城市综合管廊消防标准及火灾研究综述

为系统把握当前消防标准化及火灾研究工作的成果及其不足,简述城市综合管廊基本概念,回顾国内外综合管廊发展历程,分析综合管廊火灾危险性,论述综合管廊火灾与交通隧道火灾的区别;从基础问题和实践应用2个层面,综述综合管廊火灾研究的成果和总体进展;总结国内外消防设计规范要求的差异和国内标准的发展情况,全面展望未来综合管廊火灾研究方向。研究结果表明:基础问题的研究方法以借鉴交通隧道领域为主,研究内容有局限性,研究课题间联系不紧密;实践应用研究局限于工程经验探讨,消防规范普遍缺乏专项标准。     

综合管廊自动巡检机器人介绍及应用

正近年来,我国城市综合管廊建设高速发展。在城市地下综合管廊大规模建设的同时,安全问题亦不可忽视。针对城市地下综合管廊建筑结构特征及主要风险,中国安全生产科学研究院联合相关单位研发了实现地下综合管廊全天候自动化巡检的安全巡检机器人。近年来,在国家政策的支持和推动下,我国城市综合管廊建设高速发展。城市地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政     

综合管廊燃气舱运营风险及应对措施探讨

为降低综合管廊燃气舱的运营风险,选择燃气舱泄漏、爆炸2类事故进行分析.利用OpenFoam软件模拟综合管廊燃气舱爆炸对纵向前后相邻分区的影响,模拟结果显示,最大超压值可能在纵向相邻分区中出现.从本质安全和防爆抑爆2个角度,提出使用模块化管道作业机器人、线型激光可燃气体探测器、控制点火源、减少支墩和支架数量和减小体积、预警前后相邻分区、增大泄爆面积、通风夹层防火防爆处理等措施进一步提升综合管廊燃气舱的安全,降低事故风险.     

基于CM和信息熵的综合管廊施工安全风险耦合评价研究

针对我国地下综合管廊施工安全事故频发的现象,提出一种基于CM和信息熵的综合管廊施工安全风险耦合评价方法。通过分析综合管廊施工事故的原因,从事故致因角度探究综合管廊施工安全风险耦合机理,建立了综合管廊施工安全风险评价指标体系,并运用信息熵量化各指标权重。考虑风险因素间的相互耦合作用,基于耦合度模型(CM)构建了综合管廊施工风险耦合模型,并以耦合度值对综合管廊施工安全风险状态进行定量评价。最后以实际案例对模型进行验证,发现该评价方法能充分考虑施工安全风险因素之间的耦合效应,更加贴近工程实际,能够为地下综合管廊安全施工风险管理提供新的依据。     

综合管廊兼顾疏散能力分析及辐射范围研究*

为研究综合管廊在安全疏散中的作用，应用Pathfinder疏散仿真软件对综合管廊疏散能力模拟分析，得出不同断面管廊通道、各疏散口部、楼梯处通过能力，分析管廊人员在单车、步行疏散速度下覆盖范围与事故波及范围，通过两者交集得到综合管廊疏散辐射范围。结果表明:综合管廊具备一定兼顾疏散能力，得出的通过能力可指导综合管廊人流量监控器布局，提供各部位人流量上限取值，预防拥堵和踩踏事故发生，为化工园区制定疏散方案提供新思路。     

国内外综合管廊规范对比

论文首先以管线和结构标准为例,对比分析了中国《城市综合管廊工程技术规范》(本文统称为GB 50838-2015)、日本、美国和加拿大本拿比市综合管廊设计方法的异同点及各自存在问题。然后,以计算山东泰安地区的降雨强度为实例,分析中国和日本方法计算结果的差异,最后提出建议。     

