某多匝道城市地下道路縱向排煙系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

李俊梅，王繼東，馮　霄,李炎鋒，?！≤姡睢⊙?，劉曉陽

(1.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院， 北京100124；2.北京工業(yè)大學(xué)北京城市交通協(xié)同創(chuàng)新中心， 北京100124；3.北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司， 北京100082)

?

某多匝道城市地下道路縱向排煙系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

李俊梅1，2，王繼東1,2，馮霄1,李炎鋒1,2，常軍3，李雁3，劉曉陽3

(1.北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院， 北京100124；2.北京工業(yè)大學(xué)北京城市交通協(xié)同創(chuàng)新中心， 北京100124；3.北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司， 北京100082)

為研究多出入匝道的存在對隧道縱向排煙系統(tǒng)效率的影響，采用通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)對某多匝道城市地下道路分段縱向排煙系統(tǒng)的煙氣控制效果進(jìn)行了模擬分析，得到了不同火災(zāi)場景中風(fēng)機(jī)運(yùn)行的最佳策略。結(jié)果表明，對于該城市地下道路而言，火災(zāi)發(fā)生時各段排煙風(fēng)機(jī)不必全部運(yùn)行即可達(dá)到所要求的臨界風(fēng)速值，火源段下游豎井附近風(fēng)機(jī)需逆轉(zhuǎn)運(yùn)行才能防止豎井上游煙氣向下游擴(kuò)散，從而提高其排煙效率；若主線隧道發(fā)生火災(zāi)，匝道風(fēng)機(jī)最好停止運(yùn)行，以幫助主線隧道達(dá)到較好得控?zé)熜Ч?/p>

城市地下道路；出入匝道；縱向排煙

0　引　言

城市交通擁堵問題日益嚴(yán)重,修建城市地下道路成為緩解該問題的主要手段之一。目前，我國一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的城市,如北京、上海、深圳等已建成或在建多條城市地下道路[1-3]。城市地下道路一般擔(dān)負(fù)著完善城市路網(wǎng)等功能，因此，其結(jié)構(gòu)與一般的公路隧道相比更為復(fù)雜，多出入口是城市地下道路區(qū)別于一般公路隧道(一般只有單一進(jìn)出口)的主要結(jié)構(gòu)特征。多點(diǎn)進(jìn)出的結(jié)構(gòu)形式給在日常通風(fēng)及火災(zāi)工況下的煙氣控制氣流的有效組織帶來了難題[4-5]。目前沒有針對城市地下道路火災(zāi)工況下排煙系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，現(xiàn)有的排煙設(shè)計都是參照公路隧道的相關(guān)條款。就縱向排煙而言，國內(nèi)外隧道規(guī)范中對縱向排煙的設(shè)計只是基于所計算的臨界風(fēng)速值來設(shè)計排煙系統(tǒng)[6-10]，然而，公路隧道的結(jié)構(gòu)一般是單點(diǎn)進(jìn)出，氣流組織相對簡單，對于城市地下道路，合流和分流的存在，使得氣流在主隧道內(nèi)的速度并不恒定，不同隧道段的氣流并非相互獨(dú)立，多分岔的結(jié)構(gòu)形式勢必會對其排煙系統(tǒng)的煙氣控制的有效性產(chǎn)生影響?；诖耍疚囊阅尘哂卸喑鋈朐训赖某鞘械叵碌缆返挠揖€隧道為例，對其排煙系統(tǒng)的運(yùn)行方案進(jìn)行評估分析，以找出最佳的風(fēng)機(jī)運(yùn)行方案和策略，為其煙控系統(tǒng)的高效運(yùn)行提供依據(jù)。

1　排煙系統(tǒng)簡介

1.1工程簡介

圖1　右線隧道匝道及豎井分布示意圖Fig.1　Distributions of the ramp and ventilation shaft in the right bore of tunnel

某城市地下道路為雙洞單向隧道，左、右線隧道封閉段長均為4 685 m，有22個出、入匝道與地面道路、其他地下道路或地下交通樞紐相連。隧道內(nèi)主要路段為三車道，凈寬13.0 m，高6.0 m，與地面相連匝道為2車道，路寬8.5 m，高4.5 m。所研究的右線隧道有6條(4條駛?cè)耄?條駛出)匝道與地面道路相連，另有5條與地下交通樞紐或地下車庫相連，如圖1所示。由于設(shè)計方案中，隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主線隧道連接的地下車庫、交通樞紐會采取隔斷措施。因此，本研究只考慮直接與地面相連的出入匝道對縱向排煙的影響。

