一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统及方法与流程

本发明属于安全技术领域，具体涉及一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统及方法。

背景技术：

地铁区间隧道内列车发生火灾后，着火列车若继续快速移动，则会造成着火部位后方的乘客被有毒有害烟气快速中毒、窒息死亡；若着火列车失去移动能力或者立即停车进行乘客疏散，则将会面临火灾烟气蔓延较快、人员疏散逃生困难、通风排烟能力有限等难题。

《地铁设计规范》(gb50157-2013)第28.2.4条中规定：“两条单线区间隧道应设联络通道，相邻两个联络通道之间的距离不应大于600m，联络通道内应设甲级防火门，门扇的开启不得侵入限界”，联络通道的设置是在一条隧道发生火灾、涌水、倒塌等突发性事故时，使得人员可以通过联络通道迅速转移至另一条隧道中；此外，救援人员可以通过联络通道实施救援。

目前，国内外诸多学者对地铁工程或类似工程进行了模型试验研究以及cfd数值模拟计算研究，但针对全尺寸的地铁区间隧道内列车发生火灾时的人员安全疏散方式以及相应的通风排烟系统及方法的研究较少；而且现有的地铁区间隧道通风排烟模式较为单一，且针对着火列车不同停靠位置及其不同着火位置的人员安全疏散模式相适应的地铁区间隧道通风排烟系统设计及方法很少，急需要相应的地铁区间隧道火灾通风排烟系统及方法来验证。

技术实现要素：

针对本技术领域现状，本发明的目的是提出一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统；

本发明的第二个目的是提出一种地铁区间隧道火灾通风排烟方法。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统，用于地铁隧道的第一隧道和第二隧道与地铁外部环境交换空气，其包括地铁区间隧道排烟风道、消音器、区间隧道风机、风阀、风亭和风口；所述风口设置在第一隧道的区间隧道与车站隧道交界处、第二隧道的区间隧道与车站隧道交界处、以及地铁区间隧道排烟风道与所述风亭交界处，所述消音器、区间隧道风机、风阀均设置在所述地铁区间隧道排烟风道内。

优选地，所述风口设置在第一隧道的区间隧道与车站隧道交界处、第二隧道的区间隧道与车站隧道交界处的隧道顶部中央。

其中，所述风阀设置在地铁区间隧道排烟风道内，用于控制气体在所述地铁区间隧道排烟风道内的流动路径。

两个平行或交叉的地铁区间隧道的相同位置的两个排烟风道之间设置有支路，支路内设置支路风阀。

优选地，所述消音器设置在所述区间隧道风机的一侧或两侧，用于降低所述地铁区间隧道火灾通风排烟系统工作过程中产生的噪声。

其中，所述区间隧道风机设置在所述地铁区间隧道排烟风道内，所述区间隧道风机用于在所述地铁区间隧道排烟风道产生定向的气体流动；且所述区间隧道风机的电机采用变频电机。

其中，所述风亭和所述地铁区间隧道排烟风道与地铁外部空间连通的风口相连接，是所述地铁区间隧道排烟风道内的气体与地铁外界空气对流的接口，且用于阻挡异物进入所述地铁区间隧道排烟风道内。

一种地铁区间隧道火灾通风排烟方法，本发明的方法包括第一排烟模式和第二排烟模式，可以实现针对地铁区间隧道内列车火灾的各种不同情境，设定相对应的合适的排烟模式，从而达到较快排出火灾烟气，并较快控制火灾形势、最大程度减少人员伤亡的目的。

一种地铁区间隧道火灾通风排烟方法，该方法是当地铁列车在区间隧道发生火灾时，开启预设的排烟送风模式进行排烟，使得区间隧道内火灾烟气加速排出，减小列车火灾烟气对人员的伤害；

