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《综合管廊矩形截面电缆舱室火灾特性研究》是一篇探讨城市地下综合管廊中电缆舱室火灾行为及其影响因素的学术论文。该论文针对当前城市基础设施建设中日益增多的综合管廊结构,特别是其中的电缆舱室部分,深入分析了火灾发生时的燃烧特性、热释放速率、烟气扩散规律以及对结构安全的影响,为城市地下空间的消防安全提供了理论依据和技术支持。
随着城市化进程的加快,地下综合管廊作为现代城市基础设施的重要组成部分,被广泛应用于电力、通信、给排水等系统的集中布置。然而,由于电缆舱室内存在大量电气设备和电缆,一旦发生火灾,极易引发严重后果。因此,研究电缆舱室在火灾条件下的行为特征,对于提升综合管廊的安全性具有重要意义。
该论文首先介绍了综合管廊的基本结构和功能,强调了电缆舱室在其中的重要性。文章指出,电缆舱室通常为矩形截面,其内部空间有限,通风条件较差,一旦发生火灾,火势蔓延迅速,高温和有毒气体容易积聚,对人员疏散和灭火救援造成极大困难。此外,电缆舱室内的电缆材料在高温下可能释放大量有害气体,进一步加剧火灾危害。
在研究方法方面,该论文采用了实验研究与数值模拟相结合的方式。通过搭建实验模型,模拟不同条件下电缆舱室的火灾发展过程,获取温度分布、烟气流动、热释放速率等关键数据。同时,利用计算流体力学(CFD)软件对火灾场景进行数值模拟,验证实验结果的可靠性,并拓展研究范围。
论文重点分析了火灾初期的燃烧特性,包括点火源类型、电缆材料的燃烧性能以及舱室尺寸对火灾发展的影响。研究发现,电缆材料的燃烧速度与热值密切相关,不同种类的电缆在火灾中的表现差异较大。此外,舱室的长宽比、通风口位置等因素也显著影响火势的发展和烟气的扩散路径。
在火灾过程中,论文还探讨了温度场的变化规律。研究结果表明,电缆舱室内的温度分布不均匀,靠近火源区域温度急剧上升,而远离火源的区域温度相对较低。这种不均匀的温度分布可能导致结构材料的局部损坏,进而影响整个综合管廊的稳定性。
论文还关注了火灾对人员安全的影响。通过对烟气扩散路径和浓度变化的分析,研究指出,在电缆舱室内,烟气往往难以及时排出,导致能见度降低,增加人员逃生难度。此外,有毒气体的积累也会对人员健康构成威胁,因此,合理的通风设计和应急疏散方案至关重要。
基于研究成果,论文提出了多项优化建议,包括改进电缆舱室的通风系统、采用阻燃性能更优的电缆材料、加强火灾监测与预警系统等。这些措施有助于提高电缆舱室的防火能力,减少火灾带来的损失。
综上所述,《综合管廊矩形截面电缆舱室火灾特性研究》通过系统的实验与模拟分析,全面揭示了电缆舱室在火灾条件下的行为特征,为城市地下空间的消防安全提供了重要的理论支持和实践指导。该研究不仅具有较高的学术价值,也为相关工程设计和安全管理提供了有益参考。
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