發(fā)布時(shí)間：2020-05-23 12:46

【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加深,城市可利用的土地面積日益減少,地面空間已不能滿足人們的生產(chǎn)生活需求,地下空間結(jié)構(gòu)發(fā)展受到越來越多的關(guān)注。其中地下綜合管廊的應(yīng)用,不僅有效利用了地下空間,而且還節(jié)約了土地資源。地下綜合管廊將給排水、通信、熱力、燃?xì)獾雀黝愂姓C合管線于地下集中鋪設(shè),形成公共隧道空間。并且設(shè)置專用的檢修口,通風(fēng)排煙口,吊裝口和消防系統(tǒng),是一種現(xiàn)代化,通過科學(xué)方法有效管理的重要市政基礎(chǔ)設(shè)施。由于綜合管廊埋藏在地下,有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn),發(fā)生火災(zāi)不僅危害管廊內(nèi)部工作人員的人身安全,而且還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,在大力開展綜合管廊建設(shè)的新時(shí)期,研究綜合管廊火災(zāi)發(fā)展過程,煙氣蔓延規(guī)律和災(zāi)后通風(fēng)排煙,對(duì)于提高綜合管廊的消防設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),消除綜合管廊火災(zāi)隱患,具有重要的意義。本文選取重慶市墊江縣某綜合管廊電纜艙室為研究對(duì)象,建立模型,設(shè)置相關(guān)參數(shù),對(duì)管廊發(fā)生火災(zāi)后關(guān)閉通風(fēng)口和防火門進(jìn)行模擬,分析了火災(zāi)發(fā)展、熱釋放速率和煙氣蔓延的規(guī)律特點(diǎn),并以此為參考數(shù)據(jù),結(jié)合規(guī)范,根據(jù)不同通風(fēng)方式設(shè)計(jì)了不同通風(fēng)工況,研究了不同通風(fēng)方式下的災(zāi)后排煙效果,為管廊災(zāi)后進(jìn)行排煙提出可行性建議。(1)場(chǎng)景一研究了發(fā)生火災(zāi)后關(guān)閉通風(fēng)口和防火門,火災(zāi)發(fā)展和煙氣蔓延規(guī)律以及溫度、CO濃度和CO_2濃度分布特點(diǎn)。在T=207s,火源功率達(dá)到2MW,在T=490s,熱釋放速率達(dá)到峰值18MW。隨著火災(zāi)的發(fā)展,管廊的氧氣被不斷消耗。在T=533s到T=610s,熱釋放速率開始迅速下降。在T=650s左右,火焰因缺氧而熄滅,熱釋放速率逐漸降至零。在密閉狀態(tài)下,管廊內(nèi)的煙氣、溫度、CO濃度、CO_2濃度均呈現(xiàn)對(duì)稱分布,其中火源中心測(cè)點(diǎn)處的溫度大于距離火源兩側(cè)的溫度,距離火源越近,溫度就越高。在人眼高度1.6m處,火源中心測(cè)點(diǎn)A的最大溫度可達(dá)到200℃,距離火源中心兩側(cè)50m的測(cè)點(diǎn)B和D,100m的測(cè)點(diǎn)C和E的溫度可達(dá)到80℃。CO和CO_2濃度在前期快速上升后趨于穩(wěn)定,CO濃度峰值可達(dá)2000ppm左右,CO_2體積分?jǐn)?shù)峰值可達(dá)6%左右。(2)場(chǎng)景二采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)的方式進(jìn)行災(zāi)后排煙,以進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速為變量,出風(fēng)口風(fēng)速為定量分別設(shè)計(jì)四種工況。工況二到工況五進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速分別設(shè)定為0.2m/s、0.5m/s、0.8m/s和1m/s,出風(fēng)口風(fēng)速均設(shè)定為2m/s。四種工況中,只有工況三在模擬結(jié)束時(shí)大部分煙氣被排出,管廊能見度達(dá)到15m以上,工況二、工況四和工況五均有部分煙氣未被排出。四種工況下的溫度均降至環(huán)境初始溫度,工況二的CO濃度和CO_2濃度在模擬結(jié)束時(shí),未降到安全評(píng)價(jià)指標(biāo)以內(nèi),工況三、工況四和工況五均降至安全評(píng)價(jià)指標(biāo)以內(nèi)。采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng),進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速越大,未必有利于排煙。(3)場(chǎng)景三進(jìn)風(fēng)口采用自然通風(fēng),出風(fēng)口采用機(jī)械排風(fēng)的方式進(jìn)行災(zāi)后排煙,設(shè)計(jì)三種工況。工況六、工況七和工況八進(jìn)風(fēng)口均設(shè)置為open,出風(fēng)口風(fēng)速分別設(shè)定為2m/s、3m/s和4m/s。工況六在模擬時(shí)間結(jié)束時(shí),火源中心左側(cè)剩余大量煙氣未被排出,管廊整體能見度低于10m,CO濃度和CO_2濃度未達(dá)到安全值以內(nèi);工況七和工況八的排煙效果理想,整體能見度達(dá)到20m以上,溫度、CO濃度和CO_2濃度均降到了安全值以內(nèi)。(4)場(chǎng)景四進(jìn)風(fēng)口采用機(jī)械進(jìn)風(fēng),出風(fēng)口采用自然通風(fēng)的方式進(jìn)行災(zāi)后排煙設(shè)計(jì)三種工況。工況九、工況十、工況十一的進(jìn)風(fēng)口風(fēng)速分別設(shè)定為2m/s、3m/s和4m/s,出風(fēng)口均設(shè)置為open。場(chǎng)景四的三種工況,在前期管廊內(nèi)的煙氣能夠快速排出,但隨著時(shí)間的推移,由于管廊防火區(qū)間較長(zhǎng),進(jìn)風(fēng)口和通風(fēng)口距離較遠(yuǎn),在未安裝射流風(fēng)機(jī)的情況下,風(fēng)壓不能將出風(fēng)口聚集的高溫?zé)煔狻皦撼觥�。由此�?dǎo)致從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入的冷空氣被高溫?zé)煔狻凹訜帷?形成大量的熱空氣,致使管廊內(nèi)的溫度逐漸升高至70℃以上。場(chǎng)景四的三種工況下,只有工況十一的CO濃度和CO_2濃度降到了安全值以內(nèi)。因此,在實(shí)際的災(zāi)后排煙中,不宜采用此種方式進(jìn)行排煙。管廊內(nèi)災(zāi)后排煙建議采用機(jī)械進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)或者進(jìn)風(fēng)口采用自然進(jìn)風(fēng),出風(fēng)口采用機(jī)械排風(fēng)的方式進(jìn)行排煙,從經(jīng)濟(jì)角度考慮,更建議采用自然進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)的方式進(jìn)行災(zāi)后排煙。
【圖文】：

