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排烟通风范文

来源:文库作者:开心麻花2025-09-191

排烟通风范文(精选11篇)

排烟通风 第1篇

隧道火灾具有火灾烟气浓度大、温度高、火灾蔓延迅速、人员疏散困难、灭火救援难度大等特点。据统计,隧道火灾烟气是造成人员伤亡的重要原因,如果隧道通风系统设计合理,能够有效地控制烟气,可以为人员疏散争取时间,减少人员伤亡和财产损失。隧道通风系统一般有自然通风系统、纵向机械通风系统和横向机械通风系统。其中,自然通风系统虽然成本较低,但是排烟效果容易受到外界风速、温度等不确定因素的影响;纵向通风系统是一种最简单的通风方式,通过射流风机从外界抽取空气,产生正向风压,将烟气吹向火源下游,并将其通过纵向竖井或出口排出空间,具有简单灵活、成本低,有利于控制烟气流动方向等优点,但是这种通风系统的缺点是加速火灾向下游蔓延,对火源下风方向不利,并使隧道在较大的范围内受到损害,防灾效果差;横向机械通风系统通过开启均匀分布的顶棚排烟口,将烟气迅速排除隧道。这种通风系统烟气控制效果明显,防灾效果好,缺点是成本较高。

在隧道自然通风和纵向通风系统方面,目前国内外许多学者都进行了深入研究,而关于隧道横向通风系统研究较少,特别是隧道顶棚排烟口位置和数量对机械排烟效果影响的研究。随着计算机技术的不断提高和应用日益普及,计算机模拟为火灾科学提供了功能强大的研究工具。笔者通过FDS分析隧道顶棚排烟口位置和数量对排烟效果的影响。

1 物理模型设置

使用美国 NIST开发的计算机流体力学模拟程序FDS 5.5.3软件模拟。FDS采用大涡模拟法,其基本思想是把所有变量分成大尺度量和小尺度量,求解方程组如式(1)~式(3)所示。

质量守恒:undefined

动量守恒:undefined

能量守恒:undefined

式中:ρ为气体密度;u为速度矢量;g为重力加速度;f为外部力矢量;τij为牛顿流体粘性应力张量;h为显焓;p为压力;undefined为单位体积的热释放速率;undefined为热通量矢量;Φ为耗散函数。

参考小尺寸隧道实验台的尺寸搭建FDS模型,小尺寸隧道实验台外观如图1所示,隧道底部用于行车,顶部有排烟系统和烟气收集系统,共设置10个排烟口,隧道壁面材料由钢板和防火板组成,同时安装一部分防火玻璃用于观察隧道内部烟气运动状态。

FDS模型如图2所示,其尺寸为6 m0.6 m0.6 m(长宽高)。隧道顶部为弧形,其中最高点离地面0.4 m,顶部为排烟系统,高0.2 m。火源位于隧道左端,火源功率408 kW,主要分析稳定状态下的隧道烟气蔓延情况,因此使用稳定火源。火源右侧有6个排烟口,分别标记为A、B、C、D、E和F。排烟口尺寸为0.1 m0.08 m(长宽),排烟量为0.04 m3/s。模型壁面设置为绝热,忽略隧道壁面和外界的热传导损失。为了分析和判断隧道内烟气蔓延情况和机械排烟效果,在离火源不同距离处布置一系列温度、CO体积分数和能见度监测点。模型最小网格尺寸为0.02 m0.02 m 0.01 m,网格数量为54万,模拟时间300 s,并进行了网格独立性分析。

具体实验工况如表1所示,工况1~6研究单排烟口位置对隧道机械排烟效果的影响,工况7~9分析排烟口数量对隧道机械排烟效果的影响。

2 模拟结果与分析

隧道火灾发生时,烟气向上蔓延撞击顶棚后向隧道两侧蔓延,随后排烟系统启动,将一部分热烟气从隧道内部排到室外,最终烟气层到达稳定状态。

根据烟气层温度判断烟气层厚度和烟气前锋蔓延距离,发生火灾人员疏散过程中能够承受的最高温度为60 ℃,即对于热烟气层,当温度高于60 ℃时,认为是具有一定危险性的烟气区域。

2.1 排烟口位置对排烟效果的影响

各工况稳定时刻(250 s)火源中心截面温度分布,如图3所示。从图中可以看出,隧道顶棚烟气向两侧蔓延,火源的正上方温度最高,约为240 ℃,随着距火源距离的增加,隧道顶棚温度不断下降,这是由于隧道顶棚烟气向两侧蔓延过程中不断卷吸下层冷空气,对烟气具有冷却作用。另外,可以明显看出排烟两侧温差较大,排烟口左侧温度明显高于排烟口右侧温度,这是由于大部分烟气从排烟口排到室外,只有少量烟气继续向右侧蔓延。

从图3可以看出,工况1~6稳定时刻烟气前锋向右侧蔓延距离分别为1.5、1.9、1.9、2、2.1和2.15 m。可以明显看出,工况1烟气蔓延距离最短,工况6烟气蔓延距离最长。说明排烟口离火源距离近时排烟效果好,烟气蔓延距离最短;排烟口离火源距离远时排烟效果差,烟气蔓延距离长。同时,工况2、3、4、5和工况6的烟气蔓延距离相差不大,即排烟效果相差不大,说明当排烟口离火源距离较远时,排烟口位置对排烟效果的影响较小。因此,当隧道发生火灾时,对于横向通风系统,打开火源附近排烟口时,排烟效果较好。

2.2 排烟口数量对排烟效果的影响

工况7、8、9稳定时刻(250 s)火源中心截面温度分布如图4所示。从图中可以看出,火源正上方温度最高,随着烟气不断向右侧蔓延,烟气层温度和厚度不断降低。各工况火灾稳定时刻烟气前锋向右侧蔓延距离都大约为1.2 m。与单个排烟口相比,开启多个排烟口时其烟气蔓延距离都明显较小,说明在相同排烟量情况下,开启多个排烟口时排烟效果较好。另外,对比可以发现,当开启多个排烟口时,排烟口位置变化对排烟效果影响不大,如工况7和工况8,即打开排烟口A和B时的烟气蔓延距离和打开排烟口B和C时的烟气蔓延距离相同,其排烟效果相差不大。对比工况7和工况9发现,打开两个排烟口的排烟效果和打开三个排烟口的排烟效果相差不大。通过以上对比可以得知,在横向通风系统下,开启多个排烟口时,排烟口位置和数量对排烟效果影响较小。因此,当隧道发生火灾时,建议打开火源附近多个排烟口,排烟效果较好。

3 结 论

利用FDS软件研究隧道横向通风系统中排烟口位置和数量对机械排烟效果的影响,通过对比烟气蔓延距离分析各工况排烟效果,结论如下:

(1)打开单个排烟口时,随着排烟口距离火源距离的增加,排烟效果越差。排烟口距离火源较远时,排烟口位置对排烟效果影响较少。因此,当隧道发生火灾时,对于横向通风系统,打开火源附近排烟口时,排烟效果较好。

(2)打开多个机械排烟口时,排烟效果明显好于开启单个排烟口,但是多个排烟口的位置和数量对排烟效果影响不大。因此,隧道发生火灾时,建议打开火源附近多个排烟口,排烟效果较好。

摘要:通过FDS研究隧道横向通风系统中排烟口位置和数量对机械排烟效果的影响,对比烟气蔓延距离,分析和判断各工况的排烟效果。结果表明,打开单个排烟口时,随着排烟口距离火源距离的增加,排烟效果变差;打开多个排烟口时,排烟效果明显好于开启单个排烟口,多个排烟口的位置和数量对排烟效果影响不大。

关键词:隧道火灾,横向通风系统,机械排烟,排烟口

参考文献

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[5]霍然,袁宏永.性能化建筑防火分析与设计[M].合肥:安徽科学技术出版社,2003.

[6]潘李伟.烟气控制条件下狭长空间火灾烟气分层蔓延特性研究[D].合肥:中国科学技术大学,2011.

[7]石芳.地铁过江隧道火灾烟气控制及疏散设计[J].消防科学与技术,2012,31(10):1047-1049.

通风防排烟监理工程细则 第2篇

1.1 通风系统 1.1.1.地下一、二层车库分别设有机械排风兼排烟系统,地下一层利用车道自然补风,地下二层设有机械进风兼补风系统。

1.1.2.地下一层柴油发电机房设有机械排风兼火灾后排气系统,利用风井自然通风,选用防爆轴流风机。排烟风机进风口处设有70℃全自动防烟防火阀。当温度达到70℃时防火阀熔断关闭或火灾报警时控制中心自动关闭或连锁关闭风机,环境温度恢复正常时防火阀自动开启,进行事故排风。柴油发电机房设有噪声及烟气净化处理装置。

1.1.3.地下一层变配电室设有机械排风兼火灾后排废气系统,机械进风兼补风系统。风机的出风口处设有70℃全自动防烟防火阀。当温度达到70℃时防火阀熔断关闭或火灾报警时控制中心自动关闭或连锁关闭风机,气体灭火后送、排风机自动开启,通风换气排除火灾废气。

1.1.4.地下二层水泵房设有机械进排风系统。

1.1.5.屋顶电梯机房及消防电梯机房设有机械排风系统。

1.1.6.送、排风口均采用单层百叶。。

1.2 防排烟系统 1.2.1.通风系统送排风管道的下列部位,均设防火阀(平时常开,70℃关闭)(1)穿越防火分区的隔断处;

(2)竖风道与各层水平支风管的连接处。

1.2.2.每栋住宅塔楼剪刀防烟楼梯间均采用自然排烟方式。每五层内可开启外窗面积大于2 m2。

1.2.3.1、4栋住宅塔楼合用前室采用自然排烟方式,可开启外窗面积大于3 m2。

1.2.4.每栋住宅地下室(包括地下一层、地下二层)合用前室采用加压送风防烟,每层设置1个单层百叶送风口,当发生火灾报警时,立即开启加压送风机送风防烟。

1.2.5.每栋住宅地下室(包括地下一层、地下二层)防烟楼梯间采用加压送风防烟。每层设置1个自垂式百叶送风口,当发生火灾报警时,即开启加压送风机送风防烟。

1.2.6.地下室车库设与平时通风相结合的排烟方式。平时排风,当发生火灾时切换为排烟。每个排烟分区面积不大于2000 m2。地下一层利用车道自然补风,地下二层设机械补风。

1.2.7.排烟风机的吸入口装排烟防火阀,当排烟温度达280℃时,排烟防火阀自动关闭,并连锁控制风机停止运行。

1.2.8.所有防排烟系统均需设就地和消防中心手/自二动,并有启、停显示。运行记录定时在中央控制室打印,并记录所有事故及故障。

1.3 人防地下室战时通风系统 1.3.1.人防地下室战时设置:清洁式通风、滤毒式通风、隔绝式通风。

1.3.2.滤毒通风时,所有的排风均为超压排气,本防空地下室防护单元的室内应保持30-50Pa的超压,战时在防化值班室内设置测压装置一套,滤毒室内滤毒器前后均设测压管,其连接管路上设置洗消取样管。

