一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置的制作方法

本實用新型涉及火災試驗技術領域，尤其涉及一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置。

背景技術：

針對含有樓扶梯結構的火災煙氣控制，大部分研究集中于居民樓中多個樓梯連接情況下的煙氣流動與煙囪效應分析；針對傾斜狹長通道，現有研究建立了自然通風和縱向通風條件下的煙氣蔓延速度模型、上風向和下風向煙氣溫度分布模型、最高頂棚溫度預測模型等。這些技術成果部分應用于高層住宅火災煙氣控制和人員疏散，以及傾斜隧道的防排煙設計。

對地鐵高架站與地下站換乘通道而言，現有技術均以隧道作為狹長空間的設計原型，其坡度遠小于30°，因此針對傾斜狹長空間的研究，缺乏大坡度情況下的研究結論。

現有的傾斜狹長空間火災煙氣控制研究中，只以某一段具有坡度的結構作為研究對象，而地鐵高架站與地下站之間由于高差較大，均至少設置兩個樓扶梯通道，且之間間隔一定距離，因此現有研究缺乏同向多個樓扶梯通道連接情況下的火災煙氣控制技術。

由于地質或地面建筑等條件限制，地鐵高架站與地下站換乘通道通常由若干水平通道和至少兩個樓扶梯通道組成，且水平換乘通道的距離較長，現有研究缺乏多個傾斜樓扶梯通道與水平通道連接情況下，火源置于不同位置時的防排煙技術。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

本實用新型的目的是提供一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，解決多個樓扶梯通道與水平長通道連接情況下，火源置于水平通道及樓扶梯通道時煙氣難以被誘導在有限區域內流動并及時排除，從而嚴重威脅人員安全疏散的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，包括從左到右依次連接的第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道以及第三水平通道，其中所述的第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道以及第三水平通道的頂棚上分別設有至少一組頂部排煙裝置，每組所述頂部排煙裝置包括通風管道、設置在所述通風管道底部的多個排煙口以及設置在所述通風管道一端的排煙風機。

進一步地，所述第一水平通道設置在地面上，所述第一樓扶梯傾斜通道通過第一支架支撐設置，所述第二水平通道通過第二支架支撐設置，所述第二樓扶梯傾斜通道通過第三支架支撐設置，所述第三水平通道通過第四支架支撐設置。

進一步地，每個所述排煙口上設有可調節風閥。

進一步地，每組所述頂部排煙裝置包括兩排平行設置的排煙口，且每排所述排煙口均勻布置。

進一步地，所述通風管道包括主通風管道以及設置在所述主通風管道上方的副通風管道，其中所述主通風管道與所述副通風管道平行設置，且所述主通風管道與所述副通風管道之間通過弧形彎管連接，所述排煙風機設置在所述副通風管道的出口處。

具體地，所述主通風管道的長度大于所述副通風管道的長度。

具體地，所述第一樓扶梯傾斜通道和所述第二樓扶梯傾斜通道的坡度均為30°。

進一步地，所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，其特征在于：還包括火源點，所述火源點設置在第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道中。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術方案具有如下優點：

本實用新型所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，針對地鐵高架站與地下站高差大、換乘距離長的特點，在多個樓扶梯傾斜通道與水平通道連接情況下，模擬在水平通道及樓扶梯傾斜通道中的起火狀態，并通過頂部排煙裝置進行排煙，從而獲得煙氣擴散規律，制定出不同排煙模式下的煙氣控制模型，進而誘導煙氣在通道內流動并及時排出，為緊急情況下人員疏散創造安全的路徑。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例一用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置的俯視圖。

圖中：1：第一水平通道；2：第一樓扶梯傾斜通道；3：第二水平通道；4：第二樓扶梯傾斜通道；5：第三水平通道；6：通風管道；7：排煙口；8：排煙風機；9：第一支架；10：第二支架；11：第三支架；12：第四支架。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1-2所示，本實用新型實施例提供一種用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，為根據《地鐵設計規范》中對樓扶梯通道的尺寸、坡度要求，建立的地鐵高架站與地下站換乘通道的1:5尺寸的實驗模型。該火災試驗裝置包括從左到右依次連接的第一水平通道1、第一樓扶梯傾斜通道2、第二水平通道3、第二樓扶梯傾斜通道4以及第三水平通道5，其中所述的第一水平通道1、第一樓扶梯傾斜通道2、第二水平通道3、第二樓扶梯傾斜通道4以及第三水平通道5的頂棚上分別設有至少一組頂部排煙裝置，每組所述頂部排煙裝置包括通風管道6、設置在所述通風管道6底部的多個排煙口7以及設置在所述通風管道6一端的排煙風機8。

