CN105702149B - 一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置。站厅层模块位于模型的最上层，站厅层模块、线路站台层模块、线路站台层模块之间通过连接用双向楼扶梯口进行连接。通风排烟系统安装在站台层模块天花板上，风管末端安装风量调节器并与风机相连。火源/热烟发生装置设置在站台层模块上。火源工况时，油盘安放在防火底板上送入模型内；在设置热烟工况时，烟饼在发烟炉内燃烧，油盘放置在发烟炉下加热，烟气通过集烟风罩进入发烟风道送入模型。本装置采用模块方式组建、结构简单、拆卸组装灵活方便，可模拟不同结构形式的地铁站台；同时可以模拟站内多处火源工况，为大型地铁换乘站的火灾安全进行性能化评估和分析。

Description

一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置

技术领域

本发明设计一种火灾实验研究装置，尤其是涉及一种具有多种工况组合系统进行火灾烟气扩散研究的地铁换乘站模型的实验装置，属于地铁安全实验技术领域。

背景技术

地铁具有载客量大，运行快捷、安全、准时、舒适，运营费用低，环境污染小，综合经济效率高等特点，它是解决城市道路交通阻塞和居民乘车难等问题有效的途径。地铁车站火灾是城市交通灾害中最具危害的一部分。由于地铁车站环境的封闭性和逃生救援的困难性，使得车站一旦发生火灾，往往造成严重的人员伤亡和巨大的社会影响和经济损失。地铁火灾事故中烟气是导致人员伤亡的主要因素。设计合适的地铁防排烟系统、确定合理的防排烟系统运行方案对于控制火灾烟气的蔓延、减少烟气的危害具有重要意义。

随着地铁交通线路建设，线路间的换乘枢纽数量在不断增加。在两条线的站台与站台之间进行换乘的车站称为点式换乘车站。在两条线的站台与站台之间进行换乘的车站称为点式换乘车站，根据交叉形式和交叉点不同，分为“十”形、“T”形、“L”形等基本布置方式。与单个地铁车站相比，换乘车站的由于其内部结构因素烟气扩散情况复杂，消防救援难度更大。主要特征包括：1)换乘站整体上设置防排烟风机数量比单个地铁站多，运行方案复杂；2)换乘站消防设计中火灾场景远比单个车站复杂；3)换乘车站埋深大，排烟过程中通过车站出入口进行有效补风难度大。

现有的国内外相关规范中都没有专门针对地铁换乘站通风防排烟系统设计的条款。这使得设计人员在进行换乘站防排烟系统设计时往往无所适从，往往是照搬现有的地铁设计规范(GB50187－2013)中单个车站防排烟的相关条款或借鉴现有建筑防火设计规范中的相关条款。由于换乘站的复杂性，这些条款对换乘站的适用性目前仍存在疑问。

研究地铁车站火灾手段主要有数值模拟、比例模型实验、和现场实验研究三大类。地铁车站尤其是换乘站内部结构、环境、通风形式不同，发生火灾烟气运动规律复杂，影响因素众多，而且数值计算本身就存在一定误差，如果设置不合理会得出截然相反的结果。难以完全通过数值模拟和理论推导来研究地铁换乘站内烟气运动规律，

实验研究虽然存在研究费用昂贵和试验时间长的缺点，但是该方法仍是研究地铁火灾最基本也是最重要的研究手段。为了保证地铁系统的安全运行，通过地铁车站尤其是换乘站的实验来研究地铁车站烟气运动规律具有非常重要的现实意义。

目前，针对地铁单个车站火灾进行的实验研究主要有三种方式：(1)盐水实验；(2)现场试验(全尺寸试验)研究及大尺寸比例模型实验；(3)小尺寸比例模型实验研究。

天津大学那艳玲(2003)开展了地铁车站缩尺模型的盐水实验研究。盐水实验模拟研究方法基本思想是用湍浮的盐水在清水中运动和扩散来模水中运动和扩散来模拟火灾烟气在空气中的蔓延和热量传递。但盐水模拟实验方法忽略了化学反映以及壁面传热，模拟烟气层较实体燃烧实验低。该实验方法且存在定量研究误差大、难以模拟地铁车站不同位置烟气扩散和出入口设置对火灾烟气扩散的影响等问题。