1.2通風(fēng)排煙方案介紹

該城市地下道路的排煙設(shè)計方案為豎井分段縱向排煙。主線隧道設(shè)置了2座火災(zāi)排煙專用豎井，將全線隧道劃分為3個排煙區(qū)段，如圖1所示，以減少排煙距離，有助于人員疏散及火災(zāi)救援?；馂?zāi)工況時，分區(qū)段用射流風(fēng)機(jī)輔助排煙。

1.2.1主線隧道發(fā)生火災(zāi)的通風(fēng)排煙方案

① 沿行車方向第一座豎井(豎井2)上游(設(shè)為區(qū)段1，長989 m)發(fā)生火災(zāi)時，區(qū)段1內(nèi)射流風(fēng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足煙氣控制所需臨界風(fēng)速，豎井2內(nèi)排煙風(fēng)機(jī)開啟，就近將煙氣排出，如圖2所示。

② 沿行車方向兩座豎井之間(設(shè)為區(qū)段2，長1 768 m)發(fā)生火災(zāi)時，區(qū)段2內(nèi)射流風(fēng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足排煙臨界風(fēng)速，豎井2送風(fēng)，豎井1就近將煙氣排出，如圖3所示。

圖2區(qū)段1排煙示意圖

Fig.2Sketch of the smoke ventilation in zone 1

圖3區(qū)段2排煙示意圖

Fig.3Sketch of the smoke ventilation in zone 2

③ 沿行車方向第二座豎井(豎井1)下游(設(shè)為區(qū)段3，長1928 m)發(fā)生火災(zāi)時，區(qū)段3內(nèi)射流風(fēng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿足排煙臨界風(fēng)速，豎井1送風(fēng)，煙氣由出洞口排出，如圖4所示。

圖4　區(qū)段3排煙示意圖

1.2.2匝道內(nèi)發(fā)生火災(zāi)的通風(fēng)排煙方案

通向地面的匝道采用全射流排煙方式，將煙氣有匝道洞口排出洞外。

1.3風(fēng)機(jī)參數(shù)及布置

圖5　隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)布置示意圖Fig.5　Distribution of the jet fan in the tunnel

本工程依據(jù)相關(guān)規(guī)范，設(shè)計火源功率為30 MW，設(shè)計臨界風(fēng)速3.3 m/s[9-11]。隧道內(nèi)設(shè)計射流風(fēng)機(jī)布置示意圖如圖5所示，主線共布置31組射流風(fēng)機(jī)，每組內(nèi)含3臺射流風(fēng)機(jī)，每組風(fēng)機(jī)之間的間距在100 m左右，射流風(fēng)機(jī)風(fēng)量15 m3/s，風(fēng)壓539 Pa。各匝道分別布置1組2臺射流風(fēng)機(jī)，匝道風(fēng)機(jī)風(fēng)量8.5 m3/s，風(fēng)壓539 Pa。圖中F表示主線風(fēng)機(jī)，ZF表示匝道風(fēng)機(jī)。豎井內(nèi)軸流風(fēng)機(jī)的全壓為1 526 Pa，風(fēng)量為340 m3/s，風(fēng)道的開口面積為40 m2。所有風(fēng)機(jī)都可逆轉(zhuǎn)。

由于該地下道路出入匝道多，氣流組織復(fù)雜，為達(dá)到較高的排煙效率，需對不同火災(zāi)排煙模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速進(jìn)行優(yōu)化分析，以找到最佳的風(fēng)機(jī)開啟臺數(shù)和開啟位置。

2　排煙系統(tǒng)運(yùn)行方案模擬評估

該工程隧道內(nèi)氣流流動復(fù)雜，縱向系統(tǒng)風(fēng)速和壓力平衡解算需反復(fù)迭代求解，常規(guī)的隧道通風(fēng)計算方法計算困難?；诖?，本研究中采用隧道通風(fēng)設(shè)計軟件IDA RTV(Road Tunnel Ventilation)來模擬分析各工況下隧道內(nèi)的風(fēng)速和壓力分布情況，從而對不同的系統(tǒng)運(yùn)行策略進(jìn)行評估。模擬時隧道出入口壓力設(shè)為大氣壓力，外界的環(huán)境風(fēng)速設(shè)為0 m/s，隧道內(nèi)壁面為混凝土壁面?；鹪匆儡浖脑O(shè)定條件，輸入熱釋放率和火源長度，火源長度設(shè)定為10 m。

