一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统，包括水箱、水雾供水系统、柔性防火卷帘系统、细水雾喷头、排烟风机、火源、控制终端、烟感传感器、热流传感器和热电偶，本发明专利技术研发分区复合消烟控火系统，量化火灾烟气消除效率及热流阻隔效率，提升隧道火灾安全。柔性卷帘有效阻隔热烟气、热辐射蔓延，将火灾控制在固定区域，同时水幕系统可有效阻隔空隙区域；正常通风时无风阻影响，柔性卷帘及水幕系统不会改变隧道断面面积，不会影响断面风速；满足人员、车辆火灾时疏散需求，与人员、车辆发生接触时不会造成伤害；解决烟气消除需求，水系统内添加消烟剂，从传统喷淋系统改进至细水雾系统，需水量更小、消烟效率高，满足缺水地区应用。水地区应用。水地区应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统


[0001]本专利技术涉及消防
，尤其涉及一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统。

技术介绍

[0002]世界各地，尤其是在隧道数量众多的欧洲发生多次重大火灾事故，造成巨大的人员伤亡。由于隧道结构和设施复杂、空间封闭、出入口少、疏散路线长、通风照明条件差，隧道内一旦发生火灾，具有以下特点：
[0003](1)起火原因及燃烧形式复杂
[0004]电力系统故障、货物自燃和交通事故均易引发火灾。尤其是车辆与其所装载货物发生火灾时，会牵涉到气、液、固三相混合燃烧，甚至出现爆炸。加之隧道设施、坡度等环境因素会影响烟气走向，影响燃烧发展，因而隧道火灾的燃烧发展十分复杂。
[0005](2)火灾燃烧强度大，发展速度快，隧道环境温度高
[0006]因为隧道断面很小，热量很难向外发散，即使不发生火焰蔓延，局部聚集的高强度热量也有可能会引燃周围车辆，产生火焰的跳跃式蔓延现象，从而使火灾规模进一步扩大。若火灾不能得到及时控制，则会造成隧道内车辆接连被波及，火灾规模急速扩大。火灾处的隧道顶部温度可能会超过1000℃，高温会对隧道结构造成严重破坏。
[0007](3)产烟量大，烟气毒性高，隧道内能见度低
[0008]由于隧道内燃烧反应复杂且通风受限，故不完全燃烧居多，产生的有害气体会损坏人员健康，火场浓烟会严重降低能见度进而影响火场人员行为。
[0009](4)灭火救援及人员疏散困难
[0010]由于隧道断面小，且火灾易引发交通堵塞，故外部消防车辆很难进入；且隧道长度大疏散距离长，加之温度高、烟气浓度大，人员疏散也会受到很大影响。因而在火灾环境下，人员极易受到两方面的负面危害：
[0011](1)高温
[0012]火场内人员除去可能被直接烧伤外，火源及高温烟气的辐射会使空气温度升高，也会对人体造成不利影响。若人体在120℃左右的干燥空气或80℃左右的饱和湿空气中暴露15分钟左右，人的体温升高即会造成“中暑”效应。人在体温超过40℃时就会逐渐失去意识，在体温超过42.5℃时若不能立即救治则会对人体造成不可逆损伤。
[0013](2)烟气
[0014]因隧道空间受限，氧气不充足，因此很多燃烧均为非完全燃烧，除产生大量浓烟外，还会产生很多一氧化碳气体。与氧气相比，一氧化碳与血红蛋白有更强的亲和性，大脑供氧不足会导致人失去意识甚至失去生命，即使受困者成功获救也有可能会有不同程度地神经中枢受损。除一氧化碳外，燃烧还会产生很多呼吸道刺激物，如氯化氢、丙烯醛、二氧化硫等，而这些物质也是导致细胞坏死与肺水肿的元凶。
[0015]综上所述，长大公路隧道内火灾的危险主要体现在高温对建筑结构的破坏以及烟
气对受灾人员的生命威胁。因此，在隧道火灾初期将热流烟气控制在一定区域内并积极消除，有利于降低火灾危害，对隧道消防安全至关重要。
[0016]在隧道火灾烟气分隔控制方法上虽然种类繁多，但是均存在缺陷。空气幕分隔技术无法解决烟气在隧道内循环的现实情况，且目前尚未正式在隧道内使用；水幕分隔技术卓有成效，但是山区缺水隧道无法大范围实施，且但是不能阻挡一氧化碳等低溶解度有毒气体；固定式分隔技术对隧道的正常通风有阻挡效果，且在火源功率过大时失去作用。另一方面，隧道内水基固定灭火系统可以有效限制火灾发展，但隧道内因烟气沉降造成的逃生环境恶化问题并没有得到有效解决，烟气危害也并未彻底被消除。