地铁车站火灾现场试验(全尺寸试验)的结果具有直观性、真实性和全面性。因此，测试结果(需进行误差分析)可以用来综合评判车站烟气控制系统的性能，解决消防系统“处方式”验收方法缺乏灵活性的问题；根据国家标准《城市轨道交通试运营前安全评价规范》(AQ8007-2013)，每条新开通的地铁线路至少选择一个车站进行测试防灾安全热烟测试。目前国内广州、北京、西安、深圳、港铁(深圳)、昆明、成都、苏州、哈尔滨、郑州、宁波、南京、无锡、长沙等城市的地铁均在试运营前开展了全尺寸的热烟测试工作。

国内多家研究单位开展了地铁单个车站的现场试验研究。早期现场试验基本以冷烟为主，北京工业大学侯丛兰(2009)中国矿业大学顾正洪(2005)通过冷烟试验研究对地铁车站通风系统设计及运行性能进行了研究。2008年以来，随着地铁车站消防系统评价要求的提高，地铁车站热烟试验开始增多。中国科技大学钟委(2007)在深圳地铁会展中心站和岗厦站开展现场热烟试验研究，测试车站防排烟系统性能以及站厅正压送风控制楼梯口烟气扩散的研究，并对普通楼梯相连车站以及中庭式车站的控烟模式进行对比。中国建筑科学研究院华高英(2010)在北京地铁阜成门、白石桥等多个地铁站开展热烟试验研究，主要研究2号线通风系统改造的效果。中国安全生产科学研究院史聪灵(2014)分别在广州、无锡、郑州、昆明、南京多处新建地铁线路车站开展热烟性能评价。天津消防研究所倪照鹏(2006)、四川消防研究所李乐(2011)、广州大学赵相相(2006)、西安地下铁道有限责任公司刘庚(2012)、北京市劳动保护科学研究所田家磊(2012)]等开展有限工况的地铁系统现场热烟试验，取得了宝贵的地铁车站火灾烟气扩散测试数据。

关于地铁换乘站现场试验研究，目前报道的只有北京工业大学分别在北京地铁建国门站(王鲁鹏，2007)和东直门换乘站(侯丛兰，2009)开展了冷烟试验并研究了换乘站整体通风系统优化运行效果。

地铁车站现场试验虽然具有测试数据可靠、结果直观有点，但是准备周期长、试验费用昂贵，而且在地铁车站内开展火灾实验要受到场地、运营条件等因素限制，只能进行有限工况的试验。建立全尺寸或大尺寸的地铁车站实验台开展火灾研究因占地面积巨大，费用高昂、实施起来难度大。

采用适当相似比建立缩尺寸模型进行火灾试验测量是一种经常采用的研究方法。该方法一方面可以降低实验成本，另一方面可以为数值模拟提供有效的边界条件并检验模拟结果的正确性。设计良好的实验模型可以通过调节多种参数来开展不同火灾工况的实验研究。由于其操作难度低、实验可重复性好以及测量结果的准确性高等特点，该方法具有较好的经济性和科学性。比例模型实验特别是缩尺寸比例模型实验已经受到了地铁火灾领域研究人员的重视。

目前已有多家单位开展单个地铁车站的小尺寸比例模型实验的研究工作。Drysdale(1992)建立了比例为1：15的模型来研究国王十字街地铁站中自动扶梯燃烧产生的沟槽效应。Moodiel(1992)人也利用小尺寸模型来研究金十字地铁站火灾的发展过程。Dong-Ho Rie(2006)建立了一个比例为1：40的模型实验台对地铁站内机械排烟模式进行了模拟，并结合数值模拟提出了地铁内排烟口开启的最佳模式。国内中国安全生产科学研究院史聪灵(2006)、中国科学技术大学钟委(2007)、北京工业大学樊洪明(2010)、中南大学赵明桥(2011)、天津商业大学刘万福(2008)建立了不同比例的地铁车站模型实验台，开展了地铁车站烟气扩散的模拟研究。

综合目前已经公布的有关地铁车站相关的研究成果，上述比例模型实验装置均是针对单个地铁车站。目前国内在换乘站火灾整体比例模型实验方面开展研究处于几乎空白状态。由于换乘站结构形式、通风排烟系统的复杂性，迫切需要开展换乘站的比例模型实验研究。