IDA RTV隧道通風(fēng)模擬軟件是由瑞典EQUA公司使用Modelica語言開發(fā)的模塊化隧道通風(fēng)模擬軟件。程序使用集總參數(shù)模型，在每段隧道模塊內(nèi)參數(shù)以平均量表達(dá)。利用整個隧道的空氣質(zhì)量流和全壓的平衡關(guān)系以及穩(wěn)態(tài)流動能量方程，求解每段隧道的風(fēng)流參數(shù)。主要方程包括每段隧道的全壓差平衡方程、通風(fēng)豎井的壓力損失(或升壓)方程、隧道分流與合流的局部阻力損失方程、隧道出入口的風(fēng)壓差方程、每段隧道的熱平衡方程、壁面導(dǎo)熱方程和火源模型等，詳細(xì)的模型介紹可參考文獻(xiàn)[12]。

2.1區(qū)段1火災(zāi)工況下排煙系統(tǒng)運(yùn)行方案的模擬評估

2.1.1運(yùn)行工況Ⅰ-1

該工況為設(shè)計運(yùn)行模式，區(qū)段1內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)全開，豎井2排煙。駛?cè)朐训郎淞黠L(fēng)機(jī)送風(fēng)，駛出匝道射流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)。

該風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式下的模擬結(jié)果如圖6所示。由6可以看出，隧道內(nèi)射流風(fēng)機(jī)全部開啟時，隧道內(nèi)風(fēng)速過大，火源附近風(fēng)速為5.5 m/s，遠(yuǎn)大于設(shè)計的臨界風(fēng)速值，豎井處向下游風(fēng)速達(dá)1.91 m/s，意味著豎井2只排出了部分煙氣，另一部分煙氣被射流風(fēng)機(jī)吹向了豎井下游，豎井排煙效率低。經(jīng)過下游駛出隧道排出部分煙氣后，隧道內(nèi)的煙氣量有所減少。

2.1.2運(yùn)行工況Ⅰ-2

區(qū)段1內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)全開，匝道風(fēng)機(jī)關(guān)閉。

該風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式下的模擬結(jié)果如圖7所示。由圖7可以看出，與工況Ⅰ-1相比，該運(yùn)行模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速盡管有所減小，但火源附近的風(fēng)速仍達(dá)5.29 m/s，遠(yuǎn)大于設(shè)計的臨界風(fēng)速值，豎井處向下游風(fēng)速達(dá)1.70 m/s，豎井只排出了部分煙氣，部分煙氣仍被吹入了區(qū)段2，豎井排煙效率低。

圖6運(yùn)行工況Ⅰ-1模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.6Airflow speed in tunnel in operation model Ⅰ-1

圖7運(yùn)行工況Ⅰ-2模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.7Airflow speed in tunnel in operation model Ⅰ-2

2.1.3運(yùn)行工況Ⅰ-3

區(qū)段1內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)機(jī)組除火源附近F28外全部開啟，區(qū)段2射流風(fēng)機(jī)機(jī)組F21、F23逆向開啟。駛?cè)朐训郎淞黠L(fēng)機(jī)送風(fēng)，駛出匝道射流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)

該運(yùn)行模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布如圖8所示。由圖8可以看出，與前兩種運(yùn)行工況相比，火源附近的風(fēng)速有所降低，雖仍大于臨界風(fēng)速，但與臨界風(fēng)速差距減小，豎井處的向下游風(fēng)速只有0.63 m/s，意味著大部分煙氣可從豎井排出，此工況下，豎井的排煙效率高。

2.1.4運(yùn)行工況Ⅰ-4

區(qū)段1內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)機(jī)組除火源附近F28外全部開啟，區(qū)段2射流風(fēng)機(jī)機(jī)組F21、F23逆向開啟，匝道風(fēng)機(jī)不運(yùn)行。