1.3.3.清洁式通风设机械排风系统。

2.组织架构 见监理规划。

3.监理目标 3.1 质量控制目标 确保通风防排烟工程按计划完成,使施工管理达到规范化、标准化,做到安全文明施工,争取获得深圳市优质工程。

3.2 进度控制目标 以合同工期为基本控制目标,作好施工组织设计和进度计划审核,确保承包商按要求加强进度控制,设立阶段进度目标进行考核。做好工期索赔及反索赔的工作,确保该工程按合同工期竣工。

3.3 投资控制目标 以不超过业主与施工单位所签定的施工承包合同金额为基本目标,积极采用先进工艺和材料,确保技术先进;

严格控制经济技术签证,控制预算外费用的支出。

3.4 安全文明施工控制目标 建立健全安全管理体系,督促总包及分包施工单位做好安全文明工作,杜绝一切安全事故发生。安全文明施工达到深圳市一流水平,确保工程达到深圳市文明工地标准。

4.监理依据 4.1 通风防排烟工程施工合同 4.2 通风防排烟工程施工图纸 4.3 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243—2002 4.4 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275—98 4.5 《建筑安装工程质量检验评定统一标准》GBJ300—88 4.6 《建筑给排水及采暖与卫生工程施工验收规范》GB50242—2002 5.监理工作重点 通风防排烟工程常见质量问题及对策如下:

序号 分部分项 影响质量的因素 主要对策 1 风管及部件制作工程 风管及配件尺寸有偏差 1.风管下料准确。

2.管件放样准确。

风管与法兰翻边连接不 到位 1.风管下料时,控制原材料(板材)尺寸。

2.管件放样准确,监理工程师论坛翻边保证6-9mm。

风管制作存在孔洞 1.矩形风管四角翻边处不应出现开裂与孔洞。

2.孔洞用密封胶封堵。

风口外表面不平整 1.控制外表装饰面光滑平整。

风阀调节效果差 1.风阀的结构应牢固,调节灵活,定位准确、可靠。

2.应标明风阀的启闭方向及调节角度。

风管及部件安装工程 风管及部件粘有污物 1.安装前清除内外表面杂物及污物,保持清洁。

风管扭曲 1.控制法兰连接时平整。

2.控制吊装方法,不使风管发生变形。

防火阀安装不当 1.保证易熔件迎气流方向。

2.安装后应做动作试验,保证启闭灵活、动作可靠。 预埋,预留孔洞 偏差 1.做好隐蔽前的检查。

2.预埋件及模板的固定。 通风机安装工程 风机振动 1.保证联轴器安装平正,风机轴与电机轴在同一条直线上。

2.保证皮带轮轴线平行。

3.保证基础灌浆质量,地脚螺栓紧固。 油漆工程 漆膜脱落 1.喷涂底漆前清除表面的灰尘、污垢与锈斑。

2.对基础表面加强处理。

3.保证油漆的稀释不要过度。

4.保证漆干燥。

5.保证漆质良好。

6.保证漆膜均匀,无堆积、漏涂、皱纹、气泡、掺杂及混色等缺陷。 防排烟工程 土建风道漏风大 防排烟风口安装偏差 1.保证土建风道内壁抹光,缝隙封堵密实。

2.按设计位置和标高准确定位。

6. 通风防排烟安装工程 6.1 材料、设备要求 6.1.1 镀锌钢板 6.1.1.1 所使用材料、型钢的主要材料应具有出厂合格证明书或质量鉴定文件。

6.1.1.2 制作风管及配件的钢板应平整,镀锌层均匀,厚度应符合下表的规定。

6.1.1.3 镀锌薄钢板表面不得有裂纹、结疤、起泡、麻点、脱落及水印等缺陷,应有镀锌层结晶花纹。

6.1.1.4 镀锌钢板厚度及平面尺寸应检查,是否符合材料标准要求。

6.1.2 风机 6.1.2.1 通风防排烟的风机安装所使用的主要材料、成品或半成品应有出厂合格证或质量鉴定文件。

6.1.2.2 风机开箱检查,皮带轮,皮带,电机滑轨及地脚螺栓是否齐全,符合设计要求,有无缺陷等情况。

6.1.2.3 风机轴承清洗,充填润滑剂其粘度符合设计要求,不应使用变质或含有杂物的润滑剂。

6.2 施工要求 6.2.1 风管制作 6.2.1.1 镀锌钢板风管 l 检查风管尺寸是否按标准制作,拼接咬口缝应紧密,咬口应有足够的强度。

l 风管法兰规格是否与风管配合,法兰用料是否符合规定,见下表:

矩形法兰用料规格 矩形风管边长(mm)法兰用料规格(mm)≤630 L25×3 670~1250 L30×4 1320~2500 L40×4 3000~4000 L50×5 l 检查螺栓及铆钉的间距不应大于150mm。

l 法兰表面应平整,焊接牢固。

6.2.2 风管安装 6.2.2.1 在土建施工过程中,严格按图纸做好预留孔的预留,并做好隐蔽前的验收。

6.2.2.2 检查风管的安装平面位置及标高,必须符合设计要求,风管安装必须牢固,不得使风管产生变形和损坏,另沿墙敷设的风管,应保证有足够的操作空间,距墙间距不少于150mm。

6.2.2.3 支吊托架 l 支吊托架间距应符合规范要求,保温风管的支吊托架间距适当缩减。

l 悬吊风管应在适当位置设置固定点,或每隔一个单吊架,设置一个双吊架。

l 支吊托架应牢固焊缝饱满, 与风管的接触面应平整,吊杆应垂直。

6.2.2.4 法兰垫料厚度宜为3~5mm,检查接口垫料密实情况。

6.2.2.5 风管安装 l 按设计坡度安装管道。

l 风管穿出屋面应设防雨防漏措施,见附图:

风管出屋面防雨防漏措施 l 风管穿过楼板及屋面处应设固定支架,风管穿墙处应设防摆动支架。

l 风管穿过楼板及屋面处应设井圈或钢质套管,套管应高于地坪40mm,下部与楼板相平。

6.2.3 部件安装 6.2.3.1 风口安装 l 百叶式风口必须嵌入风管内,并与风管或木框连接,侧装的百叶风口应与墙面风管侧面平齐,风口边框的密封填料应均匀压紧。

6.2.3.2 阀门安装 l 阀门的安装位置应必须按设计布置,在实际安装过程中,阀门安装应便于操作维修。

l 检查防火阀安装在过墙上,是否按规范设置套管,另检查防火阀是否单独设置支架固定。

6.2.4 风机安装工程 6.2.4.1 风机基础 l 风机安装前应对风机、电动机的钢筋砼基础进行检查,基础的坐标、标高,预留螺栓孔的位置、深度应符合设计要求,检查地脚螺栓的规格是否与风机相匹配。

l 用型钢制作的风机减震支座检查支座平整度,螺栓孔直径是否与风机电机匹配(注意栓孔不得用气割开孔)6.2.4.2 风机安装 l 风机设备安装就位前,按设计图纸并依据建筑物的轴线、边缘线及标高线放出安装基准线。将设备基础表面的油污泥土杂物清除和地脚螺栓预留孔内的杂物清除干净。

l 整体安装风机吊装时直接放在基础上,用垫铁找平、找正,垫铁一般应放在地脚螺栓两侧,斜垫铁必须成对使用,设备安装好后同一组垫铁应点焊在一起,以免受力时松动。

l 风机安装在无减震器支架上,应垫上4-5MM厚的橡胶板,找平找正后固定。

l 风机安装在有减震器机座上时,地面要平整各组减震器承受的荷载应均匀,不偏心,安装后采取保护措施,防止损坏。

l 风机与电动机的传动装置外露部分应安装防护罩,风机的吸入口或吸入管直通大气时,应加装保护网或其他安装装置。

l 通风机出口的接出风管应顺叶轮旋转方向接出弯管.在现场情况允许情况下,应保证出口至弯管的距离大于或等于风口出口长边尺寸1.5-2.5倍.l 风机试运转,经过全面检查手动盘车,供应电源相序正确后方可送电试运转,运转持续时间不应小于2小时.运转后,再进行检查风机减震基础有无位移和损坏现象,做好记录.6.2.5 竣工验收 6.2.5.1 通风防排烟工程安装完工后,应对各系统作外观检查和无生产负荷的联合试运转,合格后即应验收。

6.2.5.2 工程验收应具备下列资料:

l 设备开箱检查记录;

l 基础复验记录;

l 主要材料和用于重要部位材料的出厂合格证和检验记录或实验资料;

l 系统漏光试验记录;

l 设备安装重要工序施工记录;

l 试运转记录;

l 设计修改通知单、竣工图有关资料。

7.工作流程 7.1 工作流程图 开始 图纸会审及技术交底 检查开工条件(流程说明7.2.1)场地移交(流程说明7.2.2)施工安装监理控制(流程说明7.2.3)安装调试测试(流程说明7.2.4)验收,并进行场地移交 结束 7.2 流程说明:

7.2.1 检查开工条件 7.2.1.1 施工合同(附业主批准的工程量清单和预算书)7.2.1.2 施工组织设计(方案)7.2.2 场地移交 监理部向承建商发出正式《工程监理配合要求》,并要求其填报《施工组织设计(方案)报审表》,连同施工组织设计(方案)一起报监理部审查。项目总监(代表)安排监理人员进行审查,审查应该按《施工组织设计(方案)审查指引》的规定进行,并做好审查记录。

7.2.3 施工安装监理控制 运用事前、事中、事后控制原则,在通风防排烟工程质量、进度、投资等方面进行控制,协调和解决各方面存在的问题,达到工程要求的各项目标。

7.2.4 安装调试测试 监理部专业监理工程师在安装测试过程中进行跟踪检查、指导,使其达到设计、规范等要求的功能和标准,并形成相应的安装调试测试记录和隐蔽验收工程纪录。

8.技术要求和质量标准 8.1 质量监控重点 8.1.1 工序检查。

8.1.2 物料检查。

8.2 控制方法 8.2.1 事前控制包括物料订货前申报、工序施工前进行技术交底。

8.2.2 事中控制的主要手段为物料进场验证、工序现场旁站等。

8.2.3 事后控制包括对物料和工序的验收、审查施工记录等。

9.进度要求 9.1 计划审核 项目总监(代表)要求承建商报送阶段进度计划。为便于实施,阶段进度计划还要细化到周进度计划。对此,项目总监(代表)均进行审核,并向承建商下达施工进度计划审核意见,其中阶段性计划必须填写《施工进度计划审核意见表》。

