北京地铁复八线通风排烟系统应用分析_培训课件.pdfVIP

北京地铁复八线通风排烟系统应用分析 京地铁运营有限公司 顾庆宜 地铁是人群密度高、封闭性强的公共场所，加之通道和空间狭小，一旦发生阻塞和火灾 等突发灾害事件，人员的疏散和灾害的消除将十分困难，如果处理不当，后果不堪设想。因 此，地铁的通风排烟系统是地铁安全运营的重要设施之一。但是，由于地铁的站台和隧道主 要处于地下，因而，在地铁内实现通风排烟的不确定性和困难明显与一般的建筑相比要困难 得多。 1、地铁通风系统的作用及运行模式 地铁通风系统的作用是：在正常情况下，通过风机提供足够的风量和风压，将室外新 鲜空气送入地铁内部或将废气废热排出，保证地铁内具有一定的风速和合理的气流组织，实 现地铁内外空气交换。更换空气将冲淡空气中的有害物质，提高或降低空间中的空气温度或 相对湿度，目的是保证封闭空间满足人们对卫生的要求，创造出具有一定舒适度的环境，保 证设备的安全运行及乘客的出行环境。 在灾害情况下，当列车阻塞在区间隧道内时，能维持车厢内乘客短时间能接受的环境 条件：当地铁发生火灾事故时，能提供有效的排烟手段，给乘客和消防人员输送足够的新鲜 ’ 空气，形成一定的风速，引导乘客迅速撤离现场。 地铁通风系统根据其不同功能，设计如下三种运行模式： 正常运行模式。这是一种占主导地位的运行模式，在正常运行期间应考虑尽最大努力优 化环控系统的性能，满足乘客要求的舒适度，并降低系统的能耗； 列车阻塞模式。由于延误或运行故障可能导致阻塞，在此期间，通风的主要目的是维持 列车内外的空气交换或空调装置连续运转，以保证车厢内乘客的相对舒适： 防灾运行模式。通常是由于某种原因引起隧道内--N正在行驶的列车发生火灾或在车站 内发生火灾等紧急情况，交通运输中断，要求排烟和乘客撤离。此时通风设施开启的意义在 于及时排烟，为乘客提供一条无烟、无高温气体的安全通道，为紧急救援提供宝贵的时间。 2、地铁环境控制系统的研究方法 地铁环控的目的是要把地下的站台，站厅与区间隧道的热环境控制在舒适范围内，当列 车车厢依靠空调来维持热舒适时，要求隧道内的气温能保证列车空调器正常高效地工作。同 时，在地铁发生灾害时能够正确及时地通风排烟。要实现这个目的，．首先必须弄清楚环境状 态的变化规律和环控系统对地铁环境状态的调控作用和火灾烟气流动规律。 目前世界各国研究地铁环控的主要方法有物理模型实验方法、现场实际观测方法和数值 模拟方法。 i (1)物理模型实验 ．72． 复杂条件下的问题可采用按相似原理缩小尺寸的物理模型进行实验研究。通过物理实验 研究，再现流场中流体的实际运动过程，以便直接观察到空气的流动过程，并可得出其压力 分布和温度分布状况。然而，建立物理模型进行模拟实验除建实验台需要较高投资外，还有 结构方案变化受限，适应性差，无法用于不断出现的新技术新方案的研究。由于地铁中影响 流体运动的因素很多，经常会遇到模拟上的困难，以至于要做到物理模拟与实际完全相似是 不可能的。 (2)现场实际观测 现场实际观测就是在地铁中实际观测和测量风速、压力场与温度场的分布以得到最为真 实的结果。但是，由于地铁的面积很大，要想用此方法对地铁中的流场进行全面的了解是不 可能的；已有的实际地铁系统受系统结构限制，无法试验各种不同环控方案的效果；地铁热 环境的外扰之一是以一年为周期的室内外气象，地铁系统从建成投入运营到内部达到热稳定 需要经过数年的时间，不可能花费一年至数年的时间进行现场实验，因而应用此方法对地铁 中的流场进行研究常常带有局限性。 (3)数值模拟方法 数值模拟方法通过求解按照守恒原理对流场中对流一扩散过程建立的微分方程组来得 到所需的速度分布、压力场的分布和温度场的分布。为了得到复杂问题的数值解必须将所求 问题的微分方程组离散成代数方程组。即在整个求解区域上设置具有一定规律的网格，在这 些网格的节点上定义变量值，并使它们满足微分方程所表达的守恒原理，可以得到相应的代 数方程组，求解这些代数方程组，就可以得到所需求解的对流一扩散问题的数值解。 数值计算具有经济性好，所用时间短，结果完整，模拟真实条件强等优点。随着计算机 技