一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统及方法
阅读说明：本技术 一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统及方法 (Electric smoke blocking vertical wall-based fire smoke discharging system and method for atrium subway station ) 是由 史聪灵 丁伟 侯正波 刘国林 任飞 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统及方法。所述排烟系统,包括站台层和站厅层,所述站台层位于地下,站厅层位于地上,在站台层公共区和站厅层公共区的中部具有贯通的中庭区域,所述站厅层公共区的顶部设置有排烟口,在所述中庭区域的顶部,具有中庭排烟口,在中庭区域的外部,站厅层公共区的顶部设置有可伸缩的电动挡烟垂壁；在所述站台层公共区的顶部还设有送风口。所述控制方法根据不同的状况,选择性的开启站厅层公共区和站台层公共区的排风口、送风口、挡烟垂壁,与中庭的排烟口紧密配合,从而达到优化排烟效果,为站内人员提供更好的疏散条件。(The invention provides a fire smoke discharging system and method for an atrium subway station based on an electric smoke blocking vertical wall. The smoke exhaust system comprises a station layer and a station hall layer, wherein the station layer is positioned underground, the station hall layer is positioned on the ground, a run-through atrium area is arranged in the middle of a station layer public area and a station hall layer public area, a smoke exhaust port is arranged at the top of the station hall layer public area, an atrium smoke exhaust port is arranged at the top of the atrium area, and a telescopic electric smoke blocking vertical wall is arranged at the top of the station hall layer public area outside the atrium area; and an air supply outlet is also arranged at the top of the station floor public area. The control method selectively opens the air outlets, the air supply outlets and the smoke blocking vertical walls of the station hall layer public area and the station layer public area according to different conditions, and the air outlets, the air supply outlets and the smoke blocking vertical walls are tightly matched with the smoke outlets of the atrium, so that the optimized smoke exhaust effect is achieved, and better evacuation conditions are provided for personnel in the station.)
技术领域
本发明涉及火灾通风排烟
技术领域
，尤其涉及一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统及方法。背景技术
当前，地铁车站属于人员密集场所，一旦地铁车站公共区发生火灾，且不能及时有效地排出火灾烟气、控制火势，则极容易造成群死群伤的恶性事故；尤其是对于半地下地铁车站中庭处发生火灾时，站台公共区内的人员的疏散难度更大、有毒有害烟气排出组织更加困难。
为了解决上述问题，现在的地铁地下车站工程均设计有通风排烟系统，以用于及时有效排出车站火灾烟气，尽可能减少火灾烟气造成的人员伤亡和财产损失。
然而，现有技术中的半地下地铁车站的公共区通风排烟系统，大多设置在非中庭区域，缺乏对于中庭区域发生火灾的针对性应对措施，而且很难避免中庭区域火灾烟气扩散至站台或站厅公共区，进而为人员疏散带来不利影响。
