3、公路隧道火災(zāi)模式下網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)技術(shù)

1、公路隧道防災(zāi)救援技術(shù) 第三部分公路隧道火災(zāi)模式下網(wǎng)絡(luò)通風(fēng)技術(shù) 一、火災(zāi)模式下縱向式通風(fēng)力二、火災(zāi)模式下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的特點及解算方法三、隧道通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)程序研制四、火災(zāi)通風(fēng)設(shè)計 主要內(nèi)容一、火災(zāi)模式下縱向式通風(fēng)力（1）自然通風(fēng)力（2）摩擦阻力（3）局部阻力（4）風(fēng)機升壓力（5）火災(zāi)引起的壓力（1）自然通風(fēng)力 由自然風(fēng)影響、氣壓差及溫差所產(chǎn)生的壓力差形成自然通風(fēng)力。 （2）摩擦阻力 火區(qū)下游煙流摩擦阻力： 火區(qū)上游分為兩種情況，第一情況為無車輛情況，按正常摩擦阻力進行計算；第二種情況為有車輛情況，考慮車輛占用隧道面積，即阻力增大，然后進行計算。（3）局部阻力 隧道中的匯流和分流所引起的壓力損失（7）風(fēng)機升

2、壓力 一臺射流風(fēng)機的升壓力： 軸流風(fēng)機送風(fēng)口升壓力： 軸流風(fēng)機排風(fēng)口升壓力： （5）火災(zāi)引起的壓力 節(jié)流效應(yīng)煙流阻力： 火風(fēng)壓：二、火災(zāi)模式下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的特點及解算方法1、火災(zāi)模式下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的特點2、火災(zāi)模式下通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算方法（1）非線性方程組的組集 根據(jù)三個定律進行非線性方程組組集，即根據(jù)風(fēng)量平衡定律、風(fēng)壓平衡定律、阻力定律進行非線性方程組組集。（2）非線性方程組的求解 解算通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)分析方法雖然很多，但都是根據(jù)風(fēng)網(wǎng)的兩個基本變量而派生出來的，概括起來可分為風(fēng)量法和風(fēng)壓法兩大類。一般采用回路風(fēng)量法。三、隧道通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計（1）總體功能：能夠方便地解算正常運營模式、火災(zāi)模式下長大隧道復(fù)雜通

3、風(fēng)網(wǎng)絡(luò)問題。（2）前處理：系統(tǒng)設(shè)置了與CAD系統(tǒng)接口，即首先采用CAD繪制隧道通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，然后直接導(dǎo)入本系統(tǒng)，系統(tǒng)可以顯示該通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，并可以對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖進行可視化修改。（3）自動組集非線性方程組：系統(tǒng)自動對通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)進行處理，包括隧道通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的自動形成，風(fēng)網(wǎng)中最小樹和余樹弦的自動查找，風(fēng)網(wǎng)中獨立回路的自動形成，基本關(guān)聯(lián)矩陣的自動形成，獨立回路矩陣的自動形成，風(fēng)量平衡方程的自動組集，風(fēng)壓平衡方程的自動組集，非線性方程組的自動組集等。（4）火災(zāi)模擬：系統(tǒng)可在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中自動模擬火災(zāi)節(jié)流效應(yīng)阻力，同時可以自動追蹤火災(zāi)煙流在隧道中的擴散，動態(tài)計算火風(fēng)壓，并可模擬射流風(fēng)機和軸流風(fēng)機作用。（5）非線性方程組

4、自動求解：系統(tǒng)自動求解方程組，最終給出各分支風(fēng)量和需要的風(fēng)機數(shù)量及風(fēng)機布置。四、火災(zāi)通風(fēng)設(shè)計（一）火災(zāi)規(guī)模和最高溫度確定 （1）火災(zāi)規(guī)模 （2）最高溫度（二）隧道基本設(shè)計參數(shù)確定（1）交通流參數(shù)（2）主隧道設(shè)計參數(shù)（3）斜豎井參數(shù)（4）風(fēng)機房設(shè)計參數(shù)（5）人行橫通道設(shè)計參數(shù)（6）行車橫通道設(shè)計參數(shù)（三）火災(zāi)模式下通風(fēng)力計算（1）自然通風(fēng)力（2）摩擦阻力（3）局部阻力（4）風(fēng)機升壓力（5）火災(zāi)引起的壓力（四）計算工況及控制原則1、火災(zāi)模式下通風(fēng)至少分為2個階段： （1）疏散救援階段通風(fēng) （2）滅火階段通風(fēng)2、每個階段分4種工況，進行風(fēng)量維持： （1）火災(zāi)點距豎井較遠 火區(qū)風(fēng)速控制在2-3m/s，

5、方向沿行車方向，火區(qū)上游附近第一個橫通道風(fēng)流方向保證由非火災(zāi)隧道流向火災(zāi)隧道。 （）火區(qū)位于排風(fēng)段，排風(fēng)段和送風(fēng)段風(fēng)速都控制在3m/s。（3）火區(qū)位于短道內(nèi)或送風(fēng)段，排風(fēng)段風(fēng)速控制在3m/s，送風(fēng)段風(fēng)速控制在6m/s。（五）火災(zāi)區(qū)段劃分 隧道防火分區(qū)原則：以橫通道間隧道長度作為一個防火分區(qū)，豎井進出風(fēng)口短道間單獨作為一個火災(zāi)分區(qū)。（六）計算實例火災(zāi)點：上行線豎井1豎井2主隧道中的48分支處豎井3送風(fēng) 豎井3排風(fēng)Q=326.35m3/s Q=303.43m3/s160 159158 157156 155豎井1送風(fēng) 豎井1排風(fēng)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火災(zāi)點風(fēng)速為2.9m/s；三條橫通道的風(fēng)流方向和流量為： 23133 Q=