技术实现思路

[0017]本专利技术的目的是要提供一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统。
[0018]为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
[0019]本专利技术包括水箱、水雾供水系统、柔性防火卷帘系统、细水雾喷头、排烟风机、火源、控制终端、烟感传感器、热流传感器和热电偶，所述水箱的排水端与所述水雾供水系统的进水端连接，所述水雾供水系统的排水端通过管道与所述细水雾喷头连接，所述细水雾喷头为多个，多个所述细水雾喷头均匀分布于隧道顶部，所述柔性防火卷帘系统为多个，多个所述柔性防火卷帘系统均匀间隔设置于隧道内的顶部，所述排烟风机、所述热电偶和所述热流传感器均为多个，相邻两个所述柔性防火卷帘系统形成的区域内均设置有所述排烟风机、所述热流传感器和所述热电偶，所述控制终端的控制信号输出端分别与所述水雾供水系统、所述柔性防火卷帘系统和所述排烟风机的控制信号输入端连接，所述热流传感器和所述热电偶的信号输出端与所述控制终端的信号输入端连接；
[0020]所述基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统的控制方法包括以下步骤：
[0021]S1：通过所述烟感传感器、热流传感器和所述热电偶感应隧道内的多段空间温度、热流变化，将信号传输至控制终端；
[0022]S2：当发生火灾时，控制终端通过获取烟感传感器、热流传感器、热电偶信号感应获得火源的位置，将位于火源两段安装的柔性防火卷帘系统启动，将火源封闭在一段中；
[0023]S3：通过控制终端启动水雾供水系统将水箱内的水通过细水雾喷头进行喷雾，控制终端根据获取的烟感传感器、热流传感器和热电偶的温度变化而自动控制水雾供水系统和细水雾喷头的流量进行高效降温；
[0024]S4：控制终端同时启动排烟风机进行排烟。
[0025]进一步，所述柔性防火卷帘系统由副支撑端、主支撑端、驱动装置、卷筒、防火卷帘和配重块组成，所述卷筒的一端与所述副支撑端转动连接，所述副支撑端固定于隧道内一侧墙体上，所述驱动装置固定设置于所述卷筒内，所述驱动装置的转轴位于所述卷筒的另一端，所述驱动装置的转轴与所述主支撑端固定连接，所述主支撑端固定于隧道内另一侧墙体上，所述防火卷帘的上端与所述卷筒的外壁固定连接，所述防火卷帘的下端与所述配重块固定连接，所述驱动装置的控制信号输入端与所述控制终端的控制信号输出端连接。
[0026]作为改进，所述控制终端还设置有手动控制盒，所述手动控制盒与所述控制终端的控制信号输入端连接。
[0027]优选的，所述防火卷帘为双层，所述防火卷帘为拼接结构，防火卷帘的拼接边缘设
置有橡胶软磁条。
[0028]本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术是一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统，与现有技术相比，本专利技术从降低人员伤亡的角度考虑，借鉴建筑内划分防火分区的经验，针对公路消防水系统资源缺乏的实际问题，开展基于柔性挡烟卷帘及水幕系统的隧道火灾、烟气分区控制技术的研究，开展基于物理化学消烟技术研究水基消烟剂及喷洒技术的研究，研发分区阻
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消烟装备，量化火灾烟气消除效率及热流阻隔效率，提升隧道火灾安全。柔性卷帘可以有效阻隔热烟气、热辐射蔓延，将火灾控制在固定区域，同时水幕系统可有效阻隔空隙区域；正常通风时无风阻影响，柔性卷帘及水幕系统不会改变隧道断面面积，不会影响断面风速；满足人员、车辆火灾时疏散需求，与人员、车辆发生接触时不会造成伤害；四是解决烟气消除需求，水系统内添加消烟剂，从传统喷淋系统改进至细水雾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统，其特征在于：包括水箱(1)、水雾供水系统(2)、柔性防火卷帘系统(3)、细水雾喷头(4)、排烟风机(5)、火源(6)、控制终端(7)、烟感传感器(8)、热流传感器(9)和热电偶(10)，所述水箱(1)的排水端与所述水雾供水系统(2)的进水端连接，所述水雾供水系统(2)的排水端通过管道与所述细水雾喷头(4)连接，所述细水雾喷头(4)为多个，多个所述细水雾喷头(4)均匀分布于隧道顶部，所述柔性防火卷帘系统(3)为多个，多个所述柔性防火卷帘系统(3)均匀间隔设置于隧道内的顶部，所述排烟风机(5)、所述热电偶(10)和所述热流传感器(9)均为多个，相邻两个所述柔性防火卷帘系统(3)形成的区域内均设置有所述排烟风机(5)、所述热流传感器(9)和所述热电偶(10)，所述控制终端(7)的控制信号输出端分别与所述水雾供水系统(2)、所述柔性防火卷帘系统(3)和所述排烟风机(5)的控制信号输入端连接，所述热流传感器(9)和所述热电偶(10)的信号输出端与所述控制终端(7)的信号输入端连接；所述基于火灾发展态势的分区复合消烟控火系统的控制方法包括以下步骤：S1：通过所述烟感传感器(8)、热流传感器(9)和所述热电偶(10)感应隧道内的多段空间温度、热流变化，将信号传输至控制终端(7)；S2：当发生火灾时，控制终端(7)通过获取烟感传感器(8)、热流传感器(9)、热电偶(10)信号感应获得火源(6)的位置，将位于火源(6)两段安装的柔性防火卷帘系统(3)启动，将火源(6)封闭在一段中；S3：通过控制终端(7)启动水雾供水系统(2)将水箱(1)内的水通过细水雾喷头(4)进行喷雾，控制终端(7)根据获取的烟感传感器(8)、热流传感器(9)和热电偶(10)的温度变化而自动控制水雾供水系统(2)和细水雾喷头(4)的流量进行高效降温；S4：控制终端(7)同时启动排烟风机(5)进行排烟。2.根据权利要求1所述的基于火灾发展态势的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱辉，杜卫宁，
申请(专利权)人：应急管理部四川消防研究所，
类型：发明
国别省市：