发明内容

本发明提供了一种可装配的、方便灵活的地铁换乘站比例实验模型装置，缩尺寸比例为1：20。本装置目的在于填补国内地铁换乘站火灾烟气研究领域比例模型实验装置的技术空白，能够研究地铁换乘车站不同排烟组合模式、多处火源、以及不同位置火灾烟气扩散对地铁车站火灾安全影响。此外，整体装置采用模块方式组建，段与段之间进行灵活连接，可以根据研究车站站台的类型进行调整，非常方便模拟不同结构形式的地铁站台火灾工况。此外，该装置还克服过小(低于1:25)比例模型实验装置存在的可操作工况少、观测难度大、火源与烟气强度不易灵活掌握的缺陷。

本发明可以通过以下技术方案予以实现：大型地铁换乘站比例模型实验装置包括地铁换乘站主体、列车轨行区、乘客等待区、通风与排烟系统、风量调节装置和火源/热烟发生装置等模块。

本发明所述的地铁换乘站主体是1:20比例的地铁换乘站模型，由三个独立的模块组成，三个独立的模块分别是站厅层模块1、线路A站台层模块2、线路B站台层模块3，各模块分别带有通风排烟系统、火源系统等。

其中站台层模块1为圆形大厅，共有四个乘客逃生口4，通过楼梯和自动扶梯与外界相连。站台层模块1的底板上设置有四部向下的楼扶梯，并安装有能够拆卸的盖板及螺栓等固定装置，并与各站台层的相应楼扶梯相连。

线路A站台模块2是侧式站台，站台内设置三部连接用的双向楼扶梯9，并在侧式站台的顶部和底部安装有能够拆卸的盖板及螺栓等固定装置，能与站厅层和线路B站台层相应的楼扶梯相连。

线路B站台模块3是岛式站台，站台内设置三部连接用的双向楼扶梯9，并在岛式站台的顶部和底部安装有能够拆卸的盖板及螺栓等固定装置，能与站厅层和线路A站台层相应的楼扶梯相连。

在实际的实验工况中，本发明能够根据实验要求，通过站厅层模块1、线路A站台层模块2和线路B站台层模块3的自由组装，对模型整体的形状进行调整，实现对岛式和侧式地铁单站进行火灾烟气实验，能够组合出不同的岛-侧式地铁换乘车站模型、侧-岛式地铁换乘车站模型，十字地铁换乘车站模型、L型地铁换乘车站模型、T型地铁换乘车站模型进行实验。

所述的列车轨行区7包括线路A轨行区和线路B轨行区，线路A为侧式站台，列车轨行区在站台中部，与乘客等待区8相连；线路B为岛式站台，列车轨行区在站台两侧。

所述的乘客等待区8包括站厅等待区、线路A站台等待区和线路B站台等待区。乘客等待区与列车轨行区相连，中间设有用于支撑模型的透明柱，柱上设置有能标识烟气沉降高度的刻度尺，便于实验中的观测。乘客等待区8的顶部开孔，均匀放置测温热电偶，利用计算机采集温度数据，能够对实验工况的烟气蔓延情况进行准确的测定。乘客等待区上方设置有通风系统，即新风风管和方形散流器，乘客等待区末端与风量调节装置相连。

所述的通风排烟系统包括新风风管10、排烟风管11、风量调节装置14和风机17组成。新风风管10分布在线路A和线路B站台的乘客等待区8上方，线路B的新风风管呈圆弧型布置，线路B的新风风管呈直线型布置，底部均匀布置方形散流器出风口；新风风管10的末端与风量调节装置14相连，并与新风风机17由柔性风管16连接在一起。排烟风管11作为轨顶排风装置，分布在线路A和线路B站台的列车轨行区7，均为直线型布置，底部均匀布置排烟口；排烟风管的末端与风量调节装置14相连，并与排烟风机17由柔性风管16连接在一起。站台层不设置通风排烟系统。

