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隧道火灾烟气流动规律研究与排烟方式

编辑:北京消防设计公司    |      2019-09-17 15:18    

  随着我国交通基础设施的大力发展,隧道的数量越来越多,长度越来越长。

  为了保障隧道的使用安全,其防火救灾问题显得更为重要。

  一、隧道火灾烟气流动规律研究

  与一般建筑不同,隧道通风口相对较少。一旦发生火灾事故,火灾产生的烟气很难排除。近年来国内外一系列隧道火灾事故表明,大多人员受烟气毒害致死。

  对于隧道火灾烟气蔓延和发展规律,国内外大量学者开展了广泛的研究,对揭示隧道火灾烟气发展规律和进行火灾烟气控制提供了一定的帮助。

  针对隧道火灾烟气流动规律的研究,国外众多学者如CarvelR,ThomasP,IngasonH等,通过模拟和实验的手段进行了大量的研究,取得了很多成果。

  在国内,关于隧道火灾排烟方面的研究近几年逐渐增多。胡隆华等研究了地下隧道中,进风口的不同布置形式对排烟效率的影响,为隧道排烟系统提出了优化建议;张鹏等利用CFD数值软件,模拟了隧道建筑物的火灾,揭示了隧道内烟气运动、火灾蔓延在不同燃烧状况下的特点;许秦坤在研究中发现,当隧道火灾经过一定时间,发展到轰燃阶段时,火灾烟气会发生脉动,使烟气在狭隧道内往复运动。

  这些学者的研究,为隧道火灾烟气蔓延奠定了一定的理论基础,也为隧道的灭火救援与烟气控制提供理论支撑。

  表6.1总结了部分国内外学者对隧道火灾烟气流动规律所做的研究。

  表6.1隧道火灾规律研究

  二、隧道火场排烟方式

  随着各种类型的隧道逐年增多,设备日益复杂化,诱发火灾的因素越来越多,隧道火灾事故频发。

  隧道的内部空间使得自然排烟速度缓慢,而固定系统的机械排烟又无法满足需求。

  除固定系统之外,消防队利用移动式排烟装备,通过正压送风的方式对隧道进行排烟,是另外一种有效的排烟方式。加强移动装备的火场送风排烟,成为了隧道火灾烟气控制的必然需求。

  三、固定排烟设施难以满足火场排烟需求

  隧道火场排烟,主要依靠自然排烟和固定排烟。然而火灾发生时,一旦火灾烟气温度过高,隧道内设置的排烟风机、射流风机等固定机械排烟设施,会由于高温作用不能有效运行。

  此时,固定式排烟系统不能满足火灾情况下的烟气控制,对人员的疏散以及火灾的扑救极为不利。

  四、移动排烟的发展

  基于正压送风排烟理论(PositivePressureVentilation)已在国外得到广泛应用,国内也开始加强移动式风机排烟的研究。

  公安部消防局于2013年8月下发了《消防水源调查和防护排烟装备实际测试手册》,强调了移动排烟装备在灭火战斗中发挥的重要作用,并专门针对消防部队配备的各类风机在各类场所中的排烟应用进行了测试。

  移动式火场送风排烟技战术,在国内也开始备受关注,苏琳、李春孝等从排烟的技术和战术角度,对移动式火场送风排烟做了初步的研究。

  随着消防部队在灭火实战中对移动式排烟的应用不断增多,火场送风排烟技战术会日趋成熟。

  根据灭火与应急救援的实战需求,消防部队针对隧道火灾的排烟和灭火进行了诸多演练。如2011年6月,湖北消防总队在恩施自治州组织开展了隧道灭火救援专题研讨,提出了移动排烟装备在扑救隧道火灾时的排烟技战术措施,编制了移动风机排烟训练的业务操法。