運(yùn)行工況I-4模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布如圖9所示。由圖9可以看出，該模式下，火源附近的風(fēng)速為3.91 m/s，已接近臨界風(fēng)速，豎井處的向下游風(fēng)速只有0.29 m/s，意味著大部分煙氣可從豎井排出，該運(yùn)行工況運(yùn)行效果較前述幾個工況好。

圖8運(yùn)行工況Ⅰ-3模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.8Airflow speed in tunnel in operation model Ⅰ-3

圖9運(yùn)行工況Ⅰ-4模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.9Airflow speed in tunnel in operation model Ⅰ-4

比較4個系統(tǒng)運(yùn)行方案可以看出，區(qū)段1內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，工況Ⅰ-1、Ⅰ-2中開啟的風(fēng)機(jī)過多，使得隧道內(nèi)的風(fēng)速過大，盡管可以將煙氣吹向火源下游，對上游人員的逃生有利，但過大的風(fēng)速會吹散下游煙氣，且影響范圍較遠(yuǎn)。若下游車輛沒有及時駛出，將會受到煙氣的威脅。同時，風(fēng)速過大，使得豎井的排煙效率降低。與工況Ⅰ-3相比，工況Ⅰ-4較接近預(yù)想的設(shè)計工況，且排煙效率高，同時匝道風(fēng)機(jī)不運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用低。因此，區(qū)段1中部發(fā)生火災(zāi)時，風(fēng)機(jī)可按工況Ⅰ-4模式運(yùn)行，既可有效地控制煙氣，也可得到較高的排煙效率。

2.2區(qū)段2發(fā)生火災(zāi)時排煙系統(tǒng)運(yùn)行方案的模擬評估

2.2.1運(yùn)行工況Ⅱ-1

設(shè)計運(yùn)行模式，豎井2送風(fēng)，豎井1排煙，區(qū)段2內(nèi)射流風(fēng)機(jī)全開。駛?cè)朐训郎淞黠L(fēng)機(jī)送風(fēng)，駛出匝道射流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)。

該運(yùn)行模式下的模擬結(jié)果如圖10所示。由圖10看出，此工況中隧道內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)全部開啟時，隧道內(nèi)風(fēng)速過大，火源附近風(fēng)速達(dá)5.99 m/s，遠(yuǎn)大于設(shè)計的臨界風(fēng)速值。豎井1處向下游風(fēng)速達(dá)2.68 m/s，豎井1底部竄流嚴(yán)重，豎井1只排出了部分煙氣，大部分煙氣被射流風(fēng)機(jī)吹向了豎井下游，豎井排煙效率較低。

2.2.2運(yùn)行工況Ⅱ-2

豎井2送風(fēng)，豎井1排煙，區(qū)段2內(nèi)主線射流風(fēng)機(jī)全開，匝道風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

該風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式下的模擬結(jié)果如圖11所示。由圖11可以看出，與工況Ⅱ-1相比，該工況中隧道內(nèi)的風(fēng)速更大，火源附近風(fēng)速達(dá)6.20 m/s，遠(yuǎn)大于設(shè)計的臨界風(fēng)速值，豎井1處向下游風(fēng)速達(dá)2.37 m/s，豎井1底部竄流依然嚴(yán)重，豎井1排煙效率依然較低。

圖10運(yùn)行工況Ⅱ-1模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.10Airflow speed in tunnel in operation model Ⅱ-1

圖11運(yùn)行工況Ⅱ-2模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.11Airflow speed in tunnel in operation model Ⅱ-2

2.2.3運(yùn)行工況Ⅱ-3

豎井2送風(fēng)，豎井1排煙，區(qū)段2內(nèi)射流風(fēng)機(jī)運(yùn)行的數(shù)目減少一半，F(xiàn)10、F12、F16、F18、F20、F22開啟，區(qū)段3內(nèi)射流風(fēng)機(jī)機(jī)組F7逆向開啟，駛?cè)朐训郎淞黠L(fēng)機(jī)送風(fēng)，駛出匝道射流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)。

該風(fēng)機(jī)行模式下的模擬結(jié)果如圖12所示。由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行的數(shù)目減半，隧道內(nèi)的風(fēng)速顯著降低，火源附近的風(fēng)速為3.56 m/s，接近設(shè)計臨界風(fēng)速，豎井1下部煙氣的竄流得到阻止，豎井1的排煙效率提高。

