CN104863634A - 隧道消防设施的性能检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种隧道消防设施的性能检测方法，其包括：确定隧道消防性能检测区段；在隧道消防性能检测区段设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***，并根据检测隧道对应的不同发展阶段的设计火灾规模，在隧道消防性能检测区段设置不同的测试火源；触发测试火源，收集火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数；以及根据火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的实际消防性能参数以及预设消防性能参数，获取隧道的消防性能检测结果。本发明的隧道消防设施的性能检测方法可准确地反映隧道的消防安全性能，为隧道消防设施的设计、性能评价和调试提供科学依据。
Description
技术领域
本发明涉及火灾安全技术领域，特别是涉及一种隧道消防设施的性能检测方法。
背景技术
近十几年来我国交通隧道建设快速发展，新建了大量的山岭公路隧道、水底隧道和城市隧道。总所周知，隧道火灾具有火灾规模大、火灾发展速度快、烟气毒性浓度高以及人员疏散困难等特点。若隧道消防设施的性能未满足设定要求，火灾时可能会造成重大人员伤亡和财产损失。因此对隧道消防性能进行检测评价，具有非常重要的现实意义。
现有的隧道消防设施的性能检测方法主要有以下两种：
一、依靠计算机数值模拟进行检测，即主要通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)软件对特定的火灾场景进行模拟，并对风速、烟气温度、能见度等指标进行考核，判断是否满足设定的标准。
二、建立缩尺度实验平台，通过开展模型火灾实验来验证隧道中的消防安全性能。模型实验要求缩尺寸隧道模型必须严格按照某种相似准则进行建造，这样才能确保其实验结果适用于全尺寸隧道。
但是，上述这两种方式均存在比较明显的局限性：
(1)在使用计算机数值模拟时，需要对火源和隧道边界条件进行简化假设，计算结果与真实火灾之间就必然会产生误差。因此计算机数值模拟结果是否正确、与真实火灾之间的偏差有多大，这些关键问题都很难进行判断。
(2)对于缩尺寸模型实验，由于随着隧道形式日益复杂，隧道模型在空间形式上很难体现这种复杂的情况。同时缩尺寸实验中的对流传热机制可通过使用弗洛德相似准则(Froude Scaling)进行模拟，而对于辐射传热不能通过该方式进行模拟，因此缩尺寸实验不能评价全尺寸隧道中的辐射热流密度等参数。
因此现有的隧道消防设施的性能检测方法无法准确反应隧道的消防安全性能。故有必要提供一种可靠的隧道消防设施的性能检测方法，以解决现有技术所存在的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种能够准确反应隧道的消防安全性能的隧道消防设施的性能检测方法；以解决现有的隧道消防设施的性能检测方法无法准确反映隧道的消防安全性能的技术问题。
本发明实施例提供一种隧道消防设施的性能检测方法，其包括：
确定隧道消防性能检测区段；其中所述隧道消防性能检测区段包括具有预定隧道特征的区域；
在所述隧道消防性能检测区段设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***，并根据检测阶段的不同，在所述隧道消防性能检测区段设置不同的测试火源；其中所述火灾探测报警***用于根据所述测试火源的情况触发火灾报警；所述烟气控制***用于排出所述隧道消防性能检测区段中的火灾烟气；所述人员疏散引导***用于在所述隧道消防性能检测区段发生火灾时，指示人员进行安全疏散；所述自动灭火***与所述火灾探测***联动，用于进行自动灭火操作；
触发所述测试火源，收集所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的消防性能参数；以及根据所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的实际消防性能参数以及预设消防性能参数，获取所述隧道的消防设施的性能检测结果。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述具有预定隧道特征的区域的转弯半径小于第一设定值或隧道纵向坡度大于第二设定值。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的消防性能参数包括所述火灾探测***的报警位置以及报警时间，所述烟气控制***检测到的烟气层形态、烟气层温度、烟气层高度、烟气层蔓延速度以及所述测试火源处的辐射热流密度，所述人员疏散引导***的启动时间，以及所述自动灭火***的启动时间以及持续动作时间。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，通过设置在所述测试火源周围的热电偶树检测所述烟气层温度；通过设置在所述测试火源周围的热线风速仪检测所述烟气层蔓延速度；通过设置在所述测试火源周围的激光片光仪检测所述烟气层形态；通过设置在所述测试火源周围的辐射热流密度计检测所述测试火源处的辐射热流密度。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述热电偶树、所述热线风速仪、所述激光片光仪以及所述辐射热流密度计均采用防水处理。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述根据检测阶段的不同，在所述隧道消防性能检测区段设置不同的测试火源的步骤包括：