基于OpenFOAM的综合管廊舱内燃气泄漏扩散数值模拟

为实现综合管廊燃气泄漏扩散的精确高效模拟分析,进而为综合管廊燃气泄漏事故的安全防控提供技术支撑,利用OpenFOAM对城市地下综合管廊舱内燃气泄漏扩散进行数值建模计算,研究分析通风受限空间内的燃气泄漏扩散规律,并结合对应急响应时间的分析验证了通风策略的有效性。研究结果表明:气体射流作用与浮升力作用是影响综合管廊燃气泄漏扩散浓度分布的重要因素,采取合理的通风措施可有效加速燃气的流动与扩散,缩短燃气泄漏报警响应时间,有利于燃气泄漏事故应急决策与应急救援的快速实施。     

科技动态

中关村西区综合管廊及其地下空间开发利用研究北京城建设计研究总院有限责任公司等公司完成该课题依托中关村西区工程,首次创建了“地下市政管廊、地下空间开发及地下环行车道”三位一体的综合管廊模式,并对其进行了全面系统的研究。具体表现在:     

火源位置对L型管廊电缆火灾影响规律的数值模拟研究

选取某城市L型综合管廊电缆舱为研究对象,采用FDS数值模拟软件研究了不同火源位置对L型管廊电缆火灾温度纵向衰减规律、烟气浓度分布规律及烟气危害性的影响。研究结果表明,L型廊道构型影响了不同火源位置的管廊电缆火灾最高温度纵向衰减的连续性,基于热边界层理论提出了适用于L型管廊的二维平面最高温度纵向衰减模型。基于峰宽时间计算了L型管廊火灾的烟气总危害性参数,不同火源位置的烟气危害性总在靠近管廊节点位置处最低。这些结果可对综合管廊的消防设计与火灾防控提供参考。     

城市地下综合管廊运营安全管控

正目前,我国仅有少数城市或区域的综合管廊正在运营中,在综合管廊安全技术管理方面缺乏经验,又因相应的规范和技术标准较少,所以,在综合管廊建设阶段就开始着手运营期安全管理基础工作十分必要。地下综合管廊是在城市地下建设的管线隧道,并将电力、通信、燃气、给水、热力、排水等多种市政管线集中敷设在该隧道内,实施     

电气管廊火场模拟分析与灭火有效性试验研究

针对三种不同尺寸的电气管廊试验环境,开展实体火试验,研究引火源、电缆类型及通风风速等因素对电气管廊火灾温度特性的影响,研究表明,电缆类型及引火源对火灾发展影响较大,通风风速对火灾温度特性产生规律性影响,不同尺寸的电气管廊内温度变化不存在比例关系。细水雾灭火系统可以有效扑灭电缆发热起火及外部火引燃的火灾,数值模拟结果可以较好的预测实体火试验结果。     

公路隧道火灾风险评价模型及应用

公路隧道火灾风险评价研究是预防和控制公路隧道火灾事故的重要手段。通过火灾案例统计分析,运用安全系统工程方法分析公路隧道火灾事故原因,从设备因素、人员因素、环境因素以及管理因素四个方面构建公路隧道火灾风险评价指标体系。建立了基于模糊层次评价法公路隧道火灾风险评价数学模型;最后对某公路隧道进行应用实例研究,确定了公路隧道的火灾风险等级并提出了相应的改进措施。结果表明公路隧道火灾风险评价指标体系以及评价方法能合理反映公路隧道的火灾风险。     

基于FDS的综合管廊电缆火灾烟气优化控制模式研究

为给火灾情景下管廊检修人员应急疏散和外部消防救援提供有益指导,采用火灾动力学软件对不同的通风系统（自然通风、机械负压通风和全面机械通风）与防火门、喷淋系统的不同开启状况等12种组合模式下的温度、能见度等参数变化进行分析,探究综合管廊火灾烟气优化控制模式。结果表明:进风系统、排烟系统、喷淋系统以及防火门合理的优化组合模式能够达到有效控制管廊火灾烟气的目的;火灾情景下,自然通风系统不能有效控制火灾烟气的发展,而机械负压通风和全面机械通风系统,如能及时启动喷淋以及关闭防火门,管廊内的烟气便可得到有效的控制。研究结果可为应急条件下人员疏散提供参考。     