9.2 计划执行检查 9.2.1 按照合同要求和审核后的总进度计划、阶段进度计划和月、周进度计划检查实际完成情况,找出偏离计划的原因,解决存在的问题。

9.2.2 项目总监(代表)检查承建商是否按照施工组织设计的承诺,配备人力、机具,如发现不符,应向承建商下达整改通知单。

9.2.3 监理工程师随时检查工程进展情况,指出存在的问题并要求承建商整改。每周监理例会纪要中对存在的问题及整改情况进行记录。

9.2.4 绘制形象进度图表,以便随时掌握进度状况。

10.投资控制 10.1 工程量初审 10.1.1 认真检查材料设备进场和余料出场的数量并记录在案。

10.1.2 在施工安装调试的过程中,及时认真的记录,确认材料质量并计量。

10.1.3 工程完工后,监理工程师审核已完合格工程量,报业主复核。

10.2 合理化建议 监理工程师可充分发挥专业技能,针对项目设计方案、施工方法等提出改进措施或建议,经项目总监(代表)审批后,以书面形式呈报业主。

11.安全控制 11.1 控制手段 对承建商的安全工作进行监督,通过资料审查、现场巡视、下令整改等手段督促承建商做好安全工作。

11.2 现场管理内容 11.2.1 现场用电线路:检查线路和配电箱是否符合用电规范要求。

11.2.2 现场机械操作:检查机械操作人员是否具有操作证,在施工过程中要按照规程办事,严禁违章作业。现场材料运输及切割,要注意安全。

我国民用建筑通风防排烟问题浅析 第3篇

【关键词】民用建筑;通风;排烟;存在问题

燃烧学对烟的定义:烟是由燃烧或热解作用产生的悬浮于大气中可见的固体或液体微粒和高温气体。目前我国的民用高层建筑的设计以及建设基本都以如何更好的解决火灾隐患作为主要出发点,然而,这个问题到目前都没有得到真正有效的解决。众所周知,火灾后烟气是由下往上跑,结合每年火灾人数遇难者比例看,大概有百分之七十的遇难者都并非因大火本身而死亡,直接造成死亡则是由于烟雾导致的窒息。

我国高层民用建筑采用的烟气控制方法主要有以下四种:抑烟法、隔烟法、阻烟法、排烟法。目前,我国高层民用建筑通常采取的排烟措施有两种:一种是自然排烟,另一种是机械排烟。

通常高层民用建筑的防排烟设施主要包括防烟楼梯,封闭楼梯间,消防电梯间,避难层等场所设置的防烟设置的防烟设施是高层民用建筑保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。但是由于设计施工中存在种种问题导致建设后达不到预定的效果。那么笔者目前简单的将这些问题归纳为以下几点。

1 自然排烟设施达不到排烟目的

自然排烟是一种经济,简单,易操作维护管理方便的排烟方式。但由于部分工程在施工设计过程中的操作不够规范,导致工程完工后自然排烟设施达不到排烟效果。一方面,自然排烟窗的设计形式不合理,在实践操作中,有不少施工者为求方便将排烟窗做成不可开启的固定窗。有的把排烟窗的位置排放过低,这两种方式都严重影响排烟效果。另一方面,一些施工者将排烟窗安放位置过高,但操作室却没有设置便于开启排烟窗的操作系统,久而久之形成摆设。

2 机械防排烟设施的部位设置不符合规范要求

结合目前的民用建筑内部设置现状,不少设计人员都未按照相关规定,超过20米无自然排烟的内走道,有的设计人员因与其相连的防烟楼梯间前室有自然排烟,则认为其具备自然排烟的条件,因而并未按找规范要求设置机械排烟设施。

另一方面,有相当一部分工程,尤其是大型商场设置机械排烟的部位未按照规范要求在吊顶下设置挡烟垂壁,有的地下室虽然采用建筑的梁做挡烟设施,但排烟系统的排烟口未按照规范要求设在顶棚或靠近顶棚的墙面上,而是设在梁的下面。

3 防排烟风机的配电不符合规范要求

首先,不少明敷配电线路安装不符合要求,有的防排烟风机的配电线路穿PVC塑料管,有的穿金属管未涂刷防火涂料,不符合穿管的防火性能要求。

其次,目前诸多民用建筑风机的供配电达不到高层民用建筑符合级别的要求。有的供电线路不是接消防电源,而是接至楼道照明配电箱,有的设计采用单回路配电线路,有的设计未设末端电源自动切换装置,均达不到一、二级供电负荷要求的专用双回路,设末端自动切换装置的规定。

针对以上存在的问题,笔者结合多年的时间经验总结出一下几点建议,希望能够对广大从事通风防排烟工程的同仁一点借鉴。

3.1 正确选择排烟方式以及确定合理的数据

如何更好的选择排烟方式是目前高层民用建筑安全性能的重要的支撑与保障。那么笔者根据多年的实践经验以及根据相关的技术标准,认为排烟系统方式目前的优劣为:自然排烟方式优于机械的排烟方式。

现行的《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)关于“排烟口风速不宜大于10m/s,最小排烟量不应小于7200m3/h等规定给人形成了风速愈小愈好,排烟量愈大愈好的误导,设计人员因根据建筑物的特性、构造、可燃荷载、环境等综合因素合理确定排烟量以及风度等排烟系统的基本数据范围,确定各个参数的上限与下限。对于此类数据范围确定,应以公安消防及专业研究部门的研究测试结果为基本依据制订。制订后,应将风力损失和漏风量进行严格的校核,做到经济合理的制订与执行。

3.2 排烟布置以实际情况合理安排

首先,在设置之前认真设计火灾联动控制。在实际事故发生实践处理中,排烟设计的联动控制起着至关重要的作用。机械排烟系统与火灾自动报警系统的效果都在火灾的初期能够起到作用效果,是一个有机统一的整体。因此,要满足排烟口手动或自动打开,直接启动排烟机;联锁启动排烟机;火灾自动报警系统的控制等,排烟系统的控制显得极为重要。

其次,要使烟气流动趋于合理控制之内,那么在火灾状态下的机械送风口的位置与机械排烟口的位置就不能距离过近。送风速度也不能过快,以防止火灾烟气流与人工机械气流冲突而将火灾烟气流扰乱,稀释,从而达不到快速排气,疏散的应急效果。以上提示的目的则是为了确保火灾烟气流与排烟方向保持一致。

第三、在設置之前须严格设置排烟口以及排烟通道。根据排烟量,排烟风速,风管材料,风口形式,风力损失等,详细计算出排烟口的开口面积,排烟口的设计位置数量等,做到即设计合理有满足相应的法律规范要求。

3.3 实行节约能耗的合用系统

现代高层民用建筑的通风防排烟工程在施工过程中普遍存在电力设施设置过多,但在实际操作过程中存在效能两不均的境况。最为明显的一点就是排烟时间长,耗费电力大,但排烟效果却差强人意。那么,结合目前的境况,在高层民用建筑的设计中,笔者建议使用较为节约能耗的合用系统。

那么,在合用系统的设计时应该首先考虑电力设置是否合理,以及风机与风管防火性能是否符合排烟要求。在排烟过程中,为了使电力发挥最大的效用,使排烟达到最好的效果,应该严禁烟气进入,空调器,过滤器,加热器等无关的管道与设备,造成电力损耗。在火灾发生时应该先将多余的风口自动关闭,相同防烟分区的排烟口同时打开的问题。另外是功能时效的良好体现,合用系统的主要功能主要体现在灾时的排烟方面,这就要求在设计过程中需要提前预算并组织合理的气流分配,严格校核排烟量,风速,漏风量,风力损失等,认真设计系统的配置,风机选型,从而合理确保排烟效果。

以上是笔者通过几年从事通风排烟工作实践的总结,随着城市扩张速度日渐加快,各种民用建筑通风排烟设施也日渐多样化,在高层建筑中合理安装行之有效的排烟设施是安全疏散,进行抢险救援的首要环节,然而当前众多排烟设施的设置在真正确保安全方面差强人意。那么,当前开展高层建筑的火灾实验研究,完善火灾烟气流动模型并且出台专门的排烟设计规范解决防排烟的实际问题,是我国高层民用建筑发展的必然需要。

参考文献:

[1]《高层民用建筑防火设计规范》GB50045-95

[2]徐明.规范与实践---再谈工程设计中的防火及防排烟问题[J].暖通空调.2003.3

地下汽车库通风排烟系统设计 第4篇

地下车库的通风、排烟系统关系到车主的生命财产安全。我们需要对其通风排烟系统进行不断优化, 做到既保证安全, 又能有效降低运营管理成本。在当前的情况下, 由于相关经验不太丰富, 我们对地下车库通风排烟设计与计算问题, 还没有太成熟的规定, 有一些技术问题尚未达成共识。在此, 笔者就地下车库的通风排烟系统设计提出一些看法, 与各位同行交流。

1 地下汽车库排烟系统设计规范

当前, 我们熟知的通风系统一般以《汽车库建筑设计规范》 (JGJ100-98) 为准。但关于防火排烟系统来说, 目前有三部相关规范:《汽车库, 修车库, 停车场设计防火规范》 (GB50067-97, 简称汽规) 、《建筑设计防火规范》 (GBJ16-87) 以及《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 简称高规) 等。这三部规范各有侧重点, 具体要求有一些差别。

笔者对《汽规》和《高规》进行对比后发现, 二者的主要不同在于:在设置排烟系统的条件方面, 《高规》规定, 一类高层建筑和建筑高度超过32米的二类建筑的下列部位, 应设置机械排烟设施:各房间总面积超过200平米或一个房间面积超过50m2, 且常有人停留或可燃物较多的地下室。而气规规定, 面积超过2000平米的地下汽车库应设置机械排烟系统, 机械排烟系统可与人防、卫生等排气通风系统合用。在排烟分区方面, 《高规》规定, 每个防烟分区的建筑面积不宜超过500平米, 《汽规》规定, 设有机械排烟系统的汽车库, 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000平米。从排烟量的规定来说, 《高规》规定, 设置机械排烟设施的部位, 其排烟风机的风量应符合下列规定:担负一个防烟分区应按不小于60m3/hm2计算;担负二个或二个以上防烟分区排为时, 应按最大防烟分区面积不小于120m3/hm2计算;《汽规》规定, 排烟风机的排烟量按换气次数不小于6次/h计算确定。从以上对比可以看出, 《高规》的规定较《汽规》更为严格。由于地下车库可燃物小, 人员停留少, 而且与上部建筑有防火分隔, 因此, 我们认为, 地下汽车库的设计应以以《汽规》为准。

按照此标准, 地下汽车库的每个防烟分区建筑面积不宜大于2000m2, 且防烟分区不得跨越防火分区。平时通风排烟系统划分, 可以跟建筑防烟分区来结合考虑, 这样既有利于通风系统兼作排烟系统, 又可以保证通风排烟风管按防护单元设置成独立系统。

2 地下汽车库风量的计算

地下车库的有害气体主要有一氧化碳、甲醛和铅等, 以一氧化碳为主。《工业企业设计卫生标准》规定, 车间内最高一氧化碳允许浓度为30mg/m3。由于地下车库通风不好, 汽车尾气无法自然排出, 因此, 需要设置通风系统, 使有害气体达到允许浓度, 符合相关规定。