進一步來說，所述第一水平通道1設置在地面上，所述第一樓扶梯傾斜通道2通過第一支架9支撐設置，所述第二水平通道3通過第二支架10支撐設置，所述第二樓扶梯傾斜通道4通過第三支架11支撐設置，所述第三水平通道5通過第四支架12支撐設置。

具體來說，每個所述排煙口7上分別設有可調節風閥，實現對排煙口的機動性開關，以此來研究不同火災場景下的通風排煙措施。

具體來說，每組所述頂部排煙裝置包括兩排平行設置的排煙口7，且每排所述排煙口7沿通道延伸方向均勻布置。

具體來說，所述通風管道6包括主通風管道以及設置在所述主通風管道上方的副通風管道，其中所述主通風管道與所述副通風管道平行設置，所述主通風管道的長度大于所述副通風管道的長度，且所述主通風管道與所述副通風管道之間通過弧形彎管連接，所述排煙風機8設置在所述副通風管道的出口處。

具體來說，所述第一樓扶梯傾斜通道和所述第二樓扶梯傾斜通道的坡度均為30°。

更進一步地，本實施例所述的火災試驗裝置還包括火源點，所述火源點設置在第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道中，用于模擬火災發生場景。

通過本實用新型所述的火災試驗裝置進行試驗操作的具體過程為：

選取火源點位置，將所述火源點設置在測量通道中，所述測量通道為第一水平通道、第一樓扶梯傾斜通道、第二水平通道、第二樓扶梯傾斜通道或第三水平通道；

采用甲醇、汽油或液化氣作為燃料，制造油池火或氣體火作為火源，將火源放置在選取的火源點位置上，模擬在測量通道中乘客攜帶的行李起火或者測量通道內其他設備起火的火災場景；

根據采用的燃料以及選取的火源點位置，確定排煙口的數量以及排煙風機的風量；

采集測量通道中距離地面1/4H～1/2H高度范圍內以及排煙口下方的煙氣流動特性數據，其中H為測量通道的內部高度，所述煙氣流動特性數據包括煙氣溫度、CO濃度、CO₂濃度和能見度。

在試驗過程中，沿測量通道的縱向設置至少五個縱向火源點位置，將火源分別放置在各縱向火源點位置上，采集對應各縱向火源點位置的煙氣流動特性數據。

在試驗過程中，沿測量通道的斷面橫向設置至少五個橫向火源點位置，將火源分別放置在各橫向火源點位置上，采集對應各橫向火源點位置的煙氣流動特性數據。

通過上述的試驗過程，能夠獲取一組針對不同頂部排煙模式的煙氣流動特性數據，通過對獲取的這組數據進行分析，能夠評估出不同頂部排煙模式下在測量通道1/4H～1/2H高度范圍內煙氣毒性和溫度對人員的危害程度。

通過上述的試驗過程，能夠根據測量通道排煙口下方的溫度以及毒性氣體濃度測量數據結果，結合煙氣層中的煙氣溫度和毒性氣體濃度，分析出不同排煙模式下每個排煙口的排煙效率，并判斷其是否發生了擊穿效應。

通過上述的試驗過程，能夠對獲取的煙氣流動特性數據進行無量綱處理，建立頂部通風對1/4H～1/2H高度范圍內煙氣控制的數學模型，從而提出最佳通風排煙模式。

通過上述的試驗過程，能夠對煙氣浮力和慣性力進行分析，建立排煙口下方發生擊穿效應的無量綱預測模型，從而為此類通道結構的防排煙設計提供參考依據。

綜上所述，本實用新型所述的用于地鐵高架站與地下站換乘通道的火災試驗裝置，能夠針對地鐵高架站與地下站高差大、換乘距離長的特點，在多個樓扶梯通道與水平長通道連接情況下，模擬在水平通道及樓扶梯通道時的起火狀態，并通過設置頂部排煙裝置進行排煙，誘導煙氣在通道內流動并及時排出，為緊急情況下人員疏散創造安全的路徑。本實用新型同時能夠獲得煙氣擴散規律，制定出不同排煙模式下煙氣控制模型，為此類通道結構的防排煙設計提供參考。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的精神和范圍。