【地铁通风排烟系统评价指标的实验研究】 建筑防排烟规范2018

　　摘要：因为现在的地铁基本上大多数都是在地下的那种比较封闭的空间里，所以，人们对通风排烟的系统性能的好坏是越来越关注以及重视了。因为该系统不但能够把地铁里的空气的质量给改善了，而且如果有火灾发生的话，该系统还能对烟气的一个流通进行控制。所以本文对这个系统，整理出了比较有用的评价指标，而且还在模型里进行了一个实验的测定，主要就是对温度与风速等一些参数利用了测量方法来测定的。最后经过了一系列的分析，评价指标能够对地铁里的环境的测量发挥一定的作用。
　　关键词：通风排气；地铁；评价指标；实验研究
　　Abstract: because of the subway now basically most is in the ground of that kind of more closed space, so, the people to smoke exhaust ventilation system the performance is more and more attention, and attention to. Because the system can not only in the subway of the quality of the air to improve, and if there is a fire occur, this system for gas a circulation control. So this paper to this system, sort out the more useful evaluation index, but also in the model for an experimental determination, the main thing is to temperature and wind speed of the measurement method of some parameters to measure. Eventually, after a series of analysis, evaluation indexes of the subway to the measurement of the environment play a role.
　　Keywords: ventilated exhaust; The subway; Evaluation index; Experimental study
　　
　　
　　中图分类号：U231+.3文献标识码：A 文章编号：
　　
　　
　　 对那种火灾模式下的地铁排烟的系统，如果想要从防止排烟的效果以及目的来说的话，应该要有比较相合适的一个评价指标。对地铁的通风排烟的系统，评价指标对它的设计及其工程的验收非常具有指导的意义以及作用。
　　 一、评价指标的介绍
　　 （一）一些规范对排烟系统的要求和规定
　　 一些条款对排烟系统有着明文规定：发生火灾的时候，地下的车站里的站厅以及站台的那个排烟量，必须是要与防烟的分区它的面积相对应的进行计算的，如果车站的站台有火灾发生的话，站厅距离站台的扶梯及其楼梯要确保向下的气流不能够小于1.5米/秒。
　　 （二）地铁排烟的系统的性能评价指标
　　 （1）换气的次数
　　 其实就是在排烟的过程中，换气的次数可以被定义成冲淡系数，如果建筑物里面有了浓度一定的烟气c0的时候，当烟气的浓度不会再进行增加后，然后经过补充新鲜的空气与排烟的系统把烟气进行排出所需要的时间是t，烟气的那个浓度达到了c的时候，有如下的关系：
　　
　　 换气的次数其实是用来对排烟的系统的一个有效性进行评价的，它的一个重要的意义就是指如果有火灾发生的时候，在一定的时间里面，对建筑物里面的一个能见度要有足够的保证，换气的次数越大的话，提高能见度所需要的时间就越短了，这样的话，对救护工作的进行就非常方便了。
　　 （2）排风的效率
　　 通风空调的系统主要有个通风的效率，可以根据对其的评价来对排烟系统也提出一个排风的效率，对排烟的系统的评价也是非常合适的。当机械排烟的系统在对房间渗风的情况不进行考虑的时候，室外的新风是Gn，总的排风量是Ge，还要对排烟的管道是否会漏风等一些问题进行考虑，所以没有被排出来的那个风量的比例就是s，所以就有Gn+sGe=Ge。排风的效率就可以定义为：[E=（1-s）* Ge]/Ge.由Gn+sGe=Ge这个式子可以得出：s=(1-Gn)/Ge,即：E=Gn/Ge。
　　 因此，当我们已经知道排风量和新风量，那么就能够知道排风的效率了。排风的效率其实对评价系统是十分重要的。但是在实际的工程里面，因为风道会出现泄漏的现象，所以排风的效率就非常的低了。在发生火灾的时候，管道出现泄漏的话可能就会让防烟的分区导致失效。
　　 （3）气流的流速
　　 运用气流的速度来对烟气的扩散进行控制，这也是排烟系统的主要功能中的其中一项，在地铁方面，主要是在楼梯口这个地方运用气流来防烟，在一些区间的隧道里主要是运用的临界风速的防烟，这样能够使烟气不会出现倒流的现象。但是呢，有些火灾的热的释放率是不同极值的，所以临界气流的速度也应该是不一样的。同时，喷淋的作用也能够对临界气流的速度进行减小的。