有害气体的浓度与汽车库里停车场的位置、停车的数量、出入车库的数量、车库内车辆行驶时间、汽车型号及室外一氧化碳浓度都有关系。一般来说, 汽车排烟中一氧化碳含量最高可达4%;丙烯醛含量最高可达0.1%。计算汽车排烟量, 可以采用容积法和重量法, 在两个结果中取一个较大数值, 或者取两者平均值。

排风量按体积换气次数计算。一般来说, 汽车库为单层, 其排风量可按气次数6次/h计算。如果地下汽车库全部或部分为双层时, 则按每辆车所需排风量计算。一般来说, 在车辆出入频率比较大时, 我们按照每辆500m3/h计算;汽车出入频率一般时, 按照每辆400m3/h计算;住宅建筑等汽车出人频率较小时, 按照每辆300m3/h计算。

3 地下汽车库通风系统设计

地下汽车库需要建设良好的通风系统, 主要应包含排风、送风以及排烟系统的设计。合理的设计可以较好地排掉汽车库内的废气与烟气。我们需要认真研究排风、送风、排烟系统的设置, 使其更好地发挥作用。

按照《汽车库建筑设计规范~ (JGJIO098) 》 (以下简称《汽规》) 第6.3.4条规定:“地下汽车库宜设置独立的送风、排风系统。其风量应按允许的废气标准量计算, 且换气次数每小时不应小于6次。”《汽车库建筑设计规范》第6.3.5条规定, 地下车库的排风宜按室内空间上、下两部分设置, 上部地带按排风量的1/2~1/3计算, 下部地带按排出风量的1/2~2/3计算, 在设计中尽量将取风口设置在上风口位置。《采暖通风与空气调节设计规范》5.3.11.1条规定:当放散气体的密度比空气小, 或虽比室内空气重但建筑内放散的显热全年均能形成稳定的上升气流时, 宜从房间上部区域排出;汽车尾气密度稍大于空气密度, 但一般温度500~550℃, 可以形成稳定的上升气流, 加上行驶车辆的扰动, 尾气不会积聚在室内下部, 可以仅设置上部排风口。排风口设置要尽量均匀、对称, 这样可使排风、送风均匀, 减少管路交叉。

为防止地下汽车库废气溢出, 排风的同时应该同时向室内送风。送风分为自然送风和机械送风。因为机械送风系统不仅会增加成本, 而且送风机和送风管道都需要占用建筑空间所以, 当前绝大多数地下汽车库都采取自然送风的方式。地下一层停车场一般都有大门, 可以自然进风, 这样能节约成本、降低能耗。如果是没有直接出口, 则一定要设置机械送风系统。也可根据测试结果决定采取自然送风还是机械送风的方式。当进送 (补) 风通路的空气阻力小于或等于50Pa时, 可采用自然送风方式, 若大于这个值, 则应采用机械进 (补) 风方式。

《建筑设计防火规范》没有明确规定地下车库必须有排烟设置, 《汽规》第8.2.1条规定, 面积超过2000m2的地下汽车库应设置机械排烟系统。由于地下车库一旦发生火灾, 烟气不能迅速排出, 扑救会比地上更困难, 因此, 在地下车库设置排烟系统非常必要。

一般来说, 遇到火灾时排烟时间为30分钟, 所以要求排烟风机、风管以及风口的耐火时间不小于30分钟。排烟量按换气次数不小于6次/h (18m3/hm2) 计算, 这与正常运营时的排风量相同。因而, 当前绝大多数地下汽车库的排烟系统都与通风系统合用, 平时作排风系统使用, 火灾时转换为排烟系统使用。这样可以同用管道, 节约成本。

由于它是用同一台风机和同一管道系统, 平时作排风用, 火灾时作排烟用, 往排风量与排烟量相差很远。我们可以采取缩小防烟分区面积的方法, 来减少防烟分区的排烟量, 使最大的一个防烟分区的排烟量与排风系统的排风量相等或相近, 才能把排风系统兼作排烟系统。另外还需要注意的是, 排风系统只能负责同一个防火分区的排风时, 才能兼作排烟系统。跨越防烟分区的排风系统不能兼作排烟系统。

《汽规》对防火分区和防烟分区的要求均为不大于2000平米, 所以一个防火分区可作为一个防烟分区或几个防烟分区, 但防烟分区不能跨越防火分区。一般来说, 在划分防烟分区时, 采取挡烟垂壁来分隔。挡烟垂壁有为活动或固定两种形式, 由烟感器控制, 也可现场手动控制。

综上所述, 地下汽车库的通风排烟系统在设计时应尽量做到简化系统、节约投资、少占空间, 但应该严格按照相关要求执行, 自动控制应该尽量安全可靠, 平时要注意维修和保养, 确保能够维护地下汽车库的安全, 在万一火灾发生时及时发挥作用。

参考文献

[1]高层民用建筑设计防火规范 (GB5oo45—95) 1.2005.

[2]人民防空工程设计防火规范 (CB50098—98) 『S].2001.

[3]A车库, 修车库, 停车场设计防火规范 (GB50067—97) 『S1.

[4]人民防空地下室设计规范 (GB50038—2005) fS1.

排烟通风 第5篇

标签: 地铁 通风排烟设施 轨道交通暖通设计

1科学地设置防排烟设施及事故状态下进行合理的防排烟处置,对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

在地铁站台、隧道设置通风排烟设施是由地铁的建筑结构决定的。与地面建筑相比,地铁工程结构复杂,环境密闭、通道狭窄,连通地面的疏散出口少,逃生路径长。发生火灾,不仅火势蔓延快,而且积聚的高温浓烟很难自然排除,并迅速在地铁隧道、车站内蔓延,给人员疏散和灭火抢险带来困难,严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全,这是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。经统计,北京地铁自1969年至今的34年运营历史中就曾发生过151起火灾。1969年11月11日,北京地铁客车行至万寿路东600米处时,在隧道内因车下放弧引燃车体起火,造成300多人中毒,3人死亡的重大事故。1987年11月18日英国伦敦地铁国王十字车站电梯引发火灾,造成32人死亡、100多人受伤。2003年2月18日韩国大邱市中央路地铁车站因纵火造成火灾,造成196人死亡、147人受伤。国内外地铁火灾的历史充分证明:地铁车站、客车和隧道不仅会发生火灾,而且一旦发生火灾将很难进行有效的抢险救援和火灾扑救,极易造成群死群伤的重大灾害事故。根据国内外地铁火灾资料统计,地铁发生火灾时造成的人员伤亡,绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。而且地铁是人员高度密集的公众聚集场所,恐怖集团、邪教组织、对社会不满分子均有可能把地铁作为袭击的目标,人为破坏造成的火灾,其损失和影响将更为严重。因此,有地铁的国家,均对地铁的通风排烟设施极为重视,不仅将通风排烟设施做为地铁必备和最为重要的安全设施,在各自国家的规范中明确提出了很高的设计标准和设置要求,而且无一例外在地铁的站台、隧道都设置了机械通风排烟设施。由此可见,在地铁站台、隧道科学地设置防排烟设施以及事故状态下合理地进行防排烟处置,对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

2目前国内地铁站台、隧道设置的通风和排烟设施的情况

因建设年代不同,北京地铁、上海地铁、广州地铁的通风和排烟系统不尽相同。总体可分为两类。

第一类是通风和排烟同为一个系统,即通风和排烟系统均由相同的风机、消音器、风口、风道和风亭组成。由风机的风叶进行正转或反转,来实现系统的送风或者排烟。隧道、站台内的烟气流动方向为沿隧道或站台水平方向流动。站台发生火灾,通风排烟方式是站台隧道入口上部的风机反向运转,将站台内的烟气由风口吸入风道,经风道尽头处的风亭排到地面隧道内发生火灾,区间风机反转吸风,站台风机正转送风,使隧道内烟气从事故发生处流向区间风口,经风口进入风道,再从风道尽端的风亭排到地面。

另一类是通风系统和排烟系统分开设置,各自分别成为相对独立的系统。即通风系统和排烟系统是由各自独立的风机、消音器、风道、风口(排烟系统含风亭)分别组成。进烟口、通风口分别设在站台行车道上方和站台集散厅顶部,站台内的烟气流动为垂直方向流动。因建设年代早,北京地铁的站台和隧道采用的是通风和排烟共为一个系统。上海、广州地铁的通风和排烟是将两种方式结合使用,即隧道内采用第一种方式,站台上采用第二种方式。

国内地铁设置的通风排烟设施的实际排烟能力至今没有经过重特大火灾的实践检验。站台的通风排烟设施在通风排烟的设计能力上,能够有效解决站台火灾的排烟问题。北京地铁每个站台及隧道的通风排烟系统均采用双风道、双风机,单台风机的设计排气量为每小时20万立方米,(即每分钟3333立方米,每6分钟为2万立方米),每个站台或隧道通风排烟系统的通风排烟能力为每小时40万立方米,北京地铁多数站台的体积为6000立方米至10000立方米。依靠现风机能力,仅需1~1.5分钟即可对站台内空气实现一次换气。现《地下铁道设计规范》对疏散的要求是6分钟内将一列客车及站台候车乘客疏散完毕。按此要求,在车站乘客6分钟的疏散时间内,排烟系统能够对站台实现4~6次换气。因此北京地铁站台的通风排烟设施是具备了足够的设计排烟能力。作者虽没详细了解上海、广州地铁站台通风、排烟系统设计的具体情况。但上海、广州地铁均为九十年代设计建造的,建设年代近,且通风排烟方式较北京地铁的通风排烟方式更为先进和有效。因此,上海、广州地铁站台的通风排烟系统应该具备了有效的排烟能力,能够保证人员的疏散安全。

3地铁站台、隧道的通风和排烟存在的问题

3.1地铁隧道在通风排烟方面存在严重问题

隧道内排烟的原则是沿乘客安全疏散方向相反的方向送风。这样既可以阻止烟气与人同向流动,又给疏散逃生人员送去新鲜的空气。地铁隧道内起火部位与客车的位置关系决定了乘客的疏散方式。而乘客的疏散方式又决定了隧道内的排烟方向。因此,隧道内发生火灾时,起火部位与客车的位置关系既决定了乘客的疏散方向,又决定了区间两端站台风机和区间风机的送风排烟方向。

发生火灾时,起火部位与客车大致有三种位置关系,即起火部位位于车头、车中或车尾。当起火部位位于车头时,乘客必然向车尾即后方车站疏散,后方车站的风机送风,前方车站的风机排风,使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

当起火部位位于车尾时,乘客必然向车头方向即前方车站疏散,前方车站的风机正转送风,后方车站的风机反转排风,使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

