【摘要】：隨著社會的發(fā)展,城鎮(zhèn)化進程不斷加深,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、燃氣等各類市政綜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,通風排煙口,吊裝口和消防系統(tǒng),是一種現(xiàn)代化,通過科學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)生火災的危險,發(fā)生火災不僅危害管廊內(nèi)部工作人員的人身安全,而且還會造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,在大力開展綜合管廊建設(shè)的新時期,研究綜合管廊火災發(fā)展過程,煙氣蔓延規(guī)律和災后通風排煙,對于提高綜合管廊的消防設(shè)計標準,消除綜合管廊火災隱患,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象,建立模型,設(shè)置相關(guān)參數(shù),對管廊發(fā)生火災后關(guān)閉通風口和防火門進行模擬,分析了火災發(fā)展、熱釋放速率和煙氣蔓延的規(guī)律特點,并以此為參考數(shù)據(jù),結(jié)合規(guī)范,根據(jù)不同通風方式設(shè)計了不同通風工況,研究了不同通風方式下的災后排煙效果,為管廊災后進行排煙提出可行性建議。(1)場景一研究了發(fā)生火災后關(guān)閉通風口和防火門,火災發(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。在T=207s,火源功率達到2MW,在T=490s,熱釋放速率達到峰值18MW。隨著火災的發(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)對稱分布,其中火源中心測點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,火源中心測點A的最大溫度可達到200℃,距離火源中心兩側(cè)50m的測點B和D,100m的測點C和E的溫度可達到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2000ppm左右,CO_2體積分數(shù)峰值可達6%左右。(2)場景二采用機械進風和機械排風的方式進行災后排煙,以進風口風速為變量,出風口風速為定量分別設(shè)計四種工況。工況二到工況五進風口風速分別設(shè)定為0.2m/s、0.5m/s、0.8m/s和1m/s,出風口風速均設(shè)定為2m/s。四種工況中,只有工況三在模擬結(jié)束時大部分煙氣被排出,管廊能見度達到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,未降到安全評價指標以內(nèi),工況三、工況四和工況五均降至安全評價指標以內(nèi)。采用機械進風和機械排風,進風口風速越大,未必有利于排煙。(3)場景三進風口采用自然通風,出風口采用機械排風的方式進行災后排煙,設(shè)計三種工況。工況六、工況七和工況八進風口均設(shè)置為open,出風口風速分別設(shè)定為2m/s、3m/s和4m/s。工況六在模擬時間結(jié)束時,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)場景四進風口采用機械進風,出風口采用自然通風的方式進行災后排煙設(shè)計三種工況。工況九、工況十、工況十一的進風口風速分別設(shè)定為2m/s、3m/s和4m/s,出風口均設(shè)置為open。場景四的三種工況,在前期管廊內(nèi)的煙氣能夠快速排出,但隨著時間的推移,由于管廊防火區(qū)間較長,進風口和通風口距離較遠,在未安裝射流風機的情況下,風壓不能將出風口聚集的高溫煙氣“壓出”。由此導致從進風口進入的冷空氣被高溫煙氣“加熱”,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,在實際的災后排煙中,不宜采用此種方式進行排煙。管廊內(nèi)災后排煙建議采用機械進風和機械排風或者進風口采用自然進風,出風口采用機械排風的方式進行排煙,從經(jīng)濟角度考慮,更建議采用自然進風和機械排風的方式進行災后排煙。
【圖文】：

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

圖 1-1 綜合管廊示意圖世界上第一項地下綜合管廊工程誕生于 19 世紀的法國巴黎。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
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU990.3

【參考文獻】

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1 于晨龍;張作慧;;國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J];建設(shè)科技;2015年17期

2 王t@;;市政綜合管廊的發(fā)展及應用[J];改革與開放;2015年06期

3 李殿臣;梁戈;;電纜隧道內(nèi)阻燃試驗研究及應用[J];消防科學與技術(shù);2014年10期

4 梁薦;郝志成;;淺議城市地下綜合管廊發(fā)展現(xiàn)狀及應對措施[J];城市建筑;2013年14期

5 郝海娟;;電纜隧道內(nèi)火災報警方案的改進[J];中國電業(yè)(技術(shù)版);2011年10期

6 甄蘭蘭;黃自元;;長大電纜隧道高壓細水霧自動滅火技術(shù)的應用研究[J];給水排水;2010年S1期

7 劉立峰;;地下電纜溝道漏水和火災事故原因分析[J];中國新技術(shù)新產(chǎn)品;2009年23期

8 孫磊;劉澄波;;綜合管廊的消防滅火系統(tǒng)比較與分析[J];地下空間與工程學報;2009年03期

9 唐倩;龐奇志;王超;;電纜溝火災事故分析及預防措施[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2008年01期

10 鐘雷;馬東玲;郭海斌;;北京市市政綜合管廊建設(shè)探討[J];地下空間與工程學報;2006年S2期

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1 丁宏軍;電纜隧道火災分析建模與線型感溫火災探測器研究[D];武漢理工大學;2013年

2 付強;典型電纜燃燒性能研究[D];中國科學技術(shù)大學;2012年

3 李立明;隧道火災煙氣的溫度特征與縱向通風控制研究[D];中國科學技術(shù)大學;2012年

4 王蔚;聚氯乙烯電纜火災特性及其影響因素研究[D];中國科學技術(shù)大學;2008年

5 岳慶霞;地下綜合管廊地震反應分析與抗震可靠性研究[D];同濟大學;2007年

6 胡隆華;隧道火災煙氣蔓延的熱物理特性研究[D];中國科學技術(shù)大學;2006年

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2 郝冠宇;綜合管廊中電纜艙內(nèi)火災煙氣模擬研究[D];西安建筑科技大學;2017年

3 杜長寶;地下綜合管廊電纜火災溫度場分布及煙氣流動特性分析[D];中國礦業(yè)大學;2017年

4 曹會;PVC/LDH電纜材料的火災蔓延特性數(shù)值模擬[D];首都經(jīng)濟貿(mào)易大學;2013年

5 劉濤;狹長隧道施工中火災事故風險防范的數(shù)值模擬[D];上海交通大學;2010年

本文編號：2677382