综合管廊内火灾自动报警探测器实验研究

为了能够有效提升综合管廊内火灾自动报警系统的准确性和可靠性,本文采用火灾实体试验的方法,通过对各类型火灾自动报警探测器响应时间的情况进行分析和比较,研究综合管廊电力舱内常用探测器的性能。研究结果表明:接触式缆式线型感温火灾探测器可以较早的探测到电缆温度异常变化的现象,可用于早期预警。点型感烟探测器对烟粒子浓度较为敏感,可用于综合管廊电力舱室的空间探测。分布式光纤型感温火灾探测器对明火温度的变化较为敏感,作为空间型的火灾探测器比较可靠。     

单洞四车道大断面公路隧道防火安全对策

以连霍高速公路张茅隧道为例,针对单洞单向交通四车道大断面公路隧道提出科学的火灾预防原则及系统的火灾预防策略.提出“灭火器+泡沫消火栓系统+简易灭火设施+自备消防车”的山区长大公路隧道消防系统设计思路,对公路遂道工程建设及安全管理具有一定的参考价值.     

城市交通隧道坡度对火灾烟气扩散影响研究

利用大涡模拟方法研究城市交通隧道火灾自然通风下烟气的扩散规律,重点研究隧道的坡度对烟气羽流的影响。研究坡度在0-5%范围内的隧道内烟气层横向以及纵向温度场分布以及火源拱顶处最高温度随时间的变化规律,并与坡度为零的隧道火灾的烟气模拟结果进行比较。研究表明：5%坡度对烟气纵向分布影响较大,尤其在火源下游的上坡方向,烟气层沉降快。坡度使烟气最高温度点火源下游偏移,但最高温度值变化不大。研究结果对于研究城市交通隧道的消防设计以及人员疏散提供参考。     

基于AHP-证据理论的综合管廊火灾安全评价

为了进行综合管廊火灾安全评价,提出了基于AHP-证据理论的评价模型。采用AHP法得出综合管廊火灾安全评价体系中各因素的权重,再引入D-S证据理论提高评价的可信度。从"人、机、环、管"四大方面归纳出影响综合管廊火灾安全的潜在影响因素并分级,建立综合管廊火灾安全评价指标体系;通过AHP法得出体系中各因素的权重,再通过信任函数和似然函数的计算得到量化评价结果;最后将多个评价结果进行融合以提高最终评价结果的可信度,并且评判火灾安全等级。对某综合管廊的实例分析表明,当不同专家给出的评价结果有差异时,依据证据理论将不同的证据进行融合,能有效提高综合管廊火灾安全评价的可信度,最终得到可靠的评价结果。通过分析得出设备因素对综合管廊火灾安全评价体系影响最大。     

玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的应用研究

针对当前多发的隧道火灾,探讨玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的可行性。通过有限元计算分析,对设置玻化微珠保温砂浆隔热层的隧道衬砌结构防火性能进行研究,同时对不同火灾规模下隧道温度场的影响进行了分析。研究结果表明玻化微珠保温砂浆可以很好地阻止热量的入侵,初步验证了其在隧道防火应用的可行性,可为后续隧道防火设计及相关研究提供参考。     

基于红外热成像技术烃类火灾下沉管隧道开裂分析*

为了研究烃类火灾下沉管隧道的开裂深度,建造沉管隧道缩尺模型,采用HCinc升温曲线在沉管隧道左、右两侧孔内同时开展明火试验。在沉管隧道火灾试验过程中,利用热电偶和红外热像仪测量沉管隧道的温度场变化,利用红外热像仪对混凝土裂缝位置的温度变化进行监测。基于混凝土内水分迁移原理,结合混凝土裂缝中水和水蒸气的温度变化及混凝土内温度场分布,推断出在点火95 min时,混凝土裂缝开展深度超过150 mm。研究结果表明:在沉管隧道内部发生火灾的情况下,受火侧受热膨胀容易导致沉管隧道外侧混凝土受拉开裂,在沉管隧道抗火设计中,建议考虑内外侧温差导致的混凝土开裂问题。