若火灾发生在客车的中部,起火处前部车厢的乘客将向前方车站疏散起火处后部车厢乘客将向后方车站疏散。无论客车迫停在区间隧道的任何位置,乘客自然分成两部分分别向隧道两

端进行疏散。在此种情况下,用地铁隧道现有的排烟设施无论采取怎样的排烟措施,隧道内烟气流向必然与部分乘客的疏散逃生方向相同,威胁同向逃生乘客的生命安全。

由此可见,现在地铁隧道采用的通风和排烟共用一个系统的方式,势必造成烟气在排入风道前与疏散逃生人员均同处隧道内,这种通风排烟方式既不科学合理也不安全有效,无法从根本上保证隧道内避难人员的安全疏散,因此没有彻底解决地铁隧道的通风排烟问题。

3.2地铁风机的实际耐火性能以及《地下铁道设计规范》对风机耐火性能的规定要求过低《地下铁道设计规范》规定火灾状态下不超过150℃时连续工作1小时。北京地铁风机的轴温继电器的正常工作温度为90℃,风机的实际火灾工作时间和工作温度均与《地下铁道设计规范》的规定相同。然而地铁的特点及地铁火灾的历史充分证明了:抢险救援力量难以在短时间内完成抢险救援工作和灭火作战任务。因此《地下铁道设计规范》对火灾时风机的150℃的最高工作温度和1小时的工作时间的规定以及北京地铁风机的实际耐火性能,均不能满足实际地铁火灾的防排烟要求。此外,风机的电源箱设在风机房内,电器线路也没有经过防火保护,火灾状态下风机的电源系统必然在短时间内被高温烟气损坏,使风机停止运行,无法进行通风和排烟。

3.3北京地铁站台防排烟设施不完善

一是没有实施防排烟分区,二是站台通向站厅的出口处也未设挡烟垂幕。

4地铁站台、隧道通风排烟问题的整改意见

总原则是实施人、烟分流。即在地铁发生火灾时,用设施将人员和火灾烟气有效分隔,使避难人员在无烟气的环境中进行避难和逃生。

4.1改变通风排烟系统的通风排烟方式

在站台、隧道顶部设置排烟管道,将通风系统和排烟系统分开设置,用垂直方向的排烟方式取代水平方向的排烟方式。

因为自下向上是烟气本身的扩散规律,且排烟管道内气体的流动降低了烟道内部压力,使隧道和烟道形成压差,这种吸啜效应进一步加快了隧道内的烟气进入烟道中的速度,从而提高了排烟效率。此外通过排烟管道也使避难人员和烟气进行了有效的分隔,从而使避难人员的安全有了更好的保障。

4.2充分利用上下行隧道并行的特点,对现有隧道安全设施进行改造和完善

应在上下行隧道的联络通道处安装甲级防火门,使上下行隧道各自成为独立的防火分区,并在隧道内设置应急事故照明和蓄光型或蓄电池型疏散导流指示标志,使上下行隧道相互作为紧急事故避难通道。保证事故状态下,避难人员能够尽快由起火隧道疏散到非起火隧道。这

样不仅可以使避难人员免受起火隧道中烟气的伤害,而且能够在非起火隧道中进行安全有序的逃生。

4.3完善地铁站台的防排烟设施

在站台按规范标准设置防排烟分区,在站台通向站厅的楼梯口处设置挡烟垂幕。

4.4提高地铁排烟风机及其供电设施的整体耐火性能

排烟通风 第6篇

摘要:高层民用建筑物中人员众多火灾事故造成的危害也极大。因此注重高层民用建筑物的防火排烟设计尤为重要。文章主要分析了高层民用建筑通风空调系统中的防火排烟措施。

关键词:高层民用建筑;通风空调系统;防火排烟;

引言

随着社会经济的不断发展,人们生活水平得到了有效提高,通风空调系统也开始普及应用于千家万户。大多数高层民用建筑均配置了通风及空气调节设备,风空调设备极易引起火灾事故发生,其管道也容易造成火情大面积蔓延危害巨大。

1高层民用建筑通风空调系统中的防火排烟问题分析

1.1防火排烟系统失效

高层民用建筑中人员对防火排烟的系统设施不够关注,除了在出现火灾时使用外仅仅只是进行固定的简单检查。这种情况造成防火排烟系统大部分出现阀门的易熔片产生脱离、传动机构被严重锈蚀、未进行更好的维护、系统失灵等情况。因此,防火排烟系统整体无法正常运行工作无法帮助防范火灾。

1.2自然排烟效果不明显

在排烟方式中,自然排烟是简单而又经济的排烟方式,不过,在现实情况中,由于设计和施工的不合理,使得自然排烟设备没有起到真正的作用。(1)自然排烟设计的位置不合理。在实际情况中,排烟的窗户应当尽可能的设置在墙的上方。不过,当前很多排烟窗是没有设置在合理的位置上的,所以影响了排烟。(2)自然排烟窗的设计大小不合适。经调查发现,部分工作人员在安装排烟窗之时,没有按照规范和图纸上的指示来进行。在设置过程中,应当注意排烟窗的高低问题,若排烟窗设置得过高,则操作起来会非常麻烦,并且在火灾发生之时,也不利于排烟。

1.3机械排烟效果不好

如果排烟风机设置的地方不合适,就会影响防烟机间和它的前室等局部的机械送风效果。所以,相关人员在设置的过程中,应当先计算它的规范值和当值,并将其中值额大的一项当做选定值。这道计算工序是非常必要的,如果将计算值直接作为选定值的话,其机械风机的要求是不会被满足的。或者说,在设计和使用正压送风机中的压差装置是不按标准和规定进行,不按防烟风区的规范来设置当风设施进而送风口,这些都会影响排烟设备发挥功效的效果。

1.4空调防火和防烟阀的设置问题

空调防火系统与防火阀和排烟防火阀不一样,其不一样的地方在于,可以将这两者综合使用。防火阀一般会安装在两个地方,一个是空调管路防火分区,另一个是变形缝处。在平时,为了通风,防火阀会处于常开状态,当遇到火灾之时,若温度提高到70℃,防火阀中的熔片就会被熔断,就会把通风管中的火势切断。不过,经过调查发现,很多防风阀并没有设置出防火墙,或者仅是在风管的变形缝处的一侧设置防风阀,至于另外一侧,则没有设置。并且,有些尽管设置了,但是其设置不合理,进而使得火势不仅没有消退,反而更加猛烈。

2高层民用建筑通风空调系统中的防火排烟措施

2.1烟雾控制

将烟雾的源头切断是消除烟雾的好方法,所以,相关人员应当在高层建筑、地下建筑和多层建筑中设置自动灭火系统,以便当火灾发生时,在大量的烟雾产生之时,及时将火熄灭,及时将火势控制住。与此同时,相关人员在进行建筑装修的过程中,应当尽可能的采用不可燃烧或难以燃烧的材料来作为装修材料。并且尽可能的选择产烟量小的材料作为家具,这样的话,当火灾发生之时,室内的人员可以在烟雾小的情况下,轻易的逃生。在当前,我国的《建筑内部装修设计防火规范》中规定,建筑物内设有顶棚、墙面的,不可使用可燃材料。

2.2自然的排烟设计

在选择防排烟的过程中,相关人员应当尽可能的满足防排烟的要求,为了使这个要求被满足,并且秉承节约投资的原则,相关人员尽可能的选择自然的排烟方式。自然的排烟方式指的是在自然力的作用下,让室内与室外的空气进行转换交流,这种方式一般是开窗和利用窗外阳台进行排烟。除这两种方式之外,靠近墙体的防烟楼梯和前室,以及消防電梯前室等都适合、且容易运用自然排烟 方式。

2.3设置机械防烟系统

设置机械加压送风防烟系统就是为了在建筑物发生火灾时,能为室内人员提供疏散路线和避难的场所。在建筑物中设置这个系统,应当按照这个系统部位的实际情况而定。一般不具备设置条件的有:自然排烟条件得不到满足的楼梯间和前室;有窗户的自然排烟楼梯,但不具备排烟条件的前室;不能满足排烟条件的消防电梯前室;封闭的避难间等等。

2.4空调系统防排烟设计

相关人员可以利用原有的设备对通风空调系统加压送风,并且还可以节约投资设备。关于空调系统防排烟,可将其分为非着火区和着火区。在进行工作之时,相关人员可利用风机和风口,将非着火区的风抽过来,从而使火区的烟气不能蔓延到非着火区中。相关人员在将原风口作为排烟口的过程中,应当增设普通管道,这样可以防止烟气经过空调器和空调机。相关人员在利用空调系统进行防排烟时,应当设置一个自动关闭装置,这个装置可以在温度升高之时,自动关闭。在发生火灾时,并且火势还不猛烈时,自动关闭装置可以作为排烟装置用,这种方式有助于排出火气烟气,有助于隔绝空气。当火势很大时,烟气就会变多,其温度也逐渐升高,相关人员可以采用向非着火区加压送风,以便保证疏散设备在高温的影响下,功能不被影响。当火势很凶猛时,着火区的通风空调系统的阀门就会自动关闭,其利用通风空调系统防排烟也会立刻 停止。

2.5通风空调系统防火设计

通风、空调系统的消防安全设计当今的高层民用建筑中的各个区域都会出现通风空调管道,且其分布较为杂乱。这种管道分布现状导致如果对通风空调管道处理不当则极易引发巨大的火灾危险,管网也极有可能变成助火的因素。由此看来,在进行高层民用建筑设计时,应制定一套科学完善的防火排烟安全措施。

通风空调管道应在其内部设置防火阀,以便在对防火墙进行跨越时提供帮助;而在变形墙两侧部位设置防火阀则能够有效帮助安全地对变形墙进行穿越。在风管和墙壁之间出现的缝隙处应用不易燃的材料进行填充在安装风管时则要确保其固定性。在对高层民用建筑进行防火排烟设计时应根据建筑的具体布局情况进行系统设置。前室在高层民用建筑的防火排烟设置中是不可或缺的。前室能够在火灾发生时对被困人员的及时疏散进行有效缓冲,并且有效改善楼梯竖井的不良烟囱效应。非敞开式的楼梯是绝对不能作为自然及机械的排风烟道的对机械正压送风系统进行标准地设置,则能够帮助通道进行有效疏散不受毒烟影响。

在设置通风空调系统风管上的防火阀时,应注意:管道穿越防火分区处、防火门的房间隔板、防火门的房间楼板处、垂直风管、每层水平风管的交接处的水平风管段上、穿越变形缝处的两侧上等,在这些地方设置防火阀是为了防止火势的扩散。不过在设置的过程中应当根据实际情况进行,当遇到防火分区面积较大的空间时,相关人员应当在变形缝处不设置防火分区,只对变形缝处进行防火处理就可以了。

结束语

综上所述,为了促进建筑行业的发展,促进高层建筑建设水平的提升,保证人民的生命财产安全,在高层建筑设计的时候,应认真学习现行设计规范、规定、标准,充分重视防排烟的重要性,并结合具体情况,在实际问题中不断探索,像建筑方案设计一样,进行多方案比较,将新技术新方法纳入其中以完善消防系统,作出合理的防排烟设计。同时要求防排烟系统的施工单位必须具有消防工程的施工资质,只有按施工验收规范进行施工,安装配置齐全合理,才能使防排烟系统的设计得到科学的落实,才能更好的保证高层建筑防排烟系统的质量,使人们安居乐业,进而推动社会的繁荣与发展。

参考文献:

[1]GB 50016—2006,建筑设计防火规范[S].

