隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：排煙風道、監(jiān)控裝置，以及風機，所述排煙風道開設有多個排煙口，所述風機與所述排煙口縱向交錯布置，全部所述風機均與所述監(jiān)控裝置進行控制連接。所述方法通過所述監(jiān)控裝置控制該管段上的各風機的輸出風速和風向，降低該管段的自然風速，同時由鄰近該處的排煙口將煙氣吸入排煙風道內(nèi)進行排出。本實用新型能夠有效的降低隧道管段的自然風速，有利于將隧道內(nèi)的煙氣由排煙口進入排煙風道內(nèi)進行排出，避免煙氣過度多快擴散，保證隧道管段一定范圍內(nèi)煙氣流動呈現(xiàn)一定規(guī)律，使隧道內(nèi)的能見度、溫度、有毒有害氣體濃度等達到一種可控狀態(tài)，為隧道消防救援和疏散提供安全、舒適的環(huán)境。
【專利說明】隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及排煙系統(tǒng)設計的【技術領域】，尤其涉及一種隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發(fā)展，長大隧道的建設越來越頻繁，其帶來的社會經(jīng)濟效益也日益顯著。但同時，由于隧道結構自身的一些特點，諸如對外出口少，比較封閉，自然排煙困難等，使得其內(nèi)部一旦發(fā)生火災將對隧道結構以及其內(nèi)乘行人員的生命安全造成極大的威脅，并且給疏散逃生救援工作帶來極大的困難。已有災害事故資料統(tǒng)計表明，諸如隧道類線性結構的封閉環(huán)境會造成的疏散困難、救援困難、排煙困難，使得其內(nèi)部的一旦發(fā)生火災，相對于地面建筑更具危險性；同時，這些地下結構內(nèi)部構造復雜、人流量大，面臨突發(fā)性災害很難及時有效處置，容易導致人員群死群傷，造成巨大的財產(chǎn)損失和嚴重的社會影響。
[0003]由于在隧道中溫度、煙霧和有毒氣體都足以致命，許多學者對這個問題都進行過深入的探討。已有研究表明，導致人員死亡的原因主要是逃生過程中吸入了煙氣顆粒。煙氣對人的危害主要有:吸入熱氣流灼傷呼吸道；煙氣中含有有毒和麻醉性的氣體；由于空氣中氧的含量很低導致窒息；刺激眼睛及呼吸道、妨礙視線，不利于人們的疏散。因此，在長距離隧道中有效地排放煙氣或者對煙氣流進行合理的更換控制是相當重要的。
[0004]目前隧道排煙的設計基本上和通風方式相結合，在正常情況為通風功能，滿足環(huán)保的要求，而在火災情況下為排煙、控煙功能，其主要目的是為司乘車人員創(chuàng)造一個安全舒適的疏散環(huán)境，同時幫助救火人員快速方便到達火災現(xiàn)場。排煙的方式可以歸為兩種:橫向排煙方式和縱向排煙方式。所謂橫向式是通過沿隧道的整個長度持續(xù)均勻的送風或排風來實現(xiàn)通風排煙的目的?？v向通風方式就是通過在隧道內(nèi)產(chǎn)生縱向風流達到通風排煙目的。
[0005]國內(nèi)外已建隧道救援疏散可以通過以下幾種方式來實現(xiàn):
[0006]①橫向聯(lián)絡通道逃生
[0007]雙管隧道沿隧道縱向，每隔一定間距設置橫向聯(lián)絡通道將兩隧道聯(lián)通，實現(xiàn)火災逃生及救援。
[0008]②縱向通道逃生
[0009]利用平行于隧道方向的獨立隧道或在隧道內(nèi)行車路面以下的空間建成縱向逃生通道，每隔一定間距設置緊急出口或滑行坡道與路面之下的逃生通道聯(lián)通，以逃離火災危險。
[0010]③縱-橫通道結合逃生
[0011]沿隧道縱向每隔一定間距設置緊急出口或滑行坡道與路面之下的逃生通道聯(lián)通，形成人員疏散通道；同時，每隔一定間距設置橫向聯(lián)絡通道將兩隧道聯(lián)通，進行車輛疏散及消防救援。
[0012]已有的單一縱向救援疏散方式火災情況下，受煙氣蔓延的影響，車道層的能見度、溫度、有毒有害氣體的濃度分布規(guī)律具有很大隨機性，不利于消防救援和人員疏散工作的展開。
[0013]因此，本 申請人:致力于開發(fā)一種能夠?qū)λ淼纼?nèi)的煙氣情況進行實時監(jiān)控和自動快速有效排出的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)及其方法。
實用新型內(nèi)容
[0014]有鑒于現(xiàn)有技術的上述不足，本實用新型是提出一種能夠?qū)λ淼纼?nèi)的煙氣情況進行實時監(jiān)控和自動快速有效排出的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)。
[0015]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其包括:沿隧道縱向延伸設置的排煙風道，用于確定隧道內(nèi)火災位置、火災規(guī)模及空氣流動特性的監(jiān)控裝置，以及用于改變隧道內(nèi)氣流方向和速度的風機。
[0016]所述排煙風道朝向所述隧道內(nèi)部導通開設有多個排煙口，多組所述風機沿所述隧道縱向排列布置，所述風機與所述排煙口縱向交錯布置，全部所述風機均與所述監(jiān)控裝置進行控制連接。
[0017]所述監(jiān)控裝置監(jiān)控到所述隧道內(nèi)的某管段需要進行排煙時，控制該管段上的各風機的輸出風速和風向，降低該管段的自然風速，同時由鄰近該處的排煙口將煙氣吸入排煙風道內(nèi)進行排出。
