CN206668309U

CN206668309U - 隧道通风排烟系统

Info

Publication number: CN206668309U
Application number: CN201720378800.6U
Authority: CN
Inventors: 黄鹤; 范传刚; 唐飞; 丁建勋; 邱明权; 从伟
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2017-04-12
Filing date: 2017-04-12
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2027-04-12

Abstract

本实用新型提供一种隧道通风排烟系统，系统包括形成在隧道顶部的至少一个竖井；两个以上的射流风机，分别设置在所述竖井两侧的隧道顶部；传感器，设置在隧道内壁，用于感测隧道内部的火源位置；以及控制器，接收所述传感器发送的火源位置信号，并使离火源距离最近的竖井两侧的射流风机相向吹风。当隧道内发生火灾时，通过本实用新型的隧道通风排烟系统，可以避免吸穿现象的发生，提高竖井的通风排烟效率。

Description

隧道通风排烟系统

技术领域

本实用新型涉及隧道技术，具体涉及适用于隧道内火灾的隧道通风排烟系统。

背景技术

近年来，我国城市化进程不断推进，城市土地资源短缺，因而很多大城市正在大力建设地铁隧道和道路隧道。在山岭重丘区，隧道也被广泛采用。这些隧道给人们带来方便的同时，也给隧道通风排烟带来了新的挑战。由于隧道这种狭长空间结构的特殊性，一旦发生火灾，若通风排烟不畅，将带来非常严重的后果，因而研究隧道通风排烟具有重要现实意义。

隧道中竖井自然通风排烟方式是一种较为常见的通风排烟方式，它是指在隧道的顶部每隔一定距离设置与外界大气相通的通风竖井，使得隧道内部的污浊气体与外界空气进行交换，以达到对隧道空间的温度、湿度、流速等进行调节的目的。隧道内发生火灾时，可利用烟气在竖井中形成烟囱效应进行自然排烟。竖井自然排烟方式在运行过程中无需消耗电能，一次性设置后长久使用，因此节省隧道建设和运营成本，具有明显的经济性，在车流量较小的短隧道中应用广泛。

然而，使用竖井自然排烟时，由于烟气在竖井内形成的烟囱效应较强，隧道内烟气纵向速度往往小于竖井内烟气竖向速度，使竖井正下方的烟气大量排出，而其他区域的烟气还在缓慢向竖井下方流动，由此可能会造成下部冷空气直接吸入竖井，即发生吸穿现象，从而对烟气与空气界面处构成直接扰动，造成较多的空气被吸入烟气层，导致排烟效率降低。

实用新型内容

[实用新型目的]

本实用新型是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种如下的隧道通风排烟系统：当隧道内发生火灾时，避免吸穿现象的发生，提高竖井的通风排烟效率。

[技术方案]

根据本实用新型实施例的一种隧道通风排烟系统，包括形成在隧道顶部的至少一个竖井，其中所述隧道通风排烟系统还可以包括：两个以上的射流风机，分别设置在所述竖井两侧的隧道顶部；传感器，设置在隧道内壁，用于感测隧道内部的火源位置；以及控制器，接收所述传感器发送的火源位置信号，并使离火源距离最近的竖井两侧的射流风机相向吹风。

作为与本实用新型相关的实施例，相邻的所述竖井之间的距离可以为100～300m。

作为与本实用新型相关的实施例，当相邻的所述竖井之间的距离为100～150m时，在相邻的所述竖井之间设置1个射流风机；当相邻的所述竖井之间的距离为150～300m时，在相邻的所述竖井之间可以设置2～5个射流风机。

作为与本实用新型相关的实施例，当相邻的所述射流风机之间具有所述竖井时，相邻的所述射流风机的间距可以为100m；当相邻的所述射流风机之间不具有所述竖井时，相邻的所述射流风机的间距可以为50m。

作为与本实用新型相关的实施例，所述射流风机的出口风速可以为20～40m/s。

作为与本实用新型相关的实施例，所述竖井的截面面积可以为25～50m²。

作为与本实用新型相关的实施例，所述传感器可以为离子感烟式探测器、光电感烟探测器、红外光束感烟探测器以及空气采样烟雾探测器中的至少一种。

[有益效果]

