[发明专利]一种公路隧道区段式重点排烟系统及方法

说明书

本发明公开了一种公路隧道区段式重点排烟系统，包括沿隧道长度方向设置的排烟道，所述排烟道通过烟道板与隧道隔开；设于所述排烟道首尾两端的端部排烟机房以及间隔布置在所述排烟道下方的多组常闭式排烟单元；两个所述端部排烟机房与所述排烟道相连通；其中，每组所述排烟单元中排烟口的数量为3‑5个，所述排烟口的面积为5‑10m²；相邻两组所述排烟单元之间的间距为200‑1000m。本发明提供的公路隧道区段式重点排烟系统，具备纵向排烟系统控制简单、安全可靠的特点，同时具有重点排烟系统效果好的优点，可克服现有超长隧道重点排烟系统漏风量大、在活塞风作用下烟气蔓延距离过长导致排烟系统效果不佳的缺点。

技术领域

本发明属于隧道通风排烟技术领域，具体涉及一种公路隧道区段式重点排烟系统及方法。

背景技术

目前公路隧道常用的排烟方式有纵向排烟和重点排烟。纵向排烟的优点是控制简单，可靠性高，缺点是只能保证火源上游为安全区，火灾下游空间均为烟气区，烟气蔓延路径长，救援路径单一，仅适用于排烟区段不大于3km的城市单向交通隧道和5km以下的公路单向交通隧道。相对于纵向排烟系统，重点排烟系统能将烟气有效控制在一定范围内，尤其在隧道阻滞工况下，可以更好地保证隧道内司乘人员安全疏散，为人员疏散和救援赢得宝贵的时间。近年来，重点排烟在国内外长大公路隧道中已得到了广泛的应用，如瑞士Chienberg隧道、美国SR99隧道、武汉长江隧道、上海长江隧道、港珠澳海底隧道等。

目前，常规的重点排烟系统的排烟口通常是间隔60m设置一组，火灾时同时开启火源上游和火源下游若干个排烟口，同时开启两端排烟机房内风机对着火隧道进行排烟。该排烟方式对于特长隧道存在以下三方面问题：1、由于排烟口自身结构型式与安装工艺，导致每个排烟口均会产生一定的漏风量，隧道越长，需要设置的排烟口数量越多，因排烟口产生的漏风量也随之增加。对于特长隧道，漏风量增加将导致火灾点排烟不足，无法有效排烟，导致重点排烟系统效果不佳或失效的情况。2、如图1所示，当发生火灾时启动相应隧道排烟模式，通常为开启火源上下游各3组排烟口。火灾发生前，隧道内车辆正常行驶会产生活塞风，隧道内纵向风速可达5-8m/s；火灾发生后火源上游的车辆停车疏散，火源下游的车辆继续往前驶离隧道仍会形成一定的活塞风，火灾烟气受到正常运营活塞风和火源下游车辆驶离产生活塞风双重叠加影响，被纵向风吹向火源下游，对于特长隧道，活塞风衰减需要一定的时间，并且排烟系统从开启到正常运转需要180s时间，因此对于特长隧道，火灾烟气在纵向风的作用下极有可能越过下游开启的排烟口，而上游排烟口处为新风区，无法排除烟气，导致重点排烟系统不能将烟气完全捕捉，无法将烟气控制在开启的排烟口区段内，造成排烟系统失效。3、排烟口间距为60m，每60m为一个排烟区段，对于特长隧道，比如10km隧道，需要160多组排烟口，160多个模式，排烟区段数量众多，控制系统复杂、难度大，从根本上降低了系统可靠性。

中国专利申请号为201711020305.9公开了一种公路隧道分段重点排烟系统以及排烟方法，系统包括：在第1行车主洞的顶部，沿纵向按一定间隔设置若干个吊顶风道，服务隧道顶部设置主排烟道，每个吊顶风道均对应设置一个横向联络烟道，一端与吊顶风道连通，另一端与主排烟道连通。优点为：由于本发明在主洞顶部设置若干独立吊顶风道，吊顶风道承载力较强，底部设置的电动排烟口面积可扩大到50m²，纵向间距可达到1000m，减少了电动排烟口数量，简化了排烟控制预案。但该专利并未考虑到由于电动排烟口距离过大且面积的扩大，烟气在隧道内所行驶的距离增加，可能会导致排烟效率的降低以及排烟时的吸穿现象，导致排烟效果有限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种公路隧道区段式重点排烟系统和方法，旨在克服现有的公路隧道重点排烟系统排烟口设置数量多、漏风量大、部分排烟口无法有效排烟所导致的排烟效果差甚至排烟系统失效的弊端，并且通过改进排烟口的形式，在不降低排烟效率的情况下有效防止排烟时的吸穿现象，保证了排烟效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：