[2]GB 50045—95—2005,高层民用建筑设计防火规范[S].

长大隧道独头通风排烟设计 第7篇

吕梁山隧道位于山西省吕梁地区汾阳市与吴城镇的交界处,隧道横向穿过吕梁山脉,为全国在建最长的隧道,左线隧道长20.8 km,右线隧道长20.787 km,设计为两座单线隧道。吕梁山隧道共设5处斜井,斜井总长度8 473 m。

根据施工工期和施工组织设计,桃花洞斜井承担的任务最多,且独头通风排烟的距离最长。桃花洞斜井承担的任务为桃花洞斜井和正洞DK125+590~DK129+255段3 665 m双洞单线,桃花洞斜井任务划分图如图1所示。

2 通风排烟设计原则

1)在净空允许的情况下,采用大直径风管,减少能耗损失。通过适当增加一次性投入,减少通风系统的长期运行成本。

2)隧道施工环境标准,根据我国铁路、厂矿、企业及有关劳动卫生标准的规定,隧道内施工作业段的空气必须符合下列卫生标准:

洞内空气成分中按体积计算,氧气含量不得少于20%;二氧化碳不得大于0.5%。

一氧化碳:当施工人员进入开挖面检查时,浓度可为100 mg/m3,但必须在30 min内降至30 mg/m3。

空气中粉尘浓度的允许值与空气中游离的二氧化硅的含量有关。每立方米空气中含10%以上游离二氧化硅的粉尘为2 mg;含游离二氧化硅在10%以下时,不含有毒物质的矿物性和动物性的粉尘为10 mg;含游离二氧化硅在10%以下的水泥粉尘为6 mg。

噪声不大于90 dB。

隧道内气温不得超过28 ℃。

3)隧道区的气象资料;隧道区恒温带温度,地温梯度,进风井口、回风井口及洞内气温;隧道周边环境,隧道开挖形式及施工工作量。

4)隧道巷道结构布置形式和隧道断面形式。

3 桃花洞斜井工作区通风排烟布置形式

如图2所示,在斜井底部横通道内安装2台压出式风机A,斜井内安装的两路通风软管,形成压出式通风系统,同时在斜井底部正洞内安装4台通风机B,分别对双向4个工作面送风,形成局部的压入式通风系统。这就是斜井施工中通常采用的混合通风方式。其优点是各工作面的炮烟不从斜井排出,缩短排烟通风时间。由于各工作面爆破、装碴的不同时性,当一个工作面出碴时,也能保证斜井中有较高的风速,较大的风量流入正洞,对内燃车辆废气的稀释作用加强,改善作业环境。缺点是斜井中行驶的车辆废气会被压入到各工作面。这一问题要靠增加A风机的风量来解决,当进入斜井的风量足够大时,进入风机B风流是符合标准的。

4 工作面的风量

1)按允许最低平均风速0.15 m/s计算,开挖断面面积A:80 m2。

Q1==0.15×60×80=720 m3/min。

2)按排除炮烟计算。

取一次爆破炸药用量G:390 kg,炮烟抛掷长度L0:93 m,爆破后通风时间t:20 min。

Q2=7.8/tG(AL0)23=7.8/20390×(80×93)23=1086m3/min

3)按稀释内燃车辆废气计算。

在工作面至斜井底2 700 m距离内,出碴时重车数取3辆,空车3辆,柴油机功率180 kW,重车负荷率80%,空车负荷率30%,利用率0.9,装载机一台150 kW,负荷率70%,利用率0.9,实际使用功率。

N=180×3×0.8×0.9+150×0.7×0.9+180×3×0.3×0.9=629.1 kW。

稀释柴油机废气所需风量。

Q3=3.5×∑N=3.5×629.1=2 201.85 m3/min。

5 通风机的风量

根据以上计算,风机B的风量可取2 400 m3/min,风机C的风量可取1 800 m3/min,风机A的风量应为2台风机B和2台风机C之和,即8 400 m3/min,考虑各工作面作业工序不同时性,现取A的风量为2×3 000 m3/min,即斜井排出的总风量为6 000 m3/min。

6 通风机全压

6.1 风机A的全压

风机A利用斜井中两条直径1.8 m通风管,长度各为2 710 m,管道风阻系数。

Rf=6.5αL/d5=6.5×0.002 4×2 710/18.9=2.24 N·s2/m8。

管道漏风系数(取平均百米漏风率1.5%)。

PC=1/(1-2 710/100×0.015)=1.68。

管道压力损失,Q为斜井风机A排出的总风量3 000 m3/min。

hf=RfQ2/PC=2.24×(3 000/60)2/1.68=3 333 Pa。

6.2 风机B的全压

风机B可配用直径1.6 m通风管,送风长度2 600 m,管道风阻系数。

Rf=6.5αL/d5=6.5×0.002 4×2 600/10.49=3.87 N·s2/m8。

管道漏风系数(取平均百米漏风率1.5%)。

PC=1/(1-2 600/100×0.015)=1.64。

管道压力损失,Q为斜井排出风机B送风的总风量2 400 m3/min。

hf=RfQ2/PC=3.87×(2 400/60)2/1.64=3 776 Pa。

6.3 风机C的全压

风机C可配用直径1.3 m通风管,送风长度1 000 m,管道风阻系数。

Rf=6.5αL/d5=6.5×0.002 4×1 000/3.71=4.20 N·s2/m8。

管道漏风系数(取平均百米漏风率1.5%)。

PC=1/(1-1 000/100×0.015)=1.18。

管道压力损失,Q为斜井排出风机C送风的总风量1 800 m3/min。

hf=RfQ2/PC=4.20×(1 800/60)2/1.18=3 203 Pa。

7 通风机选型

1)风机A:

选用天津市通创风机有限公司生产的152BD-SE132型对旋式轴流通风机,其设计风量3 000 m3/min,全压4 200 Pa,电动机功率(2×132) kW,双级调速,共2台,配用风管直径1.8 m,长2 710 m。

2)风机B:

选用天津市通创风机有限公司生产的SDA-142AD-SE110型单级轴流式隧道通风机,其设计风量2 400 m3/min,全压4 100 Pa,电动机功率(2×110) kW,共2台。配用风管直径1.6 m,长2 600 m。

3)风机C:

选用天津市通创风机有限公司生产的SDA-125AD-FS90单级旋轴流风机,其设计风量1 800 m3/min,全压4 100 Pa,电动机功率95 kW,共2台。配用风管直径13 m,长1 000 m。

8 通风排烟注意事项

1)以“合理布局,优化匹配,防漏降阻,严格管理,确保效果”二十字方针作为施工通风管理的指导原则,强化通风管理。

2)防漏降阻措施。以长代短。风管节长由以往的10 m~30 m 加长至50 m~100 m,减少接头数量,即减小漏风量。以大代小。在净空允许的条件下,尽量采用大直径风管,截弯取直。

3)隧道施工防尘采取综合治理的方案。

9 结语

合理的通风排烟系统、理想的通风排烟效果是实现长大隧道快速施工、施工人员身心健康及施工安全的重要保证。高水平的施工通风管理也是保证通风效果的关键。目前我指挥部施工的吕梁山隧道独头通风排烟已经超过4 300 m,通风效果非常理想并且满足国家的各项标准。随着隧道长度的增加,新工作面的开辟,通风这一难题会更进一步突出,我们会不断的根据实际需要对目前的通风设计方案进行调整,总结出更好的长大隧道通风设计方案。

摘要:结合工程概况,从通风排烟的设计原则、通风排烟的布置形式、通风机的造型等方面介绍了长大隧道独头通风排烟设计和管理应注意的问题,并对工作面的风量及通风机全压进行了具体计算,从而保证了长大隧道施工人员的身心健康。

关键词:隧道,独头,通风排烟,设计,管理注意事项

参考文献

[1]铁道部第二勘测设计院.铁路工程设计技术手册(隧道)[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[2]浑宝炬,郭立稳.矿井通风与除尘[M].北京:冶金工业出版社,2007.

[3]王从陆,吴超.矿井通风及其系统可靠性[M].北京:北京化工业出版社,2007.

地下车库通风与防排烟设计 第8篇

1 地下汽车库排风量、排烟量的确定地下汽车库排风量的确定

地下汽车库通风的目的是把汽车开动时尾气中的污染物浓度稀释到允许的范围内。目前, 确定地下汽车库排风量的方法大体可分为两类:一类是按换气次数估算;另一类是按将有害物冲淡到卫生标准所需的全面通风换气量来确定, 汽车尾气的主要有害物为CO、NO及少量汽油和热量, 以CO、NO为主, 而按C0计算出的全面通风换气量完全可以将NOX稀释到卫生标准规定的浓度。这里我们着重论述一下估算, 也是我们设计普遍采用的方法。主要方法有两种:

1.1 用于停放单层汽车的换气次数法

a.汽车出入较频繁的商业类等建筑, 按6次/h换气选取;

b.汽车出入一般的普通建筑, 按5次/h换气选取;

c.汽车出入频率较低的住宅类等建筑, 按4次/h换气选取;

d.当层高<3米时, 应按实际高度计算换气体积;当层高≥3米时, 可按3米高度计算换气体积。

1.2 当全部或部分为双层停放汽车时, 宜采用单车排风量法

a.汽车出入较频繁的商业类等建筑, 按每辆500m3/h选取;

b.汽车出入一般的普通建筑, 按每辆400m3/h选取;

c.汽车出入频率较低的住宅类等建筑, 按每辆300m3/h选取。

2 地下车库排烟量的确定

地下车库汽车发生火灾, 可燃物较少, 且人员较少, 设置排烟系统, 其目的一方面是为人员疏散, 另一方面便于扑救火灾。鉴于地下车库的特点, 《GB50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范》 (以下简称车库规范) 做了如下规定:

2.1 面积超过2O00m的地下汽车库应设置机械排烟系统, 机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用;

2.2 设置机械排烟系统的汽车库, 其每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000m, 且防烟分区不应跨越防火分区;

2.3 排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算确定。

3 机械排风量和机械排烟量的统一

排风量、排烟量的确定, 一般地下车库层高都大于3米, 按换气次数不小于6次/h可知, 两者的风量基本不相等, 一般会选用双速风机, 低速排风以满足相对较少的排风量, 火灾发生时启动高速排烟以满足相对较多的排烟量, 这在理论上是可行的。但应引起注意的是, 有些消防部门不允许这种做法, 原因是双速风机常年低速运行, 而高速因缺乏运行和维护以致不能及时发现故障, 系统可靠性相对较低。建议无论排风量是否与排烟量相差大, 均选择消防高温排烟风机或离心风机。当所需的排风量较小时, 可由值班人员根据实际情况定时启动一段时间, 以达稀释有害物的目的。