所述的风量调节装置包括风量调节器前板14、风量调节器后板15、柔性风管16、新风风机和排烟风机17。所述风量调节器前板14、风量调节器后板15均由可调节塑料板组成，可调节塑料板上设置有扇形风口18。在风量调节器后板上安装有转动手柄19；风量调节器前板14和风量调节器后板15紧贴在一起，两者的一侧与模型风管末端相连，两者的另一侧通过柔性风管16与排烟风机17相连。

所述的火源/热烟发生装置包括火源/热烟发生装置预留洞口13、油盘21、防火底板22、固定装置23、发烟炉24集烟风罩25、发烟风道26、支架27。火源发生器预留洞口均匀的布置在线路A站台模块、线路B站台模块的列车轨行区和乘客等待区，其中列车轨行区内三个、乘客等待区六个，共十八个。在火源/热烟发生装置用于火源工况时，防火底板22与乘客等待区8地面紧贴在一起，火源/热烟发生装置预留洞口13在防火底板中心，为直径15cm的圆孔。油盘21为直径10cm的铁盘，用以放置燃料，通过洞口进入站台内部。固定装置23与油盘底部相连，四角设有可拆卸螺栓，可与模型的底板进行栓接，起到固定油盘的作用。在火源/热烟发生装置用于热烟工况时，烟饼在发烟炉24内燃烧，油盘21放置在发烟炉24下加热烟气，烟气通过集烟风罩25进入发烟风道26，发烟风道26末端与站台层模块的预留洞口13相连。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、本发明的实验装置为1:20的地铁换乘站比例模型，以真实的大型地铁换乘站作为研究对象，能够填补国内地铁换乘站火灾烟气研究领域无大型比例模型实验装置的技术空白，克服过小比例模型实验装置存在的模拟工况极为有限、观测难度大、火源与烟气强度不易灵活掌握的缺陷。

2、本发明的实验装置采用模块方式组建，结构简单，拆卸组装灵活方便，可以根据实验工况的要求，通过不同模块的排列组合，既可以研究岛式和侧式地铁单站，也可以建立起岛-侧式、侧-岛式十字、L型和T型地铁换乘车站模型，研究不同地铁车站在不同火灾工况下的烟气分布情况。

3、本发明的实验装置观测方便，数据测量精密，安装有可以标示烟气沉降高度的刻度尺，方便实验中的人眼观测。同时利用热电偶对实验工况的烟气蔓延情况进行准确的测定。

4、本发明的实验装置设置了多处火源/热烟发生装置和多组新风、排风系统，可以模拟不同火源位置和多处火源对地铁车站火灾安全的影响；同时通过开启和关闭不同的新风风机和排烟风机，可以模拟研究换乘站不同排烟组合模式的运行效果，为大型地铁换乘站的火灾安全进行性能化评估和分析。

附图说明

图1：地铁车站模型三维示意图。

图2：站厅层模块结构平面图。

图3：线路A站台层模块结构平面图。

图4：线路B站台层模块结构平面图。

图5：线路A站台层模块通风排烟系统平面图。

图6：线路B站台层模块通风排烟系统平面图。

图7：线路A站台层模块立面图。

图8：线路B站台层模块立面图。

图9：线路A站台层模块火源/热烟发生装置预留洞口布置平面图。

图10：线路B站台层模块火源/热烟发生装置预留洞口布置平面图。

图11：风量调节器安装示意图。

图12：风量调节器前板平面图。

图13：风量调节器后板平面图。

图14：火源发生装置平面图。

图15：火源发生装置立面图。

图16：热烟发生装置示意图。

图中：1站厅层模块，2线路A站台层模块，3线路B站台层模块，4模型支架，5站厅层大厅，6乘客逃生口，7列车轨行区，乘客等待区，9连接用双向楼扶梯，10新风风管，11轨顶排烟风管，12站台大厅新风系统，13火源/热烟发生装置预留洞口，14风量调节器前板，15风量调节器后板，16柔性风管，17轴流风机，18扇形风口，19转动手柄，20火源/热烟发生装置，21油盘，22防火底板，23固定装置，24发烟炉，25集烟风罩，26发烟风道，27支架。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

