本发明专利技术公开了一种多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置及方法：装置包括隧道、烟气运动观测装置、通风排烟系统装置、火源模拟装置、隧道环境测量装置；隧道包括主隧道和三个分支环路隧道；烟气运动观测装置包括观察口、摄像机和照相机；通风排烟系统装置包括轴流风机和射流风机；火源模拟装置包括燃烧物和称重系统；隧道环境测量装置包括温度测量装置、热辐射测量装置、风速测量装置；通过控制不同隧道区段开闭，模拟主隧道与分支环路隧道不同组合连接方式；控制不同通风排烟系统装置开闭，模拟主隧道与分支环路隧道通风排烟方式；研究不同数量和不同规格分支环路隧道在不同通风排烟方式下隧道内烟气流动和蔓延情况、通风排烟方案及设计参数。风排烟方案及设计参数。风排烟方案及设计参数。
【技术实现步骤摘要】
一种多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及城市交通隧道消防安全领域，更具体地说，是涉及一种多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置及方法。
技术介绍
[0002]随着我国社会经济的发展，城市建设与土地资源短缺的矛盾越来越明显，开发利用地下空间将是城市化可持续发展的必经之路，地下空间是重要的城市空间资源，我国对城市地下空间的开发利用已进入了快速发展阶段。近年来，为了将城市地下空间各个不同区域联系起来，出现了连接多个区域的城市交通隧道或地下环路，该类城市交通隧道往往为环形或多环嵌套甚至多环嵌套并与直线隧道互通互联，因此存在多个出入口、交叉口，与传统常规单线或单环隧道存在明显差异。近年来我国各地区已修建了多个该类交通隧道，如北京奥林匹克公园、CBD核心区等地下环路，天津开发区现代服务产业区地下环路，苏州火车站地下空间环行车道，无锡锡东新城商务区地下环路，济南汉峪金谷地下环路，武汉CBD核心区地下交通环廊等，我国的复杂城市交通隧道正处于快速发展阶段。
[0003]这些新型的城市交通隧道除具备一般城市交通隧道的特点外，还具有交通线路复杂、不同区域间相互影响、火灾烟气蔓延影响大等特点，另外由于道路结构复杂，其烟气蔓延规律与普通城市交通隧道有较大差异，给消防设计也带来了困难。现有的城市交通隧道烟气控制技术和研究存在以下缺陷：
[0004](1)没有针对多分支环路城市交通隧道烟气蔓延规律和烟气控制方案研究的试验装置。国内外学者对常规的线性隧道进行了大量的研究，近年来一些学者对单一环形的地下联系隧道开展了部分研究，但也主要集中在数值模拟和理论分析方面，如李磊等人分析了地下环路不同火灾工况下的纵向排烟设计方法，提出了相关解决方案和技术措施；华高英等人分析了城市地下交通联系隧道的特点，并对烟气控制方案中有待解决的几个关键问题进行了阐述，并利用数值模拟方法，对该隧道几种典型火灾场景下的烟气控制方案进行了比较分析；姜学鹏等人利用数值模拟计算分析了竖井在隧道排烟中的作用，考虑了火灾时排烟的有效性，确定了排烟竖井的位置和尺寸；仅余后从等人利用1:10的小尺寸模型实验研究了Y行城市地下交通联系隧道不同排烟方式下的排烟效果，李乐对某城市环形隧道进行了实体实验，验证了该隧道的排烟方案，未对通风排烟模型进行研究，唐飞等人设计了一种城市交通联系隧道的试验装置，但该装置主要针对一般环形的城市交通隧道，与多分支环路的城市交通隧道存在差异。
[0005](2)现有研究缺乏多个分支环路隧道对整体隧道的通风临界风速的研究。在交叉口处，隧道内的气流存在分流和交汇的情况，导致隧道内的气流与普通隧道存在差异，需要设计相应的装置对其进行研究，保障隧道内通风排烟设计的合理性。
[0006](3)现有研究缺乏设有多个分支环路的城市交通隧道的通风排烟设计和通风排烟策略的研究。不同隧道形式、不同区段发生火灾、不同通风排烟方式，导致隧道内烟气蔓延规律不同，需要设计相应的装置对其进行研究，保障隧道内通风排烟设计和通风排烟策略
的合理性。
[0007]综上所述，需要建立一种试验装置对设有多分支环路的城市交通隧道进行细致分析和研究。
技术实现思路
[0008]本专利技术为解决现有技术中的不足之处，提出一种多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置及方法，通过该装置可以模拟该类隧道中发生火灾时的烟气蔓延规律和通风排烟效果，研究有多分支环路隧道时，在不同通风排烟方式的作用下，隧道内火灾烟气产生的温度、一氧化碳、烟气等在隧道内的变化规律；分析火灾烟气在主隧道和不同分支环路隧道内的蔓延情况、分支环路隧道和主隧道间烟气蔓延的相互影响；研究有不同数量和不同规格分支环路隧道时的临界风速；分析不同通风排烟方式下烟气控制效果，提出带有多分支环路隧道的通风排烟策略，为类似的隧道通风排烟设计提供技术支持；为带有多分支环路隧道的烟气蔓延规律研究和通风排烟设计研究提供试验平台。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0010]本专利技术多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置，包括隧道、烟气运动观测装置、通风排烟系统装置、火源模拟装置、隧道环境测量装置；