其次，在设置中庭区域的排烟口时，对于整个地铁站的排烟系统的控制方法具有很大的影响，首先，需要考虑烟气从中庭排烟口优先排出，充分利用中庭排烟口的位置优势快速排出烟气，并防止烟气向站厅层蔓延；其次，当烟气较大时，需要考虑发挥站厅层排烟口的作用辅助排烟；另外，由于中庭的区域较大，且贯穿站台层公共区和站厅层公共区，排烟压力也需要得到充分的保证，需要考虑增加送风口以增加排烟压力，送风口与现有的排烟口、中庭排烟口的配合形成合理的排烟策略也是需要考虑的。
发明内容
本发明提供一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统，能够更好的应对中庭区域发生火灾时的烟气控制，及时有效的排出中庭区域内的火灾烟气，为站内人员提供更好的疏散条件。
所述排烟系统包括站台层和站厅层，所述站台层位于地下，站厅层位于地上，在站台层公共区和站厅层公共区的中部具有贯通的中庭区域，所述站厅层公共区的顶部设置有排烟口，在所述中庭区域的顶部，具有中庭排烟口，在中庭区域的外部，站厅层公共区的顶部设置有可伸缩的电动挡烟垂壁；在所述站台层公共区的顶部还设有送风口。
相对于现有技术，通过在中庭顶部区域设置排烟口，有利于中庭底部火灾发生时烟气的直接排出；另外，通过在站厅层公共区设置可伸缩的电动挡烟垂壁，当中庭区域发生火灾时，挡烟垂壁伸出能够延缓烟气向站厅层公共区蔓延，保证了站厅层公共区人员的安全；当烟气较大时，收回挡烟垂壁，又能够充分利用站厅层公共区的排烟口加速烟气的排出；同时在传统的排烟系统的技术上在站厅层公共区和站台层公共区设置送风口，不仅有利于中庭区域正压的形成，而且能够为处于该区域的人员提供新鲜的氧气，为安全疏散提供有利条件。
进一步地，所述系统还包括火灾检测装置和人员检测装置，所述火灾检测装置用于检测中庭区域是否发生火灾，所述人员检测装置用于检测站台层公共区、站厅层公共区的人员分布。
进一步地，所述系统还包括挡烟垂壁驱动装置，所述驱动装置用于驱动挡烟垂壁从站厅顶部往下伸出，即处于打开状态；以及驱动挡烟垂壁从站厅顶部收缩回预定位置，即处于关闭状态。
进一步地，所述系统还包括烟气检测装置，所述烟气检测装置用于检测站厅层公共区顶部是否有烟气，从而判断是否有烟气从中庭挡烟垂壁溢出。
进一步地，所述系统还包括中央控制系统，所述中央控制系统接收所述火灾检测装置、人员检测装置、烟气检测装置的信号，控制中庭排烟口、站厅层公共区和站台层公共区送风口的开启和/或关闭、以及挡烟垂壁驱动装置。
进一步地，所述火灾检测装置利用红外装置检测火灾的发生，所述人员检测装置采用红外装置或人脸识别装置检测人员分布。
进一步地，在所述站台层公共区的顶部，位于中庭贯通区域处，还设有站台层挡烟垂壁，所述站台层挡烟垂壁为固定式。
同时，本发明还提供了一种基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统的控制方法，该控制方法根据不同的状况，选择性的开启站厅层公共区和站台层公共区的排风口、送风口、以及站厅层公共区可伸缩的电动挡烟垂壁，与中庭的排烟口紧密配合，从而达到优化排烟效果，为站内人员提供更好的疏散条件。具体而言，当中庭底部位置发生火灾时，使站台层公共区和站厅层公共区送风口处于关闭状态，开启中庭排烟口，并采用以下控制步骤进一步地进行细化控制：
S1:判断车站是否处于运营状态，如果不是，则打开站厅层公共区排烟口，将烟气排出，如果是，则转入步骤S2；
S2:打开中庭挡烟垂壁，即将中庭挡烟垂壁从中庭顶部往下伸出；
S3:检测站台层公共区是否有人员，如果有，则进入步骤S4，否则进入步骤S6；
S4:进一步根据站台层公共区人员分布判断人员是否集中在站台层公共区的一端，若是则开启站台层公共区人员集中的一端的送风口；若不是，则打开全部站台层公共区的送风口；
S5:检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部，若是则关闭中庭挡烟垂壁，即将挡烟垂壁收回至站厅层内部，并进入步骤S7，若否，则进入步骤S8；
S6:检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部，若是则关闭中庭挡烟垂壁，即将挡烟垂壁收回至站厅层内部，并进入步骤S7，若否，则一直循环检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部；
S7:判断站台层公共区送风口是否开启，如果开启则进入步骤S8；如果为否，则直接打开站厅层公共区排烟口，进入步骤S9；
S8：判断站内人员是否疏散完毕，若疏散完毕，则关闭站台层公共区送风口，而后打开站厅层公共区排烟口，进入步骤S9；否则一直循环检测人员是否疏散完毕。所述人员疏散完毕是指站台层公共区的人员全部撤离站台层公共区。
S9:监测烟气是否排放完毕，若排放完毕，则关闭站厅层公共区排烟口，并关闭中庭排烟口。所述烟气排放完毕是指站台层公共区和站厅层公共区没有烟气存在。
进一步地，步骤S4中，检测站台层公共区两端的人员密度，如果两端的人员密度均小于预设值A，并且两端的人员密度的差值大于预设值B，则判断人员集中在人员密度较大的站台层公共区的一端。
