沉管隧道火灾高温试验炉烟道设计与性能研究*

张升耀，董毓利，王慧青，段进涛，郑 威

(1.华侨大学 土木工程学院，福建 厦门 361021； 2.厦门工学院 建筑与土木工程学院，福建 厦门 361021)

0 引言

沉管隧道工程环境复杂，一旦发生火