站厅层模块1位于模型的最上层，乘客逃生口6位于站厅层模型天花板上，与外界连通。站厅层模块1、线路A站台层模块2、线路B站台层模块3之间通过连接用双向楼扶梯口9及其配套螺栓进行连接。模型主体组装完成后安放在模型支架4上。线路A站台层模块2的列车轨行区7位于模块中部，乘客等待区8位于模块两侧；线路B站台层模块3的乘客等待区8位于模块中部，列车轨行区7位于模块两侧。新风风管10和站台大厅新风系统12安装在线路A站台层模块2和线路B站台层模块3的乘客等待区8天花板上；轨顶排烟风管11安装在线路A站台层模块2和线路B站台层模块3的列车轨行区7天花板上。新风风管10末端安装风量调节器前板14和风量调节器后板15，并与柔性风管16相连，柔性风管16末端连接在新风轴流风机17上；排烟风管末端安装风量调节器前板14和风量调节器后板15，并与柔性风管16相连，柔性风管16末端连接在排烟轴流风机17上。火源/热烟发生装置20设置在线路A站台层模块2和线路B站台层模块3的乘客等待区8和列车轨行区7，可将火源或热烟送至站台层模块内。在设置火源工况时，油盘21内呈有燃烧的燃料，油盘21安放在防火底板22上，通过螺栓23与站台层模块预留的洞口13相连；在设置热烟工况时，烟饼在发烟炉24内燃烧，油盘21放置在发烟炉24下加热烟气，烟气通过集烟风罩25进入发烟风道26，发烟风道26末端与站台层模块预留的洞口13相连。

线路A站台层模块与线路B站台层模块有三种连接方式：中心与中心连接，组成十字换乘车站；中心与末端连接，组成T型换乘车站；末端与末端连接，组成L型换乘车站。线路A站台层模块和线路B站台层模块可以上下交换位置，整体模型共有六种不同的组装方式。

线路A站台层模块2和线路B站台层模块3两侧分别设置有两根新风风管和两根轨顶排烟风管，每个模块各有新风风管四根，轨顶排烟风管四根。站台大厅新风系统共有四根新风风管。

每一根新风风管末端都安装有新风轴流风机，共有新风轴流风机十二台；每一根轨顶排烟风管末端都安装有排烟轴流风机，共有排烟轴流风机八台。

火源发生器预留洞口均匀的布置在线路A、线路B站台模块的列车轨行区和乘客等待区，其中列车轨行区内三个，乘客等待区六个，共十八个。

在火源发生器预留洞口顶部天花板上设置有可用来测量温度的热电偶，共十八个；且线路A、线路B站台模块的支撑柱上安装有用以观察烟气沉降情况的刻度尺，均匀布置在乘客等待区内，每层四个，共八个。

模块组装示例

本发明可根据火灾工况要求利用模块组装成不同的地铁换乘站模型，现以岛-侧式地铁十字换乘车站作为实验对象，示例如下：

(1)将站厅层1(标上图中的编号)置于顶层，即地下一层，打开站厅层底部向下连通的4个楼扶梯口；地下二层2为岛式站台，采用线路B站台，打开线路B顶部向上联通的4个楼扶梯口，利用螺栓与站厅层底部的楼梯口进行栓接，完成地下一层和地下二层的安装。地下三层为侧式站台，采用线路A站台，调整线路A站台与线路B站台列车轨行区的夹角到90°。打开线路A站台顶部中心向上连通的楼扶梯口和线路B站台底部中心向下连通的楼扶梯口，利用螺栓进行栓接，完成地下二层和地下三层的安装，最后将支撑钢架调整到合适位置。

(2)若实验要求为侧-岛式地铁“十字”换乘车站，则交换线路A站台和线路B的位置，其他安装方式与上述(1)相同。

(3)若实验要求为地铁“T型”换乘车站，则地下一层和地下二层的连接方式与上述(1)、(2)相同。在连接地下二层和地下三层时，打开地下二层站台底部中心向下连通的楼扶梯口，以及地下三层顶部远端向上连通的楼扶梯口，调整地下二层和地下三层列车轨行区的夹角到90°，利用螺栓进行栓接，完成安装，最后将支撑钢架调整到合适位置。

(4)若实验要求为地铁“L型”换乘车站，则地下一层和地下二层的连接方式与上述(1)、(2)相同。在连接地下二层和地下三层时，打开地下二层站台底部远端向下连通的楼扶梯口，以及地下三层顶部远端向上连通的楼扶梯口，调整地下二层和地下三层列车轨行区的夹角到90°，利用螺栓进行栓接，完成安装，最后将支撑钢架调整到合适位置。

