CC BY
15
Моделирование критической тепловой депрессии
при пожаре в тоннеле
Колодяжный С. А., Переславцева И. И., Леонтьев С. Н.,
Воронежский государственный архитектурно-строительный университет,
г. Воронеж
В условиях тоннелей метрополитена, погрешность расчетных зависимостей, во многом зависит от правильности формирования расчетных схем вентиляционных соединений на основе общей схемы вентиляции тоннелей метропо-
литена (рис. 1). В этой связи, расчетные зависимости для определения критических параметров тоннелей, представлены, в общем виде, позволяющем учитывать многообразие схем вентиляционных соединений перегонов, различные условия их формирования, возможное место возникновение пожара и предполагаемое направление дымоудаления. Расчетные схемы вентиляционных соединений перегонов ориентируются относительно станционных вентиляторных установок, т. е. представляются в виде сложного параллельного соединения, в котором станционная вентиляторная установка представляется ветвью, расположенной последовательно с этим соединением [1, 2].
Рис. 1. Схема вентиляционных соединений перегонов метрополитена
В общем случае величина критической депрессии тоннеля определяется по расчетной схеме (рис. 2а, б) по следующей формуле:
^кр
к,
lQt
4К + 1
гь +
га
(!+Я5)
(1)
где ккр - критическая депрессия аварийного тоннеля, даПа; £ Qt — суммарный расход воздуха в тоннелях, при одиночной работе станционной вентиляторной установки (оба вентилятора работают на вытяжку), м /с; кс — коэффициент, учитывающий влияние совместной (при аварийном режиме работы системы тоннельной вентиляции) работы вентиляторных установок на критические параметры тоннеля; кп — коэффициент, учитывающий изменение распределения воздуха в тоннелях перегонов, после остановки вентиляционной струи в аварийном тоннеле; гъ — сопротивление тоннеля, параллельного аварийному тон-
9 Я
нелю, Нс /м
га
сопротивление перехода между аварийным и параллельны-
2 8
ми тоннелями (в том случае, когда его можно определить), Нс /м ; г,, ^ — со-
2 8
противления тоннелей, связанных с аварийным тоннелем, Нс /м .
2
2
Величина кс определяется из соотношения
ко = Чса /Чс, (2)
где цса и дс, соответственно, расходы воздуха, измеренные в тоннелях при работе системы тоннельной вентиляции в аварийном режиме и при работе станционной вентиляторной установки, м/с.
1
1(7,0)
Рис. 2. Расчетные схемы вентиляционных соединений тоннелей метрополитена
Величину коэффициента определяет соотношение
К = ( Гс + гп!+ -==)2 , (3)
\ Угв VГп2+гп3/
2 8
где гс - сопротивление аварийного тоннеля, Нс /м ; гв — сопротивление входов
2 8
(включая эскалаторные ходки) в метрополитен, Нс /м ; гп 1 - сопротивление параллельного соединения из ветвей г^ и ^ + га, представляющих собой тоннели
и переход, соединяющий их у перегонной шахты (см. рис. 2, участок 1-2-3),
2 8
Нс/м ; гп 2, гп 3 — сопротивления параллельных соединений, составленных из
2 8
тоннелей перегона, лежащего с другой стороны станции (участок 1-6-4), Нс /м .
При восходящем проветривании критическая тепловая депрессия пожара (тепловая депрессия пожара, при которой возможно опрокидывание вентиляционной струи в параллельном тоннеле) определится, в общем виде, из выражения (4):
V = [гс + Гп 0 ], (4)
где крс - коэффициент, учитывающий распределение воздуха в тоннелях перегона, при остановке вентиляционной струи в тоннеле, параллельном аварийно-
2 8
му; тп0 — сопротивление поезда, остановленного в аварийном тоннеле, Нс /м .
При исключении из расчетной схемы ветви, моделирующей переход между тоннелями, сопротивление аварийного тоннеля рассчитывается как эквивалентное (гсэ).
Коэффициент кс определяется как отношение расходов воздуха в тоннелях перегона при работе системы тоннельной вентиляции в аварийном режиме и при одиночной работе станционной вентиляторной установки. Величина кр определяется из выражения
К = гп 1 (^= + 1===) . (5)
\Угв Vrn 3+гп 4/
где гп х - сопротивление параллельного соединения тоннелей, соединенных последовательно с аварийным и параллельным ему тоннелями (см. рис. 2б, участок 1-2), Нс2/м8.
Библиографический список
1. Беляцкий, В. П. Противопожарная защита и тушение пожаров подземных сооружений / В. П. Беляцкий, В. Ф. Бондарев. — М.: ВНИИПО, 1983. — 32 с.
2. Потапов, Ю. Б. Разработка математической модели распространения дымовых газов в начальной стадии пожара / Ю. Б. Потапов, К. Н. Сотникова, К. А. Скляров, С. А. Кончаков // Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура. — 2011. - № 1 (21). — С. 136-143.