根据本实用新型的隧道通风排烟系统包括但不限于如下的优点：

(1)在实用性和安全性方面，通过自然排烟竖井与射流风机协同工作，可大幅度提高竖井的自然排烟效果，在发生火灾时有助于人员疏散与救援，日常使用时有助于提高隧道内空气质量；

(2)在施工操作方面，易于施工操作；

(3)在经济成本和适用性方面，设置方便，经济投入不大，适用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例之火灾情况下竖井与火源两侧射流风机协同相向吹风示意图；

图2为本实用新型实施例之火灾情况下竖井与射流风机协同排烟的设置举例示意图；

图3为火灾情况下没有设置射流风机时竖井和隧道内烟气流动示意图；

图4为火灾情况下竖井一侧(左侧)设置射流风机时竖井和隧道内烟气流动示意图；

图5为火灾情况下竖井两侧设置射流风机时竖井和隧道内烟气流动示意图。

【附图标记说明】

1：隧道 2：射流风机

3：竖井 4：烟气流

5：射流风机产生的空气流 6：火源

具体实施方式

应予留意，本实用新型中使用的技术性术语仅用于说明特定实施例，其并非旨在限定本实用新型。并且，除非在本实用新型中特别以其他含义定义，则本实用新型中使用的技术性术语应当解释为本实用新型所属的技术领域中具备基本知识的人员通常能够理解的含义。

此外，本实用新型中使用的单数型表述包括复数型表述，除非在文献脉络上明确表示不同的含义。在本实用新型中，“构成”或“包括”等术语不能解释为必须包括所记载的诸构成要素或诸步骤，其中的一部分构成要素或一部分步骤亦可不包含在内，或者还可以包括额外的构成要素或步骤。

在此，需要说明的是在隧道内纵向自然风速较小的情况下，使用竖井自然排烟时，由于烟气在竖井内形成的烟囱效应较强，隧道内的烟气纵向速度往往小于竖井内烟气竖向速度，易造成烟气吸穿现象的发生，从而导致排烟效率较低。针对此问题，本实用新型从隧道内的烟气纵向速度小于竖井内烟气竖向速度作为切入点，提出在竖井两侧增设射流风机，使射流风机将烟气吹向附近的竖井下方，提高了隧道内的烟气纵向流动速度，从而可以避免烟气吸穿现象，提高排烟效率。

图1为本实用新型实施例之火灾情况下竖井3与火源6两侧射流风机2协同相向吹风示意图；图2为本实用新型实施例之火灾情况下竖井3与射流风机2协同排烟的设置举例示意图。

如图1和2所示，本实用新型的隧道通风排烟系统包括竖井3、射流风机2、传感器(未图示)以及控制器(未图示)等。

所述竖井3，形成在隧道1的顶部，且根据隧道1的长度可以形成一个或两个或更多个。所述射流风机2，在每一个竖井3两侧的隧道1顶部均进行设置，以用于朝竖井3方向吹风。所述传感器，设置在隧道1的内壁，用于感测隧道1内部的火源位置。在此，所述传感器可以是离子感烟式探测器、光电感烟探测器、红外光束感烟探测器以及空气采样烟雾探测器中的至少一种。所述控制器，接收传感器发送的火源位置信号，并使离火源距离最近的竖井3两侧的射流风机2相向吹风。

本实用新型实施例的射流风机2设置在竖井3之间(参照图2)。如果相邻竖井3之间的距离在100～150m，则在相邻的竖井3之间设置一个射流风机2，此时(亦即，当射流风机2之间有竖井3时)相邻射流风机2之间的间距优先设定为100m。如果相邻竖井3之间的距离较大(150m<竖井间距<300m)，则在相邻的竖井3之间可设置2～5个射流风机2，此时(当射流风机2之间无竖井3时)相邻射流风机2之间的间距优先设定为50m。如果相邻竖井3之间的距离过大(300m<竖井间距)，则需要安装更多的射流风机，但这样做可能对烟气层造成较大扰动，不利于烟气的快速排出和人员疏散。因此，本实用新型的实施例适用于相邻竖井3间距在100至300m之间的隧道1。由于有了射流风机2的辅助送风，可将大量烟气送至竖井3下方，因而需要将竖井3的截面尺寸设置得稍大，本实用新型的实施例优先采用截面面积在25m²至50m²之间的竖井。另外，在如上所述的本实用新型实施例中，相匹配地可以将射流风机2的出口风速优先设定为20～40m/s。