如检测阶段为所述测试火源的功率小于第三设定值，则所述测试火源为酒精池火；
如检测阶段为所述测试火源的功率大于第三设定值，则所述测试火源为柴油池火。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述酒精池火或所述柴油池火上方设置有阻挡物。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述测试火源的两侧设置有防火堤，所述防火堤的高度大于0.1米。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述隧道消防性能检测区段的长度大于600米。
在本发明所述的隧道消防设施的性能检测方法中，所述人员疏散引导***的启动时间包括应急照明启动时间、消防广播启动时间以及疏散指示标志启动时间。
相较于现有技术的隧道消防设施的性能检测方法，本发明的隧道消防设施的性能检测方法通过收集火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数，来确定隧道的消防性能检测结果；解决了现有的隧道消防设施的性能检测方法无法准确反映隧道的消防安全性能的技术问题。
附图说明
图1为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的优选实施例的流程图；
图2为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的优选实施例的设置装置的位置示意图；
图3为本发明的隧道消防设施的性能检测方法中的阻挡物的结构示意图；
图4为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的具体实施例的流程图。
具体实施方式
请参照图1，图1为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的优选实施例的流程图。本优选实施例的隧道消防设施的性能检测方法包括：
步骤S101，确定隧道消防性能检测区段，其中该隧道消防性能检测区段包括具有预定隧道特征的区域；
步骤S102，在隧道消防性能检测区段设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***，并根据检测阶段的不同，在隧道消防性能检测区段设置不同的检测火源；
步骤S103，触发测试火源，收集火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数；
步骤S104，根据火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数以及预设消防性能参数，获取隧道的消防性能检测结果。
下面详细说明本优选实施例的隧道消防设施的性能检测方法的各步骤的具体流程。
在步骤S101中，首先设定隧道消防性能检测区段，即在该隧道消防性能检测区段中进行隧道消防性能检测。为了保证消防性能的检测准确性，该隧道消防性能检测区段的长度应大于600米。该隧道消防性能检测区段包括具有预定隧道特征的区域，该预定隧道特征的区域为如区域中的转弯半径小于第一设定值(即急转弯)或区域的隧道纵向坡度大于第二设定值(即高坡度)等，具有上述预定隧道特征的区域较其他区域更易发生隧道事故，故选择上述区域作为隧道消防性能检测区域，以能够更好的反映该隧道的消防性能水平。随后转到步骤S102。
在步骤S102中，在步骤S101确定的隧道消防性能检测区段中设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***；其中火灾探测报警***用于根据测试火源25的情况触发火灾报警；烟气控制***用于排出隧道消防性能检测区段中的火灾烟气；人员疏散引导***用于指示疏散通道和疏散方向；自动灭火***用于检测测试火源25的情况，并进行灭火操作。并根据检测阶段的不同，在隧道消防性能检测区段中设置不同的测试火源25，具体为：
如检测阶段为测试火源25的功率小于设定值，即模拟火源功率较小的初期火灾，则可将测试火源25设置为酒精池火。酒精池火燃烧时的热度较低，且燃烧产物无明显的碳烟颗粒。具体操作时可在火源附近添加示踪剂，以便观察记录烟气蔓延特性。
如检测阶段为测试火源25的功率大于设定值，即模拟火源功率较大的充分发展期的火灾，可将测试火源25设置为柴油池火。柴油池火燃烧时的热度较高，产烟量也较大。具体操作时可在柴油池中添加少量汽油，以有助于引燃测试火源。