2.2.4運(yùn)行工況Ⅱ-4

豎井2送風(fēng)，豎井1排煙，區(qū)段2內(nèi)射流風(fēng)機(jī)運(yùn)行的數(shù)目減少一半，F(xiàn)10、F12、F16、F18、F20、F22開啟，區(qū)段3內(nèi)射流風(fēng)機(jī)機(jī)組F7逆向開啟，匝道風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

該運(yùn)行模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布如圖13所示。與工況Ⅱ-3相比，該工況中隧道內(nèi)的風(fēng)速較大，火源附近風(fēng)速4.04 m/s，接近設(shè)計臨界風(fēng)速值，豎井1處向下游風(fēng)速較模式Ⅱ-3小，為0.5 m/s，豎井1的排煙效率較高。

圖12運(yùn)行工況Ⅱ-3模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.12Airflow speed in tunnel in operation model Ⅱ-3

圖13運(yùn)行工況Ⅱ-4模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.13Airflow speed in tunnel in operation model Ⅱ-4

比較以上4種運(yùn)行工況發(fā)現(xiàn)，前兩種工況隧道內(nèi)風(fēng)速過大，且排煙豎井排煙效率低。當(dāng)減少風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)目，并逆轉(zhuǎn)排煙豎井下游風(fēng)機(jī)后，隧道內(nèi)的風(fēng)速降低，火源附近風(fēng)速接近臨界風(fēng)速。與工況Ⅱ-3相比，工況Ⅱ-4中減少了匝道風(fēng)機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用低。因此，區(qū)段2發(fā)生火災(zāi)時，采用工況Ⅱ-4模式，煙氣控制效果好。

2.3區(qū)段3發(fā)生火災(zāi)時排煙系統(tǒng)運(yùn)行方案的模擬評估

2.3.1運(yùn)行工況Ⅲ-1

設(shè)計運(yùn)行模式，豎井1送風(fēng)，區(qū)段3內(nèi)射流風(fēng)機(jī)全開，駛?cè)朐训郎淞黠L(fēng)機(jī)送風(fēng)，駛出匝道射流風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)。

該運(yùn)行模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布如圖14所示。由圖14可以看出，該模式下，隧道內(nèi)風(fēng)速較大，有利于煙氣的盡快排出，火源附近風(fēng)速4.14 m/s，大于設(shè)計的臨界風(fēng)速值。

2.3.2運(yùn)行工況Ⅲ-2

豎井1送風(fēng)，區(qū)段3內(nèi)射流風(fēng)機(jī)全開，匝道風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行。

該運(yùn)行模式下的模擬結(jié)果如圖15所示。由圖15可以看出，與模式Ⅲ-1相比，匝道風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行時，火源附近的風(fēng)速變化不大，風(fēng)速大于臨界風(fēng)速，說明煙氣逆流得到了控制，火源下游風(fēng)速較工況Ⅲ-1有所增加，煙氣的排出效率有所提高，此工況下的煙氣控制效果優(yōu)于模式Ⅲ-1。該模式應(yīng)為火災(zāi)發(fā)生在區(qū)段3的風(fēng)機(jī)最佳運(yùn)行模式。

圖14運(yùn)行工況Ⅲ-1模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.14Airflow speed in tunnel in operation model Ⅲ-1

圖15運(yùn)行工況Ⅲ-2模式下隧道內(nèi)的風(fēng)速分布

Fig.15Airflow speed in tunnel in operation model Ⅲ-2

3　結(jié)　論

通過對該多出入匝道城市地下道路不同區(qū)段火災(zāi)工況下不同排煙系統(tǒng)運(yùn)行方案的模擬分析可以看出：

①對于該地下道路而言，火災(zāi)工況下排煙風(fēng)機(jī)可不必全部運(yùn)行即可達(dá)到火災(zāi)要求的臨界風(fēng)速值，且對于區(qū)段1和區(qū)段2而言，排煙豎井下游附近風(fēng)機(jī)需逆轉(zhuǎn)運(yùn)行才能防止上游煙氣向下游擴(kuò)散，從而提高排煙豎井的排煙效率。

②若主線隧道發(fā)生火災(zāi)，匝道風(fēng)機(jī)最好停止運(yùn)行，以幫助主線隧道達(dá)到較好得控?zé)熜Ч?/p>

對于多出入匝道的城市地下道路，其排煙系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行不能只依據(jù)普通公路隧道單一的需風(fēng)量計算公式進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)結(jié)合通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型分析匝道的存在及不同的通風(fēng)方式對隧道內(nèi)氣流的影響，找出最佳的系統(tǒng)運(yùn)行方案，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的煙氣控制效果。由于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模擬只是一個一維的模擬軟件，必要時可結(jié)合CFD模擬來對隧道內(nèi)煙氣的局部流動狀況進(jìn)行詳細(xì)分析。

[1]錢七虎.建設(shè)特大城市地下快速路和地下物流系統(tǒng)—解決中國特大城市交通問題的新思路[J]. 科技導(dǎo)報，2004(4)：3-6.