实验工况示例1

本发明可根据实验要求模拟地铁换乘站内不同位置的单一火灾工况，并通过采用不同的通风排烟模式进行火灾性能化测试，现以岛-侧式地铁十字换乘站地下三层乘客等待区单一火源火灾，同时开启地下三层轨顶排风，地下二层补风的实验方案，示例如下：

(1)组装模型：打开地下二层、地下三层乘客等待区上方预留的热电偶探测口，将准备好的热电偶伸入车站内，固定到适当的高度，并按照模块组装(1)中所示的安装方法对实验模型进行组装，建立岛-侧式地铁十字换乘车站模型。

(2)安装风机：将风量调节装置1-4安装到位于地下二层乘客等待区的4个新风风管末端上，并通过软管与新风风机1-4相连；将风量调节装置5-8安装到位于地下三层列车轨行区的4个排烟风管末端，并通过软管与排烟风机1-4相连。同时封闭地下二层的排烟风管出风口和地下三层的新风风管进风口。

(3)布置火源：向油盘内倒入适量实验用燃料，将油盘放置在防火底板上，点燃燃料。按照实验工况要求，打开地下三层乘客等待区预留的火源发生口，将油盘和防火底板安装到火源发生口上，并使油盘进入站台内。最后利用固定装置将油盘与站台固定在一起。

(4)开始实验：同时开启新风风机和排烟风机，在电脑上观测热电偶的温度变化，同时利用模型内透明柱上放置的可以标示烟气沉降高度的刻度尺，对烟气的沉降情况进行观测。

本发明在线路A站台和线路B站台末端分别布置有4个新风风管进风口和排风风管出风口，这些风口均可安装风量调节器和风机进行排烟或补风，也能将其封闭停止使用。可以根据实验要求调整地铁站内的通风排烟模式，通过开启和关闭不同的风口及其相应风机，进行地铁站内的消防性能化分析，其实施方式与上述(2)相同。

实验工况示例2

本发明在线路A站台和线路B站台的列车轨行区和乘客等待区内设置了多个火源/热烟发生装置，可以根据实验要求进行多处火源火灾工况的模拟，火灾工况模拟可通过二种方式实现，一是直接在模型内放置火源(与实验工况示例1相同)，二是向模型内输送热烟。现以侧-岛式地铁L型换乘车站，地下二层站台乘客等待区和地下三层站台列车轨行区两处发生火灾，采取向模型内输送热烟的模拟方式，同时使用地下二层、地下三层L型换乘口近端补风，L型换乘口远端排烟的实验方案，示例如下：

(1)组装模型：打开地下二层、地下三层乘客等待区上方预留的热电偶探测口，将准备好的热电偶伸入车站内，固定到适当的高度，并按照模块组装(4)中所示的安装方法对实验模型进行组装，建立侧-岛式地铁L型换乘车站模型。

(2)安装风机：将风量调节装置1-4安装到位于地下二层、地下三层靠近L型换乘口的4个新风风管末端上，并通过软管与新风风机1-4相连；将风量调节装置5-8安装到位于地下二层、地下三层远离L型换乘口的8个排烟风管末端，并通过软管与排烟风机1-4相连。同时封闭其他所有新风风管和轨顶排烟风管。

(3)布置热烟发生装置：将适量烟饼点燃并放入发烟炉，向油盘内倒入适量实验用燃料，将油盘放置在发烟炉下方，点燃燃料以加热烟气，使烟气通过集烟风罩进入发烟风道。然后按照实验工况要求，打开地下二层乘客等待区和地下三层列车轨行区预留的洞口，将发烟风道的末端通过洞口进入模型内部，最后利用固定装置将发烟风道与站台固定在一起。

(4)开始实验：同时开启新风风机和排烟风机，在电脑上观测热电偶的温度变化，同时利用模型内透明柱上放置的可以标示烟气沉降高度的刻度尺，对烟气的沉降情况进行观测。

本发明在线路A站台和线路B站台末端分别布置有4个新风风管进风口和排风风管出风口，这些风口均可安装风量调节器和风机进行排烟或补风，也能将其封闭停止使用。可以根据实验要求调整地铁站内的通风排烟模式，通过开启和关闭不同的风口及其相应风机，进行地铁站内的消防性能化分析，其实施方式与上述(2)相同。