[0018]較佳的，縱向相鄰的兩個所述排煙口之間至少布置有一組所述風機。
[0019]較佳的，縱向相鄰的兩組所述風機之間至少布置有一個所述排煙口。
[0020]較佳的，所述風機為雙向可逆可調(diào)速射流風機。
[0021]較佳的，所述排煙風道的兩端口上均設置有排煙風機。
[0022]較佳的，在每一所述排煙口對應設置有一電動開關門，所述電動開關門與所述監(jiān)控裝置控制連接。
[0023]較佳的，相鄰所述排煙口間隔100-200m。
[0024]本實用新型還提出一種隧道內(nèi)排煙方法，采用上述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)進行排煙，包括以下步驟:首先通過所述監(jiān)控裝置快速探測到某段隧道內(nèi)火災的發(fā)生并進一步確定火災位置、火災規(guī)模及該段隧道內(nèi)空氣流動特性，在此基礎上進行相應目標控制，自動和/或結合操作員手動的調(diào)節(jié)控制相應風機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，使火災區(qū)段的自然風速趨向于零，同時開啟著火點范圍內(nèi)的排煙口，實現(xiàn)煙氣快速通過對應排煙口被排煙風道吸入并排出，排煙過程中，監(jiān)控裝置保持對該段隧道內(nèi)空氣流動特性的動態(tài)監(jiān)測，對風機運行狀態(tài)進行實時調(diào)整。
[0025]本實用新型的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)的有益效果如下:
[0026]本實用新型通過監(jiān)控裝置及其方法能夠?qū)λ淼纼?nèi)的煙氣情況進行實時監(jiān)測，并通過操控各風機的輸出風速和風向以及排煙道的工作狀態(tài)，有效的降低隧道管段的自然風速，有利于將隧道內(nèi)的煙氣由排煙口進入排煙風道內(nèi)進行排出，避免煙氣過度過快擴散，保證隧道管段一定范圍內(nèi)煙氣流動呈現(xiàn)一定規(guī)律，使隧道內(nèi)的能見度、溫度、有毒有害氣體濃度等達到一種可控狀態(tài)，為隧道消防救援和疏散提供安全、舒適的環(huán)境。
[0027]應用了本實用新型的隧道，在發(fā)生火災的情況下，可對火災情況下隧道內(nèi)煙氣流動進行控制，能夠有效保護隧道襯砌結構免受火災下的高溫輻射，配合隧道消防救援以及疏散構造，一方面可以利用平行于隧道方向的獨立隧道或在隧道內(nèi)行車路面以下的空間建成縱向逃生通道展開；另一方面，由于火災的發(fā)展能得到有效的控制，可以在沿車道層進行疏散后，消防救援通過車道層展開。將單一縱向救援疏散模式和重點排煙系統(tǒng)有機結合。在火災發(fā)生第一時間，本實用新型可以通過監(jiān)控裝置確定火災位置、火災規(guī)模及隧道內(nèi)空氣流動特性，在此基礎上，通過手動或自動地調(diào)節(jié)對應風機的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，使火災區(qū)段的隧道管段的自然風速降低歸零，同時開啟著火點范圍內(nèi)的重點排煙口，進行排煙作業(yè)。
[0028]以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產(chǎn)生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為具體實施例隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)結構示意圖。
[0030]圖2為具體實施例隧道橫截面的結構示意圖。
[0031]圖3為具體實施例的隧道內(nèi)排煙方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0032]如圖1和圖2所示，本實施例的一種隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其包括:沿隧道100縱向延伸設置的排煙風道200，用于確定隧道內(nèi)火災位置、火災規(guī)模及空氣流動特性的監(jiān)控裝置300，以及用于改變隧道內(nèi)氣流方向和速度的風機400。
[0033]如圖1所示，本實施例的排煙風道200朝向隧道I內(nèi)部導通開設有多個排煙口210，多組風機400沿隧道I縱向排列布置，風機400與排煙口 210縱向交錯布置，全部風機400均與監(jiān)控裝置300進行控制連接。示例性的，如圖1所示，本實施例的縱向相鄰的兩個排煙口 210之間布置一組風機400，縱向相鄰的兩組風機400之間布置一個排煙口 210，在本實施例中一組風機400為設置在同一隧道橫截面上的兩個并排設置的風機，圖1中未示出監(jiān)控裝置及隧道具體結構，僅主要示出了風機、排煙風道及其排煙口。
[0034]具體的，本實施例的監(jiān)控裝置300監(jiān)控到隧道100內(nèi)的某管段需要進行排煙時，控制該管段上的各風機400的輸出風速和風向，降低該管段的自然風速，同時由鄰近該處的排煙口 210將煙氣吸入排煙風道200內(nèi)進行排出。
[0035]示例性的，如圖1所示，本實施例的風機400為雙向可逆可調(diào)速射流風機，排煙風道200的兩端口上均設置有排煙風機220，在每一排煙口 210對應設置有一電動開關門(圖中未示出)，所述電動開關門與監(jiān)控裝置300控制連接，相鄰排煙口 210間隔100-200m。