[2]江曉東，崔鳳安，吳文化.城市地下高速公路—解決城市交通機(jī)動化問題的新途徑[J]. 城市交通，2003(3)：45-47.

[3]劉韻.城市地下快速道路建設(shè)動因分析[J]. 地下空間與工程學(xué)報，2006，2(8)：1293-1296.

[4]李炎鋒，李俊梅，劉閃閃.城市交通隧道火災(zāi)工況特性及煙控技術(shù)分析[J]. 建筑科學(xué)，2012，28(11)：75-80.

[5]李俊梅，劉閃閃，許鵬，等.分岔角對地下道路火災(zāi)煙氣蔓延影響模擬[J]. 消防科學(xué)與技術(shù)，2014, 33(6)：616-618.

[6]National Fire Protection Association.NFPA 502-Standard for road tunnels, bridges, and other limited access highways[S], Quincy：National Fire Protection Association，2014.

[7]World Road Association.Fire and Smoke Control in Road Tunnels[R]. France: World Road Association, 1999.

[8]The European Parliament and the Council.Directive 2004/54/EC: on minimum safety requirements for tunnels in the trans-European road network[S]. Brussels: The European Parliament and of the Council, 2004.

[9]招商局重慶交通科研設(shè)計院有限公司.JTG/T D70/2-02-2014公路隧道通風(fēng)設(shè)計細(xì)則[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司，2014.

[10]上海隧道工程軌道交通設(shè)計研究院編制.道路隧道設(shè)計規(guī)范(DG/TJ08-2033-2008)[S]. 上海：上海市建筑建材市場管理總站，2008.

[11]李利軍，董曉明，胡兆同.大跨徑懸索橋承重構(gòu)件公路火災(zāi)安全距離研究[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2014, 39(4): 886-893.

[12]EQUA Simulation AB.IDA tunnel—theoretical reference(version 4.5)[R]. Stockholm: EQUA Simulation AB, 2014.

(責(zé)任編輯唐漢民裴潤梅)

Operation optimization of longitudinal smoke control system in urban underground traffic tunnel with multiple ramps

LI Jun-mei1,2, WANG Ji-dong1,2, FENG Xiao1, LI Yan-feng1,2, CHANG Jun3, LI Yan3, LIU Xiao-yang3

(1.College of Architecture and Civil Engineering, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;2.Beijing Collaborative Innovation Center for Metropolitan Transportation,Beijing University of Technology, Beijing 100124, China;3.Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute, Beijing 100082, China)

To study the effects of ramps on the efficiency of longitudinal smoke control systemin urban traffic tunnel, a tunnel ventilation network model is established. The smoke control effects indifferent fire scenarios are studied by the numerical method, and the most optimal ventilation strategy in each scenario isobtained. The results show that the critical wind velocity can be reached without all designed fans running, and the fans at the downward of the ventilation shaft need to run reversely to obtain high exhaust efficiency. The longitudinal smoke control system in the main tunnel and the smoke control systems in the ramp should run in combination for high efficiency in smoke control.

urban underground traffic tunnel; entry and exit ramp; longitudinal smoke control

2016-01-05；

2016-05-23

國家自然科學(xué)基金項目資助(51278018)； 北京市自然科學(xué)基金—北京市科學(xué)技術(shù)研究院聯(lián)合資助項目(L140002)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金項目(20121103110024)

李俊梅(1970—)，河南新密人，北京工業(yè)大學(xué)副教授，博士；E-mail: lijunmei@bjut.edu.cn。

10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2016.1162

TU83

A

1001-7445(2016)04-1162-08

引文格式：李俊梅，王繼東，馮霄,等.某多匝道城市地下道路縱向排煙系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化[J].廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2016，41(4)：1162-1169.