Claims (6)

1.一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：站厅层模块(1)，线路A站台层模块(2)，线路B站台层模块(3)，模型支架(4)，站厅层大厅(5)，乘客逃生口(6)，列车轨行区(7)，乘客等待区(8)，连接用双向楼扶梯(9)，新风风管(10)，轨顶排烟风管(11)，站台大厅新风系统(12)，火源/热烟发生装置预留洞口(13)，风量调节器前板(14)，风量调节器后板(15)，柔性风管(16)，轴流风机(17)，扇形风口(18)，转动手柄(19)，火源/热烟发生装置(20)，油盘(21)，防火底板(22)，固定装置(23)，发烟炉(24)，集烟风罩(25)，发烟风道(26)，支架(27)；站厅层模块(1)位于模型的最上层，乘客逃生口(6)位于站厅层模型天花板上，与外界连通；站厅层模块(1)、线路A站台层模块(2)、线路B站台层模块(3)之间通过连接用双向楼扶梯(9)及其配套螺栓进行连接；模型主体组装完成后安放在模型支架(4)上；线路A站台层模块(2)的列车轨行区(7)位于模块中部，乘客等待区(8)位于模块两侧；线路B站台层模块(3)的乘客等待区(8)位于模块中部，列车轨行区(7)位于模块两侧；新风风管(10)和站台大厅新风系统(12)安装在线路A站台层模块(2)和线路B站台层模块(3)的乘客等待区(8)天花板上；轨顶排烟风管(11)安装在线路A站台层模块(2)和线路B站台层模块(3)的列车轨行区(7)天花板上；新风风管(10)末端安装风量调节器前板(14)和风量调节器后板(15)，并与柔性风管(16)相连，柔性风管(16)末端连接在新风轴流风机(17)上；排烟风管末端安装风量调节器前板(14)和风量调节器后板(15)，并与柔性风管(16)相连，柔性风管(16)末端连接在排烟轴流风机(17)上；火源/热烟发生装置(20)设置在线路A站台层模块(2)和线路B站台层模块(3)的乘客等待区(8)和列车轨行区(7)，可将火源或热烟送至站台层模块内；在设置火源工况时，油盘(21)内呈有燃烧的燃料，油盘(21)安放在防火底板(22)上，通过螺栓(23)与站台层模块预留的洞口(13)相连；在设置热烟工况时，烟饼在发烟炉(24)内燃烧，油盘(21)放置在发烟炉(24)下加热烟气，烟气通过集烟风罩(25)进入发烟风道(26)，发烟风道(26)末端与站台层模块预留的洞口(13)相连。

2.根据权利要求1所述的一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：线路A站台层模块与线路B站台层模块有三种连接方式：中心与中心连接，组成十字换乘车站；中心与末端连接，组成T型换乘车站；末端与末端连接，组成L型换乘车站；线路A站台层模块和线路B站台层模块能上下交换位置，整体模型共有六种不同的组装方式。

3.根据权利要求1所述的一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：线路A站台层模块(2)和线路B站台层模块(3)两侧分别设置有两根新风风管和两根轨顶排烟风管，每个模块各有新风风管四根，轨顶排烟风管四根；站台大厅新风系统共有四根新风风管。

4.根据权利要求1所述的一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：每一根新风风管末端都安装有新风轴流风机，共有新风轴流风机十二台；每一根轨顶排烟风管末端都安装有排烟轴流风机，共有排烟轴流风机八台。

5.根据权利要求1所述的一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：火源发生器预留洞口均匀的布置在线路A、线路B站台模块的列车轨行区和乘客等待区，其中列车轨行区内三个，乘客等待区六个，共十八个。

6.根据权利要求1所述的一种组合式地铁换乘站火灾烟气扩散研究模型装置，其特征在于：在火源发生器预留洞口顶部天花板上设置有用来测量温度的热电偶，共十八个；且线路A、线路B站台模块的支撑柱上安装有用以观察烟气沉降情况的刻度尺，均匀布置在乘客等待区内，每层四个，共八个。