[0036]具體的，如圖2所示，本實施例的監(jiān)控裝置300包括檢測元件310、攝像頭320、顯示器330和PLC控制器340，將多個檢測元件310和攝像頭320設置在隧道100內(nèi)，并與PLC控制器340保持控制連接，通過檢測元件310和攝像頭320對隧道內(nèi)的情況進行實時檢測和監(jiān)視，檢測元件310可對隧道100內(nèi)的煙氣濃度和流動速度等參數(shù)進行檢測并反饋到PLC控制器340上，通過攝像頭320和顯示器330可對隧道內(nèi)的實時情況進行有效了解，并通過PLC控制器340控制相應風機400的風速和風向，弓丨導隧道100內(nèi)的氣流通過鄰近的排煙口210進行快速有效的排放。
[0037]當然了，在其他具體實施例中，監(jiān)控裝置可以根據(jù)實際需要采用其他外購件進行組裝使用，如采用計算機配合各類傳感器進行監(jiān)控使用等，風機和排煙風機的具體型號和設置數(shù)量也可以根據(jù)需要進行選購和設置，如縱向相鄰的兩個所述排煙口之間還可以布置有多組所述風機，縱向相鄰的兩組所述風機之間還可以布置有多個所述排煙口，此處不再贅述。
[0038]示例性的，利用本實施例的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)進行排煙的隧道內(nèi)排煙方法具體如下:
[0039]如圖3所示，在應用了本實施例隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)的隧道內(nèi)，如果隧道內(nèi)的某處發(fā)生火災，通過監(jiān)控裝置300可以快速探測到火災的發(fā)生并進一步確定火災位置、火災規(guī)模及該段隧道內(nèi)空氣流動特性，并建立空氣特性預測模型，在此基礎上進行相應目標控制，自動和/或結合操作員手動的調(diào)節(jié)控制相應風機400的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，使火災區(qū)段的自然風速趨向于零(無限接近于零或等于零)，將煙氣壓制在火災區(qū)段內(nèi)，同時開啟著火點范圍內(nèi)的排煙口 210，使得該火災區(qū)段的煙氣不再擴散，實現(xiàn)煙氣快速通過對應排煙口 210被排煙風道200及時吸入并排出，排煙過程中，監(jiān)控裝置300保持對該段隧道內(nèi)空氣流動特性的動態(tài)監(jiān)測，實時調(diào)整空氣特性預測模型，對風機400運行狀態(tài)進行實時調(diào)整，使得一定時間隧道內(nèi)的車道層一定高度范圍內(nèi)(2m)的能見度、溫度、有毒有害氣體的濃度能夠控制到一定的程度和范圍，滿足消防救援及疏通逃生的要求。
[0040]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本實用新型的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，包括沿隧道縱向延伸設置的排煙風道，所述排煙風道朝向所述隧道內(nèi)部導通開設有多個排煙口，其特征在于:所述隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)還包括: 用于確定隧道內(nèi)火災位置、火災規(guī)模及空氣流動特性的監(jiān)控裝置，以及用于改變隧道內(nèi)氣流方向和速度的風機； 多組所述風機沿所述隧道縱向排列布置，所述風機與所述排煙口縱向交錯布置，全部所述風機均與所述監(jiān)控裝置進行控制連接； 所述監(jiān)控裝置監(jiān)控到所述隧道內(nèi)的某管段需要進行排煙時，控制該管段上的各風機的輸出風速和風向，降低該管段的自然風速，同時由鄰近該處的排煙口將煙氣吸入排煙風道內(nèi)進行排出。
2.如權利要求1所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:縱向相鄰的兩個所述排煙口之間至少布置有一組所述風機。
3.如權利要求1或2所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:縱向相鄰的兩組所述風機之間至少布置有一個所述排煙口。
4.如權利要求1所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:所述風機為雙向可逆可調(diào)速射流風機。
5.如權利要求1所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:所述排煙風道的兩端口上均設置有排煙風機。
6.如權利要求1所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:在每一所述排煙口對應設置有一電動開關門，所述電動開關門與所述監(jiān)控裝置控制連接。
7.如權利要求1所述的隧道內(nèi)排煙系統(tǒng)，其特征在于:相鄰所述排煙口間隔100-200m。
【文檔編號】E21F1/00GK203962019SQ201420429506
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】寧佐利, 顧金龍, 王莉, 胡波, 胡崢, 王曉波, 劉濤, 宋飛 申請人:上海市城市建設設計研究總院