所述预设的排烟送风模式包括第一排烟送风模式、第二排烟送风模式，其中：

所述第一排烟送风模式在所述火灾热烟气产生于所述列车单元的车头或者车尾时启用；

所述第二排烟送风模式在所述火灾热烟气产生于所述列车单元的中部时启用。

进一步地，

所述第一排烟送风模式的操作为：在第一隧道内的列车的车头或者车尾着火时，开启靠近起火车头或车尾一端的区间隧道风机以及相应的风阀进行排烟，开启远离起火车头或车尾一端的区间隧道风机以及相应的风阀进行送风，使得烟气不往人员疏散的方向蔓延；待以上区间隧道风机开启完毕之后，开启列车单元未起火一侧最近的一个联络通道，同时开启第二隧道内区间隧道风机以及相应的风阀进行送风，使得第二隧道于已开启的联络通道内产生的风压大于第一隧道于已开启的联络通道内产生的风压；

所述第二排烟送风模式的操作为：在第一隧道内的列车的中部着火时，开启起火列车两端距离最近的两个联络通道的防火门，然后开启第二隧道内的区间隧道风机以及相应的风阀进行送风，使得第二隧道于已开启的联络通道内产生的风压大于第一隧道于已开启的联络通道内产生的风压；然后，待着火列车一端的人员疏散完毕(全部从第一隧道内疏散通过就近已开启的联络通道的防火门)后，立即关闭该处人员疏散完毕的联络通道的防火门，然后开启该侧区间隧道内人员疏散完毕的一端的区间隧道风机以及相应的风阀进行排烟，开启该侧区间隧道内另一端的区间隧道风机以及相应的风阀进行送风，使得烟气不向人员未疏散完毕的一侧流动。

其中，所述列车的中部是指列车车头和车尾之间的部位。

本发明的有益效果在于：

1)本发明的系统可以实现地铁区间隧道通风排烟更加系统化、模块化。

2)本发明的方法可以实现针对地铁区间隧道内列车火灾的各种不同情境，设定相对应的合适的排烟模式，从而达到较快排出火灾烟气，并较快控制火灾形势、最大程度减少人员伤亡的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例一种地铁区间隧道火灾通风排烟方法的第一排烟送风模式示意图；

图3为本发明一实施例一种地铁区间隧道火灾通风排烟方法的第二排烟送风模式示意图；

图中部件和编号的对应为：地铁区间隧道1，第一隧道4，第二隧道5，联络通道11，防火门111，地铁列车2，车头21，车尾22，消音器a，地铁车站隧道3，地铁区间隧道排烟风道l，排烟风亭s，排烟风机t，排烟风道第一支段的风阀d1，排烟风道第二支段的风阀d2，排烟风道第三支段的风阀d3，排烟风道第四支段的风阀d4，排烟风道第五支段的风阀d5。

具体实施方式

下面通过最佳实施例来说明本发明。本领域技术人员所应知的是，实施例只用来说明本发明而不是用来限制本发明的范围。

实施例中，如无特别说明，所用手段均为本领域常规的手段。

实施例1：

一种地铁区间隧道火灾通风排烟系统，用于地铁隧道的第一隧道和第二隧道与地铁外部环境交换空气，包括地铁区间隧道排烟风道、消音器、区间隧道风机、风阀、风亭和风口；所述风口设置在第一隧道的区间隧道与车站隧道交界处、第二隧道的区间隧道与车站隧道交界处、以及地铁区间隧道排烟风道与所述风亭交界处，所述消音器、区间隧道风机、风阀均设置在所述地铁区间隧道排烟风道内。

参见图1，本实施例示出的地铁隧道两条平行的第一隧道4和第二隧道5，第一隧道4和第二隧道5分成两个区段，具体为地铁区间隧道1和地铁车站隧道3；相应的，地铁隧道由地铁区间隧道1和地铁车站隧道3交替连接组成。

地铁区间隧道排烟风道l与地铁内部连通的风口设置在第一隧道4的区间隧道与地铁车站隧道交界处、以及第二隧道5的区间隧道与车站隧道交界处的隧道顶部中央。第一隧道4和第二隧道5的区间隧道之间设置有若干个连络通道11，本实施例仅示出离地铁列车2最近的3个联络通道11，相应的各联络通道11内均设置有防火门111。