由于需要测试自动灭火***的性能，可在酒精池火或柴油池火上方设置阻挡物26，以更好的模拟汽车火源(汽车火源中的车体起到一定的遮挡作用)，使得自动灭火***不易直接作用于测试火源25。如图3所示，图3为本发明的隧道消防设施的性能检测方法中的阻挡物的结构示意图。该阻挡物26由不燃材料制成，其尺寸与所模拟的汽车类型保持一致，在其相对的两侧设有开口27，用于模拟汽车窗户。同时由于上述测试火源25均为液体燃料火源，为了防止测试过程中出现流淌燃烧情况的发生，可在测试火源25两侧的隧道路面上设置防火堤，该防火堤的高度大于0.1米，且防火堤的材料为不燃材料。
优选的，为了便于对测试过程的观测以及记录，还可在隧道消防性能检测区段内或两端设置消防控制室，以便对测试过程进行监控以及记录。
下面详细说明隧道消防性能检测区段中如何设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***。请参照图2，图2为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的优选实施例的设置装置的位置示意图。其中火灾探测报警***通过报警位置以及报警时间来触发火灾报警；烟气控制***通过烟气层形态、烟气层温度、烟气层高度、烟气层移动速度以及测试火源处的辐射热流密度来反映隧道消防性能检测区段中的烟气控制效果；人员疏散引导***通过启动时间来检测疏散通道的指示情况；自动灭火***通过启动时间以及持续时间来检测测试火源25的情况以及灭火操作情况。
其中通过设置在测试火源25周围的热电偶树21来检测烟气层温度，该热电偶树21可设置在测试火源25的顶部以及上下游，可通过多个温度采集模块进行温度采集，并使用通信线缆进行并联，通过检测终端显示并存储采集结果。
通过设置在测试火源25周围的热线风速仪22检测烟气层蔓延速度，该热线风速仪22也可设置在测试火源25的上下游，每个风速测量树(其上具有多个热线风速仪22)上可设置至少三个测试点，以获取该断面处的平均风速，检测结果也通过通信线缆发送至检测终端显示以及存储。
通过设置在测试火源25周围的激光片光仪23检测烟气层形态。激光片光仪23可设置在测试火源25的上下游，并结合隧道中间的竖向标尺以及位于隧道单侧壁面的纵向标尺进行数据记录。其中激光片光仪23的功率应大于300毫瓦，且光源为波长532纳米的绿光。检测过程中关闭隧道消防性能检测区段中的正常照明，并使用摄像机对激光片光仪23照射下的烟气层形态进行记录。
对于使用集中排烟方式的烟气控制***，还需观察排烟、补风模式是否正确，测量排烟口、补风口的风速，并记录沿隧道纵向的烟气蔓延范围。
通过设置在测试火源25周围的辐射热流密度计24检测测试火源处的辐射热流密度。该辐射热流密度计24可设置在测试火源的上游5米处，设置高度优选为2米，并将传感器正对测试火源25的方向进行采集。
通过直接观察、记录获取隧道消防性能检测区段的人员疏散引导***的启动时间，如应急照明启动时间、消防广播启动时间、疏散指示标志启动时间，以及与火灾探测报警***、烟气控制***的联动情况。
通过直接观察、记录获取自动灭火***的启动时间，持续时间，与火灾探测报警***、烟气控制***的联动情况以及灭火效果。
如灭火时要采用自来水进行操作时，可对上述热电偶树21、热线风速仪22、激光片光仪23以及辐射热流密度计24均采用防水处理，以便灭火操作对上述装置的重复使用的影响。随后转到步骤S103。
在步骤S103中，触发测试火源，并收集火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数。其中火灾探测探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数包括火灾探测报警***的报警位置以及报警时间，烟气控制***对应的烟气层形态、烟气层温度、烟气层高度、烟气蔓延速度以及测试火源25处的辐射热流密度，人员疏散引导***的启动时间，以及自动灭火***的启动时间以及持续时间等。随后转到步骤S104。
在步骤S104中，根据步骤S103获取的火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数，与预设的消防性能参数进行比对，从而获取隧道的消防性能检测结果。如出现指标不合格的情况，则对相关消防设施进行调整或重新设置，并重新进行隧道消防性能的检测方法。
本优选实施例的隧道消防设施的性能检测方法的检测过程结束于步骤S104。
与现有技术对比，本优选实施例提出的检测方案能够模拟最为接近真实隧道火灾的环境，并能测试实际隧道中的火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的性能以及联动情况。同时根据不同的火况可采用不同的测试火源，获取的消防性能参数更为真实可靠。
下面通过一具体实施例说明本发明的隧道消防设施的性能检测方法的具体实施流程。请参照图4，图4为本发明的隧道消防设施的性能检测方法的具体实施例的流程图。该具体实施例包括：
步骤S401，确定隧道消防性能检测区段；随后转到步骤S402；
步骤S402，确定测试火源，该测试火源可为酒精池火或柴油池火；随后转到步骤S403；
