[发明专利]一种隧道重点排烟系统中吊顶排烟口的阻力相对量化方法

说明书

本发明提供了一种隧道重点排烟系统中吊顶排烟口的阻力相对量化方法，用于开启单个的吊顶排烟口时，计算不同风机组合情况下吊顶排烟口阻力的相对偏差，计算公式为：式中Deviation是偏差百分率，具体为目标通风排烟系统性能系数与基线值之差除以所述基线值而得到无量纲百分率，％；H_{VSES，Baseline}和H_{VSES，Deviation}对应不同风机组合的性能系数；H_{VSES，Baseline}是基线值，Pa；H_{VSES，Deviation}是目标通风排烟系统的性能系数，Pa。本发明方便快捷地完成隧道通风系统重点排烟系统中吊顶排烟口阻力评价。

技术领域

本发明属于隧道防灾减灾技术领域，特别涉及一种隧道重点排烟系统中吊顶排烟口的阻力相对量化方法。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展，城市地面交通愈发拥堵。为了缓解地面交通压力，满足出行需求，我国地下轨道交通得以迅速发展。然而，在轨道交通带来便利的同时，伴生问题也出现了。其中，火灾及其危害问题，形势依然严峻。据统计，约85％的受害者死于吸入高温有毒烟雾。因此，通风排烟系统及其性能提升，依然是隧道通风排烟与应急救援中的重大难题。

长期的实践表明，多数水下区间隧道无法设置排烟竖井，是水下区间隧道排烟中的关键性难题，亟待进一步开展排烟性能与通风优化研究。过去许多研究者采用物理模型实验、数值仿真和理论分析的手段，研究隧道通风排烟系统的有效性，主要围绕烟层流动长度、临界速度、温度衰减以及通风方式等展开。首先，围绕纵向通风方式下的阻塞效应，霍丽华等地铁隧道火灾烟气蔓延特性进行了研究，提出了热源热放速率、纵向通风条件及阻塞比作用下的温度预测模型；此外，针对压入式通风与抽出式通风，杜学胜等对比了相同火灾功率时的临界风速；进一步，聚焦地铁长距离隧道两点抽气通风系统，通过模型实验研究了，Zhao等归纳出该系统具有控制有限区域内烟气、及时排除高温有毒烟气的特点。另一方面，排烟道、行车道及其风道断面也会显著影响通风排烟效果，例如，张之启结合南京地铁3号线，提出了当区间隧道采用大洞方案时，应设置顶部风道、风口来组织隧道内的通风排烟；Guo等通过数值仿真，对南京地铁10号线单孔单线和单孔双线结构的不同坡度区段进行了火灾模拟，总结出双向设计更适合火灾时人员的安全疏散。最后，所设置的专用排烟道，也称为重点排烟系统，常用于水下特长隧道通风排烟组织，其中，胡清华针对武汉三阳越江隧道的特殊性，验证了公路隧道采用重点排烟，地铁隧道采用分段式设置纵向排烟的可靠性；此外，朱祝龙等发现长大过海区间隧道，需根据区间长度而采用全吊顶或者局部吊顶排烟的方案，并论证了该方案。然而，具体的风机组合方式如何对吊顶排烟口的流场分布产生差异化影响的，并不明确；尤其是，用于水下区间隧道重点排烟系统中吊顶排烟口阻力的相对量化方法尚未形成。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种隧道重点排烟系统中吊顶排烟口的阻力相对量化方法，方便快捷地完成隧道通风系统重点排烟系统中吊顶排烟口阻力评价。

本发明采用的技术方案是：一种隧道重点排烟系统中吊顶排烟口的阻力相对量化方法，用于开启单个的吊顶排烟口时，计算不同风机组合情况下吊顶排烟口阻力的相对偏差，计算公式为：

式中Deviation是偏差百分率，具体为目标通风排烟系统性能系数与基线值之差除以所述基线值而得到无量纲百分率，％；H_{VSES，Baseline}和H_{VSES，Daviation}对应不同风机组合的性能系数；H_{VSES，Baseline}是基线值，Pa；H_{VSES，Daviation}是目标通风排烟系统的性能系数，Pa；下标Baseline与Deviation及其前置的“，”，用于区分性能系数依次为基准通风排烟系统与目标通风排烟系统。