4 地下汽车库通风系统的两种模式

4.1 常用的通风换气系统

通过“送风机一送风管一送风口”的送风方式和“排风口一排风管一排风机”的排风方式来实现的。当然, 排烟系统可与排风系统合二为一, 但此时防火阀为排烟防火阀, 排风机为排烟、排风合用风机。此种通风系统存在如下问题:

4.1.1 风道在梁下穿行, 要占据一定的空间, 如果要保持足够的净高, 就需要土建增加层高。

4.1.2 风口的布置不可能很密集, 出口风速也有一定限制, 这就

造成有风口的地方气流流动较快, 而在拐弯处及部分角落, 室内空气就较静止。这样, 汽车排出的有害物会滞流。

4.1.3 大面积的车库, 通风系统比较长, 风道断面比较大, 不可

避免地要与消防喷淋管道、电缆桥架、电线管等交叉, 既不易处理, 又影响车库的美观。

4.2 喷流诱导通风系统

它是一种新型的通风系统, 主要由送排风机、数个喷流诱导通风设备、控制系统三部分组成。此系统不设平时通风风管系统, 而由多个喷流诱导设备替代。其设计技术原理是, 将若干个喷流诱导设备按照一定排列规律布置在被通风的空间内, 利用多个喷流诱导设备的送风射流射程, 进行室内空气流动的接力传递和卷吸诱导周围空气的作用, 使被通风空间的空气发生定向流动, 将进风口风机的送风量均布在房间的各个角落, 形成从进气口到排气口的定向强迫气流, 达到通风排污的目的。同样, 在地下车库通风采用喷流导引系统时, 也应设有排烟系统, 一般该系统应专门设置。当要实现排风排烟合用风机时, 需在排风机吸入口上安装一个三通, 三通的一边直接安装排风口, 抽吸车库内的空气, 另一边与排烟风道衔接, 两边均设有消防信号控制启闭的电动阀, 平常一个电动阀开启由排风口排风, 发生火灾时, 另一电动阀开启, 排烟口打开, 排除烟气。此时, 排风口由电磁阀关闭。喷流导引通风系统的优点:

4.2.1 由于空气射流的诱导和卷吸作用, 将整个空间的空气带

动起来, 消除了空气的停滞死区, 可有效地防止污染物 (如汽车尾气) 的聚集, 达到较好的通风效果。

4.2.2 能适当降低车库的层高, 一般可降低0.4~0.6m, 从而大大降低建筑物的开挖成本和造价。

4.2.3 系统简单, 施工安装容易, 可缩短工期, 节约安装费用。

5 其他应注意的问题

5.1 排烟口的设置。每个防烟分区均应分别设置排烟口, 排烟口

距本防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。排烟口的设置应使烟气流动方向与人的疏散方向逆向, 并设置在顶棚上或靠近顶棚的墙面上。有吊顶时, 排烟口上部应紧贴着吊顶或设在吊顶上;无吊顶时, 应设置在挡烟垂壁以上, 结构梁的下部。排烟口平时关闭, 着火时仅开启着火层防烟分区的排烟口, 当任一排烟口或排烟阀开启时, 排烟风机应能自动启动。排烟口应设有手动和自动开启装置。

5.2 地下汽车库火灾时的补风。通常可将送风机兼作火灾时的

补风机, 进风量不宜小于排烟量的50%, 对喷流诱导通风系统, 有火灾信号时, 切断诱导风箱电源, 关闭诱导风机, 同时启动送风机来作补风用。

摘要:论述了地下汽车库通风与防排姻设计, 对地下汽车库排风量、排烟量的计算和地下汽车库通风系统的模式进行探讨, 并指出在地下汽车库通风排烟设计中应注意事项。

关键词:地下汽车库,排烟量,排风量,通风系统

参考文献

[1]GB50067-97.汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].[1]GB50067-97.汽车库、修车库、停车场设计防火规范[S].

中梁山隧道火灾通风排烟的数值模拟 第9篇

按照一般的做法, 将竖井设置在某个长度范围内, 保证竖井两侧的隧道只有一列列车。根据火灾部位, 当列车头部发生火灾时, 竖井就是机械送风井, 配合风机将烟气压出隧道洞口;当列车尾部发生火灾时, 竖井就是机械排烟井, 配合风机将烟气排出竖井。

考虑到中梁山隧道地势复杂, 山势陡峭, 在适合设置竖井的区域内竖井高度已经达到200 m以上, 且中梁山处于岩溶发育地层, 施工危险很大。现有设计拟在隧道内不设通风竖井, 即列车起火后, 射流风机由起火列车向非起火列车方向排烟。这种情况下, 非起火列车位于起火点下游, 起火点产生的高温烟气将沿排烟方向逐渐蔓延至非起火列车, 如果非起火列车上的人员不能及时疏散, 受到烟气侵扰, 生命安全将受到威胁。

为此, 笔者通过对不同工况下通风排烟模式的分析, 确定最不利的通风模式, 利用FDS对该模式下地铁区间隧道的速度和烟气蔓延进行非稳态模拟, 揭示不同时刻火灾烟气的流动规律, 为人员逃生提供参考。

1通风排烟模式分析

列车发生火灾时, 根据起火位置开启射流风机, 排出烟气, 同时给乘客形成迎面风, 方便乘客疏散。射流风机的具体控制模式如下:

(1) 车头发生火灾时, 射流风机向车头方向排烟, 乘客向车尾端门疏散, 下车后迎着气流方向通过隧道内中隔墙上的防火门向另一侧隧道疏散;

(2) 车尾发生火灾时, 射流风机向车尾方向排烟, 乘客向车头端门疏散, 下车后迎着气流方向通过隧道内中隔墙上的防火门向另一侧隧道疏散;

(3) 车中发生火灾时, 乘客向远离火源一端 (车头或车尾) 端门疏散, 射流风机向靠近列车 (车尾或车头) 火源一端排烟, 乘客下车后迎着气流方向通过隧道内中隔墙上的防火门向另一侧隧道疏散。

当隧道内有两列列车的时候, 根据行车计算, 两列列车的最小间距为2.8 km, 隧道内出现两列列车位置分别在距离隧道两端洞口各1 km范围内的情况较多。火灾工况下, 通风模式分三种情况考虑:

(1) 当后方列车发生火灾被迫停在隧道内时, 则前方列车迅速驶出隧道, 同时待另一侧非火灾隧道内列车全部驶出隧道后, 全线停止运营, 执行一列列车火灾模式;

(2) 当前方列车发生火灾被迫停在隧道内时, 以列车车尾发生火灾为不利, 此条隧道列车停运, 后方列车切断信号, 司机将车倒出隧道, 同时待另一侧隧道内的列车全部驶出隧道后全线停运并停止供电, 此时可以执行一列列车火灾工况模式;

(3) 如果后方列车因故确实无法倒出隧道, 此时待另一侧非火灾隧道内的列车全部驶出隧道后全线停运, 前方列车根据火灾部位执行一列列车火灾工况模式和人员疏散方案, 而后方非火灾列车尽量滑行到中隔墙防火门附近, 乘客迅速从列车前后的端门同时疏散, 下车后根据疏散指示标志通过最近的中隔墙防火门, 疏散到另一侧隧道。 这种情况发生的几率很小, 只有在前驶列车发生火灾且后驶列车也出现故障时才发生。

由以上分析可知, 隧道内最不利的是第三种通风模式, 笔者主要对该通风模式进行FDS模拟分析。

2数值模型的建立

2.1 物理模型

选定最不利的“隧道内存在两列列车, 且起火列车向非起火列车排烟”的工况进行火灾烟气流动量化模拟分析, 如图1所示。考虑起火列车因故障停滞在距离出口300 m的范围内, 而此时非起火列车位于隧道中部, 两车之间的间距为2 800 m, 对疏散最为不利。

模拟选取中梁山隧道中段640 m作为评估对象, 隧道结构横断面如图2所示。着火点位于隧道路面中间纵向25 m处。

2.2 计算工况的确定

以前的地铁列车车辆易燃材料较多, 如车体外壳、座椅、装饰材料等, 随着技术的不断进步, 车辆的易燃材料已经大为减少, 仅有少量的发热材料如电缆等, 现在的车辆发热量不到5.0 MW。根据列车生产厂家提供的数据, 如广州的隧道区间着火, 选用的热释放功率为5.0 MW, 然后乘以1.5倍的系数。

模拟计算中, 参考了国内、外地铁设计采用的火灾强度设定值, 取一节车厢起火, 确定火灾规模为7.5 MW。火灾发展选用t2模式, 增长速率采用超快速火, 为0.187 kW/s2。基本参数设置如表1所示。

3烟气流动特性分析

3.1 火区上游风速

图3给出了起火列车上游不同时刻烟气风速矢量图。从图中可以看出, 300 s后起火列车上游区域的风速较为稳定, 为2.5 m/s, 没有回流, 现有的射流风机设计能够有效抑制烟气回流, 起火列车上的乘客可以安全疏散。

3.2 下游烟气蔓延

3.2.1 计算区域内

受限于计算机的计算能力, 模拟隧道长度为640 m, 计算区域内的烟气蔓延速度可根据火灾烟气锋面到达各隧道横截面的时间和截面间的距离求出, 见式 (1) 。

v=L/Δτ (1)

式中:v为烟气的平均水平蔓延速度, m/s;L为隧道段的长度, m;Δτ为烟气蔓延的时间, s。

图4给出了烟气蔓延至火源下游375、450、600 m的分布, 求出隧道各段烟气的平均蔓延速度, 如表2所示。

由表2可知, 火灾初期规模较小, 产烟量较小, 烟气流前锋面蔓延速度较慢。随着时间增加, 火灾规模不断增大, 烟气温度升高, 体积膨胀, 对烟气流前锋面的推力增

强, 烟气蔓延速度逐渐增大。火灾初期较慢的烟气流前锋面蔓延速度有利于下游非起火列车人员的安全逃生。

3.2.2 计算区域外

图5为计算隧道尾部区域不同时刻烟气风速矢量图。从图中可以看出, 250 s后隧道尾部区域的风速较为稳定, 平均风速约为3.5 m/s。可以计算出烟流前锋面由隧道尾部区域蔓延至非起火列车的时间为: (2 800-600) /3.5=628 s。

3.2.3 烟气由起火列车蔓延至非起火列车的时间

烟气由起火列车蔓延至计算隧道末端的时间为231 s, 由计算隧道末端蔓延至非起火列车的时间为628 s。因此, 可以得到烟气从起火列车蔓延至非起火列车的时间为859 s。

文献[4]中, 运用STEPS疏散模拟软件对中梁山隧道非起火列车在超员载客情况下的人员安全疏散进行模拟分析, 得到非起火列车疏散完毕所需时间为743 s, 即在烟气到达非起火列车之前, 非起火列车上的人员已经通过上下行隧道之间的疏散门疏散至相对安全的另一条区间隧道内, 保证了人员的安全疏散。

4结论

首先确定中梁山地铁区间隧道最不利的通风模式, 运用FDS对隧道中段火灾工况下的通风进行模拟, 得出烟气流动规律。

(1) 在射流风机的作用下, 火区上游通风风速为2.5

m/s, 没有产生回流, 起火列车内的人员能够安全疏散至不受烟气污染的列车上游区域。

(2) 烟流前锋面到达非起火列车的时间超过850

s, 保守认为非起火列车乘客的可用安全疏散时间超过850 s, 结合非起火列车人员的疏散完成时间为743 s, 说明在非起火列车乘客全部疏散至另一条隧道前, 烟气前锋面还未到达, 非起火列车乘客的生命安全能够得到保证。

参考文献

[1]刘伟.21世纪初我国公路隧道的关键技术[J].公路, 2000 (11) :82-86.