圖 5-23 T=3600s 不同工況能見度對(duì)比圖...................................................................................45圖 5-24 人眼高度處 Z=1.6m 不同工況溫度對(duì)比圖................................................................... 46圖 5-25 人眼高度處 Z=1.6m 不同工況 CO 濃度對(duì)比圖............................................................47圖 5-26 人眼高度處 Z=1.6m 不同工況 CO2濃度對(duì)比圖...........................................................48圖 5-27 （工況六）Y=1.8 截面不同時(shí)刻能見度云圖（m）......................................................49圖 5-28 （工況六）人眼高度處 Z=1.6m 不同測(cè)點(diǎn)溫度變化圖.................................................50圖 5-29 （工況六）人眼高度處 Z=1.6m 不同測(cè)點(diǎn) CO 濃度變化圖..........................................50

圖 1-1 綜合管廊示意圖世界上第一項(xiàng)地下綜合管廊工程誕生于 19 世紀(jì)的法國(guó)巴黎。1833 年，巴黎政府開始規(guī)劃建設(shè)地下下水管道系統(tǒng)，將城市自來水管道，市政交通信號(hào)電纜，通訊電纜以及壓縮空氣管道埋置于地下空間結(jié)構(gòu)，，形成了早起的城市地下綜合管廊形式。隨著
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU990.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677382