[0011]所述隧道包括主隧道和三个分支环路隧道，所述主隧道与分支环路隧道通过连通匝道连接，所述连通匝道一端与分支环路隧道连通，另一端口与主隧道连通，且该端口设置有防火卷帘；所述主隧道两端均设置有出入口，所述主隧道和分支环路隧道内侧顶部均设置有彼此连通的排烟管道和排烟口，
[0012]所述烟气运动观测装置包括观察口和影像记录系统，所述观察口设置于主隧道及分支环路隧道的外墙上，所述影像记录系统包括摄像机和照相机，所述摄像机和照相机设置于主隧道及分支环路隧道内部；
[0013]所述通风排烟系统装置包括轴流风机和射流风机，所述轴流风机设置于主隧道和分支环路隧道的两端处，所述射流风机均匀设置于主隧道和分支环路隧道的顶部；
[0014]所述火源模拟装置包括作为火源的燃烧物和称重系统，所述称重系统用于测量火灾试验过程中燃烧物的质量损失；
[0015]所述隧道环境测量装置包括火源及烟气的温度测量装置、热辐射测量装置、风速测量装置，所述温度测量装置、热辐射测量装置、风速测量装置布置于主隧道及分支环路隧道内，用于测量火灾试验时隧道内火源附近及隧道不同部位的温度、热辐射、风速。
[0016]所述主隧道和分支环路隧道均由砖砌成，且三个分支环路隧道均设置于主隧道同一侧外部，相邻两个分支环路隧道彼此间共用一条隧道区段，且通过交叉路口连接，且交叉路口的每个端口均设置有防火卷帘。
[0017]所述连通匝道与主隧道连通的端口中部设置有固定柱，所述固定柱的两侧与连通匝道内部之间均设置有防火卷帘。
[0018]所述主隧道设置的排烟管道和分支环路隧道设置的排烟管道彼此连通，所述排烟管道的底壁设置有排烟口，用于连通主隧道与排烟管道、分支环路隧道与排烟管道。
[0019]所述主隧道墙壁设置有通行门。
[0020]所述观察口由防火玻璃制作。
[0021]根据火灾试验模拟情况，在主隧道或分支环路隧道内选定位置放置燃烧物，点燃模拟火源。
[0022]本专利技术的目的还可通过以下技术方案实现。
[0023]本专利技术多分支环路城市交通隧道通风排烟试验方法，通过控制不同防火卷帘的开闭，实现不同隧道区段的开闭，组合成不同规格分支环路隧道，模拟主隧道与分支环路隧道的不同组合连接方式；同时控制不同通风排烟系统装置的开闭，模拟主隧道与分支环路隧道的通风排烟方式；研究不同数量和不同规格分支环路隧道在不同通风排烟方式下隧道内烟气流动和蔓延情况、通风排烟方案及设计参数，提出不同隧道形式、不同区段排烟设计和排烟策略。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：
[0025](1)本专利技术设有不同类型通风排烟系统装置，可以根据需求控制不同类型通风排烟系统装置的开闭，以模拟和研究多分支环路城市交通隧道在不同通风排烟方式作用下的烟本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置，其特征在于，包括隧道、烟气运动观测装置、通风排烟系统装置、火源模拟装置、隧道环境测量装置；所述隧道包括主隧道(1)和三个分支环路隧道(2)，所述主隧道(1)与分支环路隧道(2)通过连通匝道连接，所述连通匝道一端与分支环路隧道(2)连通，另一端口与主隧道(1)连通，且该端口设置有防火卷帘(4)；所述主隧道(1)两端均设置有出入口(12)，所述主隧道(1)和分支环路隧道(2)内侧顶部均设置有彼此连通的排烟管道(13)和排烟口(8)；所述烟气运动观测装置包括观察口(5)和影像记录系统，所述观察口(5)设置于主隧道(1)及分支环路隧道(2)的外墙上，所述影像记录系统包括摄像机(6)和照相机(7)，所述摄像机(6)和照相机(7)设置于主隧道(1)及分支环路隧道(2)内部；所述通风排烟系统装置包括轴流风机(9)和射流风机(10)，所述轴流风机(9)设置于主隧道(1)和分支环路隧道(2)的两端处，所述射流风机(10)均匀设置于主隧道(1)和分支环路隧道(2)的顶部；所述火源模拟装置包括作为火源的燃烧物和称重系统(14)，所述称重系统(14)用于测量火灾试验过程中燃烧物的质量损失；所述隧道环境测量装置包括火源及烟气的温度测量装置(16)、热辐射测量装置(15)、风速测量装置(17)，所述温度测量装置(16)、热辐射测量装置(15)、风速测量装置(17)布置于主隧道(1)及分支环路隧道(2)内，用于测量火灾试验时隧道内火源附近及隧道不同部位的温度、热辐射、风速。2.根据权利要求1所述的多分支环路城市交通隧道通风排烟试验装置，其特征在于，所述主隧道(1)和分支环路隧道(2)均由砖砌成，且三个分支环路隧道(2)均设置于主隧道(1)同一侧外部，相邻两个分支环路隧道...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄益良，路世昌，叶超，郭伟，姜明理，于年灏，谢天光，
申请(专利权)人：天津盛达安全科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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