重庆某区间隧道火灾烟气控制研究

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1、重庆某区间隧道火灾烟气控制研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：蔡景鹏指导教师：刘方教授翁庙成博士专业：供热、供燃气、通风及空调工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月StudyonFireSmokeControlinOneIntervalTunnelinChongqingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByCaiJingpen

2、gSupervisedbyProf.LiuFangDr.WengMiaochengSpecialty:Heating,Gassing,VentilationandAir-conditioningEngineeringFacultyofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要轨道交通区间隧道的烟气控制是保障区间隧道火灾安全及人员疏散的重要措施。近年来国内外有关隧道烟气控制的研究主要针对公路隧

3、道，对于轨道交通区间隧道火灾烟气控制的研究相对较少。在轨道交通系统的建设与运营过程中，隧道的烟气控制是一个不能忽视的问题，也是轨道交通安全问题中的一个重要研究方向。论文的研究来源于重庆市自然科学基金计划项目“地铁隧道火灾烟气控制理论研究”，课题关于轨道交通典型区间隧道纵向通风模式的研究，对于隧道烟气控制理论和烟气控制系统的工程实践具有重要的意义。论文在总结分析前人研究的基础上，对重庆轨道交通6号线及支线的隧道线路形式、6号线国博支线的隧道通风排烟系统、纵向通风模式及控制进行了调研。采用FDS数值模拟方法，针对重庆6号线某一典型区间隧道

4、（一端与地下车站相邻，一端与地上高架连接），开展了烟气控制方法的研究。通过全尺寸实验验证了模拟模型的可靠性，在此基础上，探讨了不同季节的室外风速，对典型区间隧道不同烟气控制模式下的烟气流动特性的影响；不同烟气控制模式下，不同火源位置对典型区间隧道烟气流动特性的影响。调研结果显示，隧道线路形式受地形地势影响，隧道的线路形式有单洞单线、单洞双线；有地上线和地下线；车站有明挖车站、高架车站、暗挖车站等；从隧道挖掘形式可分为盾构、明挖、暗挖和盖挖；国博支线的隧道通风排烟系统全部由纵向通风排烟系统组成；国博支线的纵向通风模式主要由机械排烟、机械

5、送风两种模式组成。重庆6号线某一典型区间隧道，烟气流动数值模拟表明：车站位于主导风向的下游，在高架端（开敞端）室外风速的影响下，隧道开敞端的自然通风使各项危险参数在隧道纵向距离靠近室外开敞端的上游区域有一定的下降，但排烟效果未能达到要求，因此自然通风提高了排烟的效率；对于机械排烟模式，规范中工程隧道工程中设计排烟量纵向通风风速取2-11m/s，自然通风有利于机械排烟的效，提高了机械排烟的效率；对于机械送风模式，规范中工程设计送风量风速取2-11m/s，考虑到高架端的室外风速的影响，自然通风不利于机械送风的效果，降低了机械送风的效率。当

6、隧道中心部位发生火灾，采用在车站端的事故风口进行机械排烟与机械送风的烟气控制方式可以有效排除着火区间隧道的烟气。当车站位于主导风向的下游，在隧道四分之一位置（靠近车站端）发生火灾，机械送风模式相比于机械排烟与自然通风，能够有效地阻止烟气向车站端流动，使各种危险值指标降到最低。I重庆大学硕士学位论文人员朝着逆风向疏散可以保证安全，因此此类火灾场景应采用机械送风模式；在隧道四分之三位置（靠近车站端）发生火灾，机械排烟模式相比于机械送风与自然通风，可以降低烟气的各种危险值指标。其危险值指标随着隧道纵向距离靠近室外开敞端而降低地更快。室外开敞

7、端位于主导风向的上游，人员朝着逆风向前进，烟气会减少直至没有，火源下游成为安全疏散区域，因此此类火灾场景应采用机械排烟模式。关键词：典型区间隧道，室外风速，火源位置，烟气控制II英文摘要ABSTRACTThesmokecontrolinrailwaytunnelsisaveryimportantinsuranceofrailwaytunnelsafetyandevacuation.Inrecentyears,thesmokecontrolofhighwaytunnelsisthemainsubjectoftunnelsmokecont

8、rolresearchathomeandaboard,andtheresearchofsmokecontrolinrailwaytunnelsisstilldefective.Duringtheprocessesofar