3、公路隧道火灾模式下网络通风技术

1、公路隧道防灾救援技术 第三部分公路隧道火灾模式下网络通风技术 一、火灾模式下纵向式通风力二、火灾模式下通风网络的特点及解算方法三、隧道通风网络程序研制四、火灾通风设计 主要内容一、火灾模式下纵向式通风力（1）自然通风力（2）摩擦阻力（3）局部阻力（4）风机升压力（5）火灾引起的压力（1）自然通风力 由自然风影响、气压差及温差所产生的压力差形成自然通风力。 （2）摩擦阻力 火区下游烟流摩擦阻力： 火区上游分为两种情况，第一情况为无车辆情况，按正常摩擦阻力进行计算；第二种情况为有车辆情况，考虑车辆占用隧道面积，即阻力增大，然后进行计算。（3）局部阻力 隧道中的汇流和分流所引起的压力损失（7）风机升

2、压力 一台射流风机的升压力： 轴流风机送风口升压力： 轴流风机排风口升压力： （5）火灾引起的压力 节流效应烟流阻力： 火风压：二、火灾模式下通风网络的特点及解算方法1、火灾模式下通风网络的特点2、火灾模式下通风网络解算方法（1）非线性方程组的组集 根据三个定律进行非线性方程组组集，即根据风量平衡定律、风压平衡定律、阻力定律进行非线性方程组组集。（2）非线性方程组的求解 解算通风网络的数学分析方法虽然很多，但都是根据风网的两个基本变量而派生出来的，概括起来可分为风量法和风压法两大类。一般采用回路风量法。三、隧道通风网络程序设计（1）总体功能：能够方便地解算正常运营模式、火灾模式下长大隧道复杂通

3、风网络问题。（2）前处理：系统设置了与CAD系统接口，即首先采用CAD绘制隧道通风网络图，然后直接导入本系统，系统可以显示该通风网络图，并可以对通风网络图进行可视化修改。（3）自动组集非线性方程组：系统自动对通风网络进行处理，包括隧道通风网络的自动形成，风网中最小树和余树弦的自动查找，风网中独立回路的自动形成，基本关联矩阵的自动形成，独立回路矩阵的自动形成，风量平衡方程的自动组集，风压平衡方程的自动组集，非线性方程组的自动组集等。（4）火灾模拟：系统可在通风网络中自动模拟火灾节流效应阻力，同时可以自动追踪火灾烟流在隧道中的扩散，动态计算火风压，并可模拟射流风机和轴流风机作用。（5）非线性方程组

4、自动求解：系统自动求解方程组，最终给出各分支风量和需要的风机数量及风机布置。四、火灾通风设计（一）火灾规模和最高温度确定 （1）火灾规模 （2）最高温度（二）隧道基本设计参数确定（1）交通流参数（2）主隧道设计参数（3）斜竖井参数（4）风机房设计参数（5）人行横通道设计参数（6）行车横通道设计参数（三）火灾模式下通风力计算（1）自然通风力（2）摩擦阻力（3）局部阻力（4）风机升压力（5）火灾引起的压力（四）计算工况及控制原则1、火灾模式下通风至少分为2个阶段： （1）疏散救援阶段通风 （2）灭火阶段通风2、每个阶段分4种工况，进行风量维持： （1）火灾点距竖井较远 火区风速控制在2-3m/s，

5、方向沿行车方向，火区上游附近第一个横通道风流方向保证由非火灾隧道流向火灾隧道。 （）火区位于排风段，排风段和送风段风速都控制在3m/s。（3）火区位于短道内或送风段，排风段风速控制在3m/s，送风段风速控制在6m/s。（五）火灾区段划分 隧道防火分区原则：以横通道间隧道长度作为一个防火分区，竖井进出风口短道间单独作为一个火灾分区。（六）计算实例火灾点：上行线竖井1竖井2主隧道中的48分支处竖井3送风 竖井3排风Q=326.35m3/s Q=303.43m3/s160 159158 157156 155竖井1送风 竖井1排风Q=184.68m3/s Q=263.45m3/s154 。 138 137 133 132 131 。 120 119 。 。 99 98 。 79 西安 Q=271.04m3/s Q=299.88m3/s Q=276.96m3/s 安康1 17 18 36 37 。 57 58 。 78 23 24 25 Q=204.321m3/s Q=-62.09m3/s Q= 252.37m3/s Q=173.95m3/s火灾点风速为2.9m/s；三条横通道的风流方向和流量为： 23133 Q=