　　 （4）其他的一些气流组织的评价指标
　　 例如排污的效率，不均匀的系数以及排热的效率等，这些同样可以用来评价地铁的火灾的。这些指标对排烟口的形式、安装的位置及间距等都会有或大或小的影响的。
　　 （三）人员进行安全逃生的一个微环境的评价指标
　　 （1）温度
　　 其实大多数的火灾伤亡都是因为吸入了大量的有毒气体，但是呢，火灾一个非常显著的危害就是火所产生出来的热量，高温的烟气和火焰能够辐射很多的热量。当人的皮肤的温度到达大约45摄氏度的时候就会感觉到痛了，如果吸入了150摄氏度或者是比这还要高的温度的烟气的话，人体的内部将会被烧伤的。
　　 （2）能见度
　　 火场上的能见度是跟很多原因都有关系的，其中有室内亮度、烟气的散射以及所吸收的系数等等。所以还是要靠逃生人员的眼睛对强光的一个适应状态以及自身的视力。
　　 （3）CO的浓度
　　 烟气是有毒性的，而且对人体是有危害的，其程度跟烟气的组成部分是有关系的。人在CO中所能停留的时间其实跟CO的浓度是有关系的，当CO的浓度是1250mg/m3的时候，人在这种环境下的极限时间是30分钟。当CO的浓度是625 mg/m3的时候，其实浓度就是很低了，人就可以停留时间相对长一点了。像地铁这种比较封闭的空间，毒性的指标是非常重要的，所以为了能够让人们有足够多的时间逃生，一般把CO的浓度定为625 mg/m3，就是一个判定危险的指标。
　　 （4）烟气层的高度
　　 在火灾的时候，烟气层会有毒性的分解物、一定的热量以及胶质等，这些对人员的救援行动以及疏散影响很大。在人员的疏散过程里，烟气层在疏散人员的头部之上就能够不会被热烟气所辐射出来的热量给伤害到。因为地铁里的那种净空高度是比较低的，所以一般都是觉得烟气层应该离地面2米以上。
　　 二、实验的验证
　　 （一）地铁的模型
　　 地铁的模型主要是钢结构，它的长、宽、高分别是18米、6米、6米，有上下两层，主要是设置站厅以及站台，可以把模型调整成测试或者是岛式，这就要看实验是怎么安排的了。在两层的中间设置两个楼梯口，然后再站台层以及站厅层分别配有两个风道及其两台风机，而且风机还是可以反转的。
　　 （二）测点的布置
　　 在地铁模型的中央放上发烟的装置，在烟气的出口的天花板上装上5个探头，然后再在距离350毫米的地方装上3个探头，最后再在向下差不多350毫米的地方装上1个探头，在很多个位置对烟气的速度以及温度进行测量。然后慢慢的离烟气的出口远点，大概隔1500毫米的地方就装上1个探头，用来对烟气的速度以及温度进行测量，测点的布置如下图所示：
　　
　　 （三）对实验的数据进行采集
　　 （1）火灾发展所蔓延的过程
　　 在对火灾进行实验的时候，用摄像机对火灾发展的过程进行全程的记录。在试验之前要进行试拍，从而确保角度的准确以及摄像的清晰。
　　 （2）烟气的温度
　　 一般是运用热电偶来对烟气的温度进行测量的。
　　 （四）对实验的数据进行出来
　　 经过实验，测得风机的排风量是6912-9922m3/h，而两个楼梯口的风速平均是1.82m/s与1.83m/s。
　　 （1）换气的次数
　　 根据换气的次数α=L/V，（L是风机的排风量，V是模型的站台体积），在实验的时候，风机在30-50赫兹的时候，它的换气的次数大概是每个小时22-30次。
　　 （2）排风的效率
　　 Gn=13140立方米/时；总的排风量是Ge=21650立方米/时；所以E=Gn/Ge=13140/21650=0.61
　　 （3）气流的流速
　　 楼梯口的最小速度是1.64米/秒，向下的气流能够符合大于1.5米/秒。
　　 （4）不均匀的系数
　　 因为这个方法是选择了很多的测点，所以要分别对它们的速度以及温度进行测量，求出来的平均值是
　　
　　 平均的方根的偏差是
　　
　　 所以不均匀的系数就是
　　
　　 因此，可以说这个模型能够让站台的烟气不会蔓延到站厅里。
　　 三、结束语
　　 简而言之，本文所整理的评价系统对通风排烟的系统是非常的适合的，而且还利用了模型的实验对该系统进行了验证。从而所建立起来的那种测试方法以及指标的体系对地铁的工程的检测及其运营的管理在一定的程度上都有很好的参考，同时也能提供给一些规范与标准的制定比较有利的参考。
　　
　　参考文献：
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　　 [2]罗志文 赵加宁.改进的通风性能评价指标――实际新风换气次数.哈尔滨工业大学学报,2007(01)
　　[3]王友博.火灾烟气致死原因分析.消防科学与技术,2003(02)
　　[4]周军良 胡峥晖.火灾的危害及逃生对策.防灾博览,2002(03)
　　 [5]陈宁 彭彪 丁力行.满足热舒适性条件的空调客车室内计算温度的确定方法.铁道车辆,2000(01)

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