所述顶部排烟装置包括两排平行设置的排烟口，且每排所述排烟口均匀布置。

进一步地，所述通风管道包括主通风管道以及设置在所述主通风管道上方的副通风管道，其中所述主通风管道与所述副通风管道平行设置，且所述主通风管道与所述副通风管道之间通过弧形弯管连接，所述排烟风机设置在所述副通风管道的出口处。

具体地，所述主通风管道的长度大于所述副通风管道的长度。

具体地，所述第一楼扶梯倾斜通道和所述第二楼扶梯倾斜通道的坡度均为30°。

进一步地，所述的用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，其特征在于：还包括火源点，所述火源点设置在第一水平通道、第一楼扶梯倾斜通道、第二水平通道、第二楼扶梯倾斜通道或第三水平通道中。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型所述的用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，针对地铁高架站与地下站高差大、换乘距离长的特点，在多个楼扶梯倾斜通道与水平通道连接情况下，模拟在水平通道及楼扶梯倾斜通道中的起火状态，并通过顶部排烟装置进行排烟，从而获得烟气扩散规律，制定出不同排烟模式下的烟气控制模型，进而诱导烟气在通道内流动并及时排出，为紧急情况下人员疏散创造安全的路径。

附图说明

图1是本实用新型实施例一用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置的俯视图。

图中：1：第一水平通道；2：第一楼扶梯倾斜通道；3：第二水平通道；4：第二楼扶梯倾斜通道；5：第三水平通道；6：通风管道；7：排烟口；8：排烟风机；9：第一支架；10：第二支架；11：第三支架；12：第四支架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供一种用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，为根据《地铁设计规范》中对楼扶梯通道的尺寸、坡度要求，建立的地铁高架站与地下站换乘通道的1:5尺寸的实验模型。该火灾试验装置包括从左到右依次连接的第一水平通道1、第一楼扶梯倾斜通道2、第二水平通道3、第二楼扶梯倾斜通道4以及第三水平通道5，其中所述的第一水平通道1、第一楼扶梯倾斜通道2、第二水平通道3、第二楼扶梯倾斜通道4以及第三水平通道5的顶棚上分别设有至少一组顶部排烟装置，每组所述顶部排烟装置包括通风管道6、设置在所述通风管道6底部的多个排烟口7以及设置在所述通风管道6一端的排烟风机8。

进一步来说，所述第一水平通道1设置在地面上，所述第一楼扶梯倾斜通道2通过第一支架9支撑设置，所述第二水平通道3通过第二支架10支撑设置，所述第二楼扶梯倾斜通道4通过第三支架11支撑设置，所述第三水平通道5通过第四支架12支撑设置。

具体来说，每个所述排烟口7上分别设有可调节风阀，实现对排烟口的机动性开关，以此来研究不同火灾场景下的通风排烟措施。

具体来说，每组所述顶部排烟装置包括两排平行设置的排烟口7，且每排所述排烟口7沿通道延伸方向均匀布置。

具体来说，所述通风管道6包括主通风管道以及设置在所述主通风管道上方的副通风管道，其中所述主通风管道与所述副通风管道平行设置，所述主通风管道的长度大于所述副通风管道的长度，且所述主通风管道与所述副通风管道之间通过弧形弯管连接，所述排烟风机8设置在所述副通风管道的出口处。

具体来说，所述第一楼扶梯倾斜通道和所述第二楼扶梯倾斜通道的坡度均为30°。

更进一步地，本实施例所述的火灾试验装置还包括火源点，所述火源点设置在第一水平通道、第一楼扶梯倾斜通道、第二水平通道、第二楼扶梯倾斜通道或第三水平通道中，用于模拟火灾发生场景。

通过本实用新型所述的火灾试验装置进行试验操作的具体过程为：

选取火源点位置，将所述火源点设置在测量通道中，所述测量通道为第一水平通道、第一楼扶梯倾斜通道、第二水平通道、第二楼扶梯倾斜通道或第三水平通道；

采用甲醇、汽油或液化气作为燃料，制造油池火或气体火作为火源，将火源放置在选取的火源点位置上，模拟在测量通道中乘客携带的行李起火或者测量通道内其他设备起火的火灾场景；

根据采用的燃料以及选取的火源点位置，确定排烟口的数量以及排烟风机的风量；

采集测量通道中距离地面1/4H～1/2H高度范围内以及排烟口下方的烟气流动特性数据，其中H为测量通道的内部高度，所述烟气流动特性数据包括烟气温度、CO浓度、CO₂浓度和能见度。

在试验过程中，沿测量通道的纵向设置至少五个纵向火源点位置，将火源分别放置在各纵向火源点位置上，采集对应各纵向火源点位置的烟气流动特性数据。

在试验过程中，沿测量通道的断面横向设置至少五个横向火源点位置，将火源分别放置在各横向火源点位置上，采集对应各横向火源点位置的烟气流动特性数据。

通过上述的试验过程，能够获取一组针对不同顶部排烟模式的烟气流动特性数据，通过对获取的这组数据进行分析，能够评估出不同顶部排烟模式下在测量通道1/4H～1/2H高度范围内烟气毒性和温度对人员的危害程度。

通过上述的试验过程，能够根据测量通道排烟口下方的温度以及毒性气体浓度测量数据结果，结合烟气层中的烟气温度和毒性气体浓度，分析出不同排烟模式下每个排烟口的排烟效率，并判断其是否发生了击穿效应。

通过上述的试验过程，能够对获取的烟气流动特性数据进行无量纲处理，建立顶部通风对1/4H～1/2H高度范围内烟气控制的数学模型，从而提出最佳通风排烟模式。

通过上述的试验过程，能够对烟气浮力和惯性力进行分析，建立排烟口下方发生击穿效应的无量纲预测模型，从而为此类通道结构的防排烟设计提供参考依据。

综上所述，本实用新型所述的用于地铁高架站与地下站换乘通道的火灾试验装置，能够针对地铁高架站与地下站高差大、换乘距离长的特点，在多个楼扶梯通道与水平长通道连接情况下，模拟在水平通道及楼扶梯通道时的起火状态，并通过设置顶部排烟装置进行排烟，诱导烟气在通道内流动并及时排出，为紧急情况下人员疏散创造安全的路径。本实用新型同时能够获得烟气扩散规律，制定出不同排烟模式下烟气控制模型，为此类通道结构的防排烟设计提供参考。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。