风阀设置在地铁区间隧道排烟风道上，用于控制气体在所述地铁区间隧道排烟风道内的流动路径，一个风道内设置4个风阀；两个地铁区间隧道的两个排烟风道之间设置有支路，支路内设置支路风阀。具体到本实施例，一个风道内设置4个风阀，从所述地铁区间隧道排烟风道与地铁内部连通的风口至与地铁外部连通的风口之间的支路排烟风道上依次设置排烟风道第一支段的风阀d1、排烟风道第二支段的风阀d2、排烟风道第三支段的风阀d3和排烟风道第四支段的风阀d4，第一隧道4和第二隧道5相同位置的两个排烟风道之间设置有相连通的支路风道，且在支路风道内设置排烟风道第五支段的风阀d5；

消音器a设置在所述区间隧道风机的两侧，用于降低所述地铁区间隧道火灾通风排烟系统工作过程中产生的噪声。

所述区间隧道风机t设置在所述地铁区间隧道排烟风道l内，且每个所述地铁区间隧道排烟风道l内均设置一台所述区间隧道风机t，所述区间隧道风机t用于在所述地铁区间隧道排烟风道l内产生定向的气体流动；且所述区间隧道风机t的电机采用变频电机。所述风亭s和所述地铁区间隧道排烟风道l与地铁外部空间连通的风口相连接，是所述地铁区间隧道排烟风道l内的气体与地铁外界空气对流的接口，且用于阻挡异物进入所述地铁区间隧道排烟风道l内。

根据本实施例提出地铁区间隧道火灾通风排烟方法，该方法包括两种预设的排烟送风模式，所述预设的排烟送风模式包括第一排烟送风模式和第二排烟送风模式，其中：

所述第一排烟送风模式在所述火灾热烟气产生于所述列车单元2的车头21或者车尾22时启用；

所述第二排烟送风模式在所述火灾热烟气产生于所述列车单元2的中部时启用。

实施例2：

图2为所述第一排烟送风模式。图中×表示关闭，√表示开启，上下箭头表示区间隧道风机t开启后产生的空气流动方向。

所述第一排烟送风模式的操作为：初始状态时，所有区间隧道风机t、风阀(d1、d2～d5)、防火门111等均为关闭状态；在第一隧道4内的列车的车头21(或者车尾22，此处假定车头21)着火时，开启靠近起火列车车头21一端的两个地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第一隧道4外进行排烟，同时开启远离起火车头21一端的两个地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第一隧道4内进行送风，使得第一隧道内空气从车尾22往车头21方向流动，从而达到烟气蔓延方向与人员疏散的方向相反的目的；同时开启列车单元2未起火一侧最近的一个联络通道11，开启方式为打开所述联络通道11内的防火门111；然后，开启第二隧道5内靠近同时开启的联络通道11最近的两个地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第二隧道5内进行送风，使得第二隧道5于已开启的联络通道11内产生的风压大于第一隧道4于已开启的联络通道11内产生的风压。最终提供一种人员安全疏散的最佳环境。

实施例3：

图3为所述第二排烟送风模式，图中×表示关闭，√表示开启，上下箭头表示区间隧道风机t开启后产生的空气流动方向，×、√和上下箭头之间产生的自由组合，表示依次之行单个功能，具体执行时间间隔根据排烟模式要求而定。所述第二排烟送风模式的操作为：初始状态时，所有区间隧道风机t、风阀(d1、d2～d5)、防火门111等均为关闭状态；在第一隧道4内的列车单元2的中部着火时，开启列车单元2两端最近的两个联络通道11的防火门111；然后，开启第二隧道5内两端靠近已开启的2个联络通道11最近的各1个(共2个)地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第二隧道5内进行送风，使得第二隧道5于已开启的联络通道11内产生的风压大于第一隧道4于已开启的联络通道11内产生的风压；然后，待第一隧道4内的着火列车单元2一端(此处假定为车头21所在端)的人员全部疏散通过联络通道11的防火门111后，关闭防火门111；同时，开启第一隧道4内起火列车车头21一端的2条地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第一隧道4外进行排烟，同时开启第一隧道4内另一端的2条地铁区间隧道排烟风道l内的风阀(d1、d2、d3)和区间隧道风机t往第一隧道4内进行送风，使得第一隧道内空气从车尾22往车头21方向流动，烟气蔓延方向与人员疏散的方向相反，从而提供一种人员安全疏散的最佳环境。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。