[2]王婉娣.长大公路隧道火灾通风三维数值模拟研究[D].成都:西南交通大学, 2004.

[3]谢晓刚, 胡忠日, 唐胜利.浅谈FDS软件对非规则建筑边界的定义[J].消防科学与技术, 2003, 22 (4) :273-275.

铁路特长隧道施工通风排烟方案探讨 第10篇

关键词:特长隧道,通风排烟,方案选择

近年来, 随着科学技术的突飞猛进, 社会经济的发展需要, 长大隧道以及特长隧道层出不穷, 国内外的记录不断被刷新, 然而长大隧道的通风排烟问题一直都是隧道建设中的难题。特长隧道施工中, 独头掘进超过4 km, 甚至超过5 km时, 普通的压入式通风和混合式通风均难以解决问题, 特别是洞口处于向阳的位置时, 夏天的通风问题更是难以解决。本文介绍了吕梁山特长隧道施工中, 分阶段, 分季节, 各个工区间相互配合, 协调一致, 解决了特长隧道施工中的通风排烟难题的成功案例。

1 工程概况

吕梁山隧道位于山西省吕梁地区汾阳市与吴城镇的交界处, 隧道横向穿过吕梁山脉, 设计为电力牵引的单线双洞铁路, 行车速度为160 km/h, 预留200 km/h, 是太中银铁路全线中最长的隧道, 也是全线的重难点控制性工程之一, 单线全长20.785 km。我集团公司负责承建吕梁山隧道进口端左线10 110 m、右线10 112 m的正洞工程任务, 下设3个辅助坑道, 其中0号斜井1 704.77 m, 1号斜井1 285 m, 2号斜井2 705 m。

2 隧道整体的施工方案

依据隧道设计特点, 部署了4个工区展开施工, 其中进口工区承担左右洞各2 km的任务 (进口段地质以Ⅳ级、Ⅴ级围岩为主) ;0号斜井承担左右洞各1.7 km施工任务;1号斜井承担左右洞各3 km任务;2号斜井承担左右洞各3.5 km任务 (见图1) 。

各个工区隧道洞口的标高分别为:进口正洞口1 103.312 m;0号斜井1 154.56 m;1号斜井口1 286.45 m;2号斜井口1 462.79 m。

3 隧道通风排烟方案

3.1 前期施工通风排烟方案

开工前期通风同正常施工通风方案, 各个洞口设压入式变速通风机, 按照作业面数量及所承担的任务量分别配置不同数量和不同功率的风机:进口承担左右线各2 km的施工任务, 每个洞口分别配置55×2 kW的通风机一台;0号斜井承担斜井1 700 m, 正洞主攻方向1 500 m, 进入正洞前配置一台75×2 kW通风机, 进入正洞后加一台75×2 kW通风机;1号斜井承担斜井1 300 m, 承担正洞主攻方向2 800 m, 完了提前贯通左洞, 反方向承担了500 m左右的施工任务, 前期斜井施工时配置55×2 kW的通风机一台, 进入正洞后增加两台110×2 kW的通风机承担主攻方向通风任务;2号斜井承担斜井2 700 m施工任务, 承担正洞主攻方向2 650 m施工任务, 为了提前贯通左洞, 反方向承担了900 m施工任务, 进入正洞前配置75×2 kW的通风机一台, 进入正洞后增加两台132×2 kW的通风机承担主攻方向的通风任务。通风机设备配置如表1所示。

为了利于隧道整体施工进度、通风排烟及排水等工作的顺利进行, 降低成本, 各个工区在施工生产中集中力量优先贯通了左线, 然后集中力量突击完成进口至2号之间的右线工程, 剩下2号大里程的施工任务后进行下一阶段的通风方案施工。

3.2 后期施工通风排烟方案

当隧道进口、0号、1号、2号等工区之间贯通以后, 洞内的通风排烟问题变得比较复杂起来, 在外界平均气温较低时, 由于2号与1号斜井口高, 隧道形成天然的烟囱效应, 进口与0号洞口为进风口, 2号与1号斜井口为出风口, 洞内形成良好的自然通风条件, 唯一需要解决的是2号大里程主攻方向的通风问题, 此时将2号洞口的两台132×2 kW通风机直接转移至洞内喇叭口小里程处, 各负责一个掌子面的通风即可 (见图2) 。

随着夏季的来临, 外界气温的不断升高, 各个洞口之间的大气压以及洞内的气压差来回变化, 相互影响, 2号掌子面的灰尘、烟雾等污浊的空气无法顺利排出洞外, 而是悬浮于隧道正洞, 特别是外界温度大于洞内温度后, 所有污浊的空气大多数时间滞留于1号斜井至2号斜井掌子面之间, 无法排出2号斜井外, 甚至在下午时会一直下沉至进口与0号等洞口, 加上洞内的湿度极大, 形成严重的雾气, 能见度极低, 洞内的空气在左右洞20 km范围内缓慢的来回飘动, 会严重影响洞内后续工程的正常施工, 另外也影响到洞内的行车安全。在这种情形下, 我们采用了阻断式复合通风方案, 将正洞在2号斜井喇叭口设风机的位置隔断, 人为的将贯通后的隧道设一道墙, 阻断洞内冷空气 (相比洞外) 由2号斜井向小里程反方向低海拔处流动, 然后启动132×2 kW通风机 (SDF (c) -No13) 强制向大里程压风, 2号斜井内再安装两台30 kW射流风机 (SSF-No10型) 向洞外做疏导性送风, 这样既解决了2号斜井大里程掌子面的通风排烟问题, 同时解决了洞内小里程被回流空气污染的难题 (见图3) 。

4 结语

地下汽车库通风与防排烟设计 第11篇

关键词:地下汽车库,防火分区,防烟分区,送风,排风,排烟

1 概述

随着人民生活水平的不断提高,城市的中、小型汽车保有量正在飞速增长。因此,停车难的问题就急显突兀,地下停车场、车库的建设也就随之而发展。作为地下车库,解决通风和防排烟问题是设计的主要内容之一。所谓车库的通风,也就是要排除汽车尾气和汽油蒸汽,送入新鲜空气,以便有害物(这里主要指CO)的含量稀释到国家规定的卫生标准要求;防排烟也就是满足火灾时的排烟要求,以保证火灾发生时迅速排除滞留烟气,限制烟气的扩散,保证人员和车辆安全撤离现场,减少伤亡。地下汽车库的通风方式为全面通风方式,即按划分的若干个防火分区,有若干个送、排风系统,这些系统同时兼做火灾时排烟系统。

2 设计依据

1)地下汽车库一般应设机械排烟系统,排风量应按稀释废气量计算。如无计算资料时,可参考换气次数计算,一般排风不小于6次/h,送风不小于5次/h。

2)面积超过2 000m2/h地下车库应设置机械排烟系统。机械排烟系统可与人防、卫生等排气、通风系统合用。设有机械排烟系统的汽车库,其每个防烟分区的建筑面积不宜超2 000m2,且防烟分区不应跨越防火分区。

3 设计要点

地下汽车库要求有平时的送风系统,又要有火灾时的送风系统;既要有平时的排风系统,又要有火灾时的排烟系统。如果将上述四个系统均独立设置,风管道将占用很大空间和机房面积,风系统的一次投资也大,很不经济。因此,在不影响各系统使用功能的情况下,我们在设计中采用以下措施:将平时的送风系统和火灾时使用的进风系统合为一套系统;将排烟系统和排风系统合为一套系统。上述系统既能满足使用要求,又可大大的降低工程造价。

4 其它应注意的问题

1)排烟口、排风口的设置

(1)排烟口的设置

每个防烟分区均应分别设置排烟口,排烟口距本防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。排烟口的设置应使烟气流动方向与人的疏散方向逆向,并应设置在顶棚上或靠近顶棚的墙面上。有吊顶时,排烟口上部应紧贴着吊顶或设在吊顶上;无吊顶时,应设置在挡烟垂壁以上,结构梁的下部。排烟口平时关闭,如遇火灾时仅开启着火层防火分区的排烟口,当任一个排烟口或排烟阀开启时,排烟风机应能自动开启,排烟口应设有手动和自动开启装置。

(2)排风口的设置

上部排风口应排除1/3的风量,下部排风口应排除2/3的风量,下部排风支管应沿墙或柱敷设。排风口可采用单层排烟风口。

(3)排烟口、排风口为一套风口系统时,排烟口(排风口)平时开启,发生火灾时,排烟口处于开启状态;排烟口、排风口分别设置时,排风口平时开启,排烟口平时关闭,当发生火灾时,关闭排风口,排烟风口打开。

2)挡烟垂壁的设置

划分防火分区的挡烟垂壁应采用非燃烧材料制作。机械防排烟系统的风管、风口、阀门及通风机等必须采用非燃烧材料制作,排烟管道的钢板厚度不应小于1.0mm。安装在吊顶内的排烟管道应采用非燃烧材料进行保温。

3)送风口的设置

应注意使送风口尽量靠近疏散出口,使气流方向和人流的疏散方向相反,以利于疏散人员能直接吸入新鲜空气。送风口可采用双层百叶风口。

4)烟气排出口的设置

应根据建筑物所在地的条件(风向、风速、周围建筑物以及道路状况等)来考虑,既不能将排出的烟气直接吹在其他它建筑物上,也不能妨碍人员进行灭火及避难,同时还不能让排出的烟气再被风机进风口吸入,对于特大型的建筑不得让排出的烟气再被送风机、空调机组等吸入。

5)排风风机、排烟风机的设置

排风风机、排烟风机通常选用一套消防高温排烟双速风机。平时排风:根据地下车库车辆的多少,由值班人员控制风机低速或高速运行,进行通风换气;发生火灾时,手动开启或由火灾探测器报警,经消防控制中心确认后排烟,排烟风机高速运行。当烟气温度超过280℃时,排烟防火阀和排烟风机连锁关闭。下图即为郑州卷烟厂地下车库排风、排烟系统图,排风与排烟合用一套系统。

5 结论

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