步骤S403，设置、调试火灾探测***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***；随后转到步骤S404；
步骤S404，收集火灾探测***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数；随后转到步骤S405；
步骤S405，判断隧道的消防性能检测结果是否合格，如隧道的消防性能检测结果合格，则结束并完成隧道消防性能的检测过程；如隧道的消防性能检测结果不合格，则转到步骤S406；
步骤S406，由于隧道的消防性能检测结果不合格，因此对相关的消防装置进行调整后转到步骤S403，重新对火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***进行设置，并重新上述针对整个***的消防性能参数进行测量。
这样即完成了本具体实施例的隧道消防设施的性能检测方法的检测过程。
本发明的隧道消防设施的性能检测方法通过收集火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***的消防性能参数，来确定隧道的消防性能检测结果；解决了现有的隧道消防设施的性能检测方法无法准确反应隧道的消防安全性能的技术问题。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，包括：
确定隧道消防性能检测区段；其中所述隧道消防性能检测区段包括具有预定隧道特征的区域；
在所述隧道消防性能检测区段设置火灾探测报警***、烟气控制***、人员疏散引导***以及自动灭火***，并根据检测阶段的不同，在所述隧道消防性能检测区段设置不同的测试火源；其中所述火灾探测报警***用于根据所述测试火源的情况触发火灾报警；所述烟气控制***用于排出所述隧道消防性能检测区段中的火灾烟气；所述人员疏散引导***用于在所述隧道消防性能检测区段发生火灾时，指示人员进行安全疏散；所述自动灭火***与所述火灾探测***联动，用于进行自动灭火操作；
触发所述测试火源，收集所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的消防性能参数；以及根据所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的实际消防性能参数以及预设消防性能参数，获取所述隧道的消防设施的性能检测结果。
2.根据权利要求1所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述具有预定隧道特征的区域的转弯半径小于第一设定值或隧道纵向坡度大于第二设定值。
3.根据权利要求1所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述火灾探测***、所述烟气控制***、所述人员疏散引导***以及所述自动灭火***的消防性能参数包括所述火灾探测***的报警位置以及报警时间，所述烟气控制***检测到的烟气层形态、烟气层温度、烟气层高度、烟气层蔓延速度以及所述测试火源处的辐射热流密度，所述人员疏散引导***的启动时间，以及所述自动灭火***的启动时间以及持续动作时间。
4.根据权利要求3所述的隧道消防设施性能检测方法，其特征在于，通过设置在所述测试火源周围的热电偶树检测所述烟气层温度；通过设置在所述测试火源周围的热线风速仪检测所述烟气层蔓延速度；通过设置在所述测试火源周围的激光片光仪检测所述烟气层形态；通过设置在所述测试火源周围的辐射热流密度计检测所述测试火源处的辐射热流密度。
5.根据权利要求4所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述热电偶树、所述热线风速仪、所述激光片光仪以及所述辐射热流密度计均采用防水处理。
6.根据权利要求1所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述根据检测阶段的不同，在所述隧道消防性能检测区段设置不同的测试火源的步骤包括：
如检测阶段为所述测试火源的功率小于第三设定值，则所述测试火源为酒精池火；
如检测阶段为所述测试火源的功率大于第三设定值，则所述测试火源为柴油池火。
7.根据权利要求6所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述酒精池火或所述柴油池火上方设置有阻挡物。
8.根据权利要求6所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述测试火源的两侧设置有防火堤，所述防火堤的高度大于0.1米。
9.根据权利要求1所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述隧道消防性能检测区段的长度大于600米。
10.根据权利要求1所述的隧道消防设施的性能检测方法，其特征在于，所述人员疏散引导***的启动时间包括应急照明启动时间、消防广播启动时间以及疏散指示标志启动时间。
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