当隧道1内发生火灾时，烟气会从火源6处开始迅速蔓延。设置在隧道1内壁的传感器(未图示)，例如离子感烟式探测器、光电感烟探测器、红外光束感烟探测器以及空气采样烟雾探测器中的至少一种会立即检测到火灾发生，并准确定位火源6的位置，且将火源位置信号发送至控制器(未图示)。为了限制烟气的蔓延并尽快将烟气由竖井3排出，控制器根据来自传感器的火源位置信号选定射流风机2并确定该射流风机2的吹风方向，亦即控制器使竖井3和火源6两侧的射流风机2相向吹风，例如在图2中，若火源6位于左侧竖井3与中间射流风机2之间，那么控制器使中间射流风机2向左吹风以及使左侧射流风机2向右吹风，若火源6位于右侧竖井3与中间射流风机2之间，那么控制器使中间射流风机2向右吹风以及使右侧射流风机2向左吹风。由此可将烟气控制在两个射流风机2之间，并通过它们之间的竖井3排出。

图3为火灾情况下没有设置射流风机时竖井3和隧道1内烟气流动示意图；图4为火灾情况下竖井3一侧(左侧)设置射流风机2时竖井3和隧道1内烟气流动示意图；图5为火灾情况下竖井3两侧设置射流风机2时竖井3和隧道1内烟气流动示意图。

如图3所示，在隧道1内没有设置射流风机时，烟气弥漫在整个隧道1的顶部，且极易发生吸穿现象，距离竖井3较远的烟气缓慢流动，短时间内无法流动到竖井3下方，从而降低了竖井自然排烟的效率。如图4所示，在竖井3一侧(左侧)设置了射流风机时，由于左侧射流风机的作用，竖井3左侧的烟气迅速流动到竖井3下方，但火源6右侧烟气被扰动，且由于左侧射流风机产生的风压作用，竖井3右侧的烟气很难通过竖井3排出隧道1外，烟气将继续在隧道1内蔓延，因此单侧射流风机与竖井协同排烟效果不理想。与图3和图4中的排烟效果不同，如图5所示，在竖井3两侧分别设置了射流风机时，火源6所产生的烟气被两个相向吹风的射流风机限制在竖井3附近，既阻止了烟气蔓延，又有利于竖井3迅速将烟气排出，从而可以实现避免吸穿现象、提高排烟效率的目的，证实了双侧射流风机与竖井协同排烟的有效性。

Claims

1.一种隧道通风排烟系统，包括形成在隧道顶部的至少一个竖井，其特征在于所述隧道通风排烟系统还包括：

两个以上的射流风机，分别设置在所述竖井两侧的隧道顶部；

传感器，设置在隧道内壁，用于感测隧道内部的火源位置；以及

控制器，接收所述传感器发送的火源位置信号，并使离火源距离最近的竖井两侧的射流风机相向吹风。

2.如权利要求1所述的隧道通风排烟系统，其特征在于：相邻的所述竖井之间的距离为100～300m。

3.如权利要求2所述的隧道通风排烟系统，其特征在于：

当相邻的所述竖井之间的距离为100～150m时，在相邻的所述竖井之间设置1个射流风机；

当相邻的所述竖井之间的距离为150～300m时，在相邻的所述竖井之间设置2～5个射流风机。

4.如权利要求3所述的隧道通风排烟系统，其特征在于：

当相邻的所述射流风机之间具有所述竖井时，相邻的所述射流风机的间距为100m；

当相邻的所述射流风机之间不具有所述竖井时，相邻的所述射流风机的间距为50m。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的隧道通风排烟系统，其特征在于：所述射流风机的出口风速为20～40m/s。

6.如权利要求1至4中的任一项所述的隧道通风排烟系统，其特征在于：所述竖井的截面面积为25～50m²。

7.如权利要求1所述的隧道通风排烟系统，其特征在于所述传感器为离子感烟式探测器、光电感烟探测器、红外光束感烟探测器以及空气采样烟雾探测器中的至少一种。