上述排烟系统和排烟方法，充分利用了中庭区域排烟口的作用，利用烟囱效应使得火灾烟气直接从中庭顶部排出，减少了烟气向站厅层公共区的蔓延，及时地排出了烟气；同时，利用可伸缩的电动挡烟垂壁针对烟气蔓延的情况选择不同的开启时机，加快了烟气的排出；而通过在站厅层公共区和站台层公共区配置送风通道，有利于中庭区域正压的形成，加速了烟气的排出。另外，上述排烟控制方法，充分考虑到地铁运营状况、人员分布、烟气蔓延进行排烟的优化控制，从而在节约系统运行成本的同时提高了排烟效率。
附图说明
图1是具有挡烟垂壁的半地下中庭地铁车站火灾排烟系统的纵剖面结构示意图；
图2是具有挡烟垂壁的半地下中庭地铁车站火灾排烟方法流程图。
具体实施方式
参见图1，基于电动挡烟垂壁的中庭地铁站火灾排烟系统，包括站台层1和站厅层2，所述站台层1位于地下，站厅层2位于地上，在站台层1公共区和站厅层2公共区的中部具有贯通的中庭区域3，所述站台层公共区设有排烟口4，所述站厅层公共区的顶部设置有排烟口5，在所述中庭区域的顶部，具有中庭排烟口6；在中庭区域3的外部，站厅层2公共区的顶部设置有可伸缩的电动挡烟垂壁10，图1中所示的状态为电动挡烟垂壁10打开状态(关闭状态则为所述挡烟垂壁10收缩至站厅层内部，烟气能够沿着站厅层天花板自由横向流动)；在站台层1公共区的顶部，中庭区域3的外部还设置有固定式的挡烟垂壁11；在所述站厅层公共区的顶部设有多个送风口7，在所述站台层公共区的顶部设有多个送风口8；在中庭的底部火灾发生时，示意性的示出火灾着火点9。
所述电动挡烟垂壁10由挡烟垂壁驱动装置(未示出)驱动，所述驱动装置用于驱动挡烟垂壁从站厅顶部往下伸出，即处于打开状态；以及驱动挡烟垂壁从站厅顶部收缩回预定位置，即处于关闭状态。
所述系统还包括火灾检测装置和人员检测装置(均未示出)，所述火灾检测装置用于检测中庭区域是否发生火灾，所述人员检测装置用于检测站厅层公共区和站台层公共区的人员分布。所述火灾探测系统利用红外装置检测火灾的发生，所述人员检测装置采用红外装置或人脸识别装置检测人员分布。
所述系统还包括烟气检测装置(未示出)，所述烟气检测装置用于检测站厅层公共区顶部是否有烟气，从而判断是否有烟气从中庭挡烟垂壁溢出。所述烟气检测装置可以采用图像识别的方式来判断是否有烟气从挡烟垂壁外溢到站厅层顶部，例如，每隔一定时间间隔记录站厅层顶部靠近中庭区域的图像，当发现图像信号有明显变化，且偏向于黑色时即判断有烟气溢出；或者采用热感应的方式，因为烟气的温度通常高于室内温度，当站厅层公共区顶部靠近中庭区域的温度出现明显升高时，也可判断为有烟气从挡烟垂壁外溢。
所述系统利用中央控制系统，接收所述火灾检测装置、人员检测装置、烟气检测装置的信号，控制中庭排烟口、站厅层公共区和站台层公共区送风口的开启和/或关闭、以及挡烟垂壁10的驱动装置。所述站台层公共区排烟口4用于在站台层公共区发生火灾时打开以排出烟气。
图2描述了上述半地下中庭地铁车站火灾排烟系统的控制方法流程图，当中庭底部位置发生火灾时，使站台层公共区和站厅层公共区送风口处于关闭状态，开启中庭排烟口，并采用以下控制方法进行排烟：
S1:判断车站是否处于运营状态，如果不是，则打开站厅层公共区排烟口，将烟气排出，如果是，则转入步骤S2；
S2:打开中庭挡烟垂壁，即将中庭挡烟垂壁从中庭顶部往下伸出；
S3:检测站台层公共区是否有人员，如果有，则进入步骤S4，否则进入步骤S6；
S4:进一步根据站台层公共区人员分布判断人员是否集中在站台层公共区的一端(检测站台层公共区两端的人员密度，如果两端的人员密度均小于预设值A，并且两端的人员密度的差值大于预设值B，则判断人员集中在人员密度较大的站台层公共区的一端)，若是则开启站台层公共区人员集中的一端的送风口8；若不是，则打开全部站台层公共区的送风口8；
S5:检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部，若是则关闭中庭挡烟垂壁，即将挡烟垂壁收回至站厅层内部，并进入步骤S7，若否，则进入步骤S8；
S6:检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部，若是则关闭中庭挡烟垂壁，即将挡烟垂壁收回至站厅层内部，并进入步骤S7，若否，则一直循环检测烟气是否从中庭挡烟垂壁溢出到站厅层公共区的上部；
S7:判断站台层公共区送风口是否开启，如果开启则进入步骤S8；如果为否，则直接打开站厅层公共区排烟口，进入步骤S9；
S8：判断站内人员是否疏散完毕，若疏散完毕，则关闭站台层公共区送风口，而后打开站厅层公共区排烟口，进入步骤S9；否则一直循环检测人员是否疏散完毕(所述的人员是否疏散完毕同样是根据检测人员密度的方法判断)；所述人员疏散完毕是指站台层公共区的人员全部撤离站台层公共区；
S9:监测烟气是否排放完毕，若排放完毕，则关闭站厅层公共区排烟口，并关闭中庭排烟口6。所述烟气排放完毕是指站台层公共区和站厅层公共区没有烟气存在。
上述控制方法根据不同的状况，选择性的开启站厅层公共区和站台层公共区的排风口、送风口，以及可伸缩的电动挡烟垂壁，与中庭的排烟口紧密配合，从而达到优化排烟效果，为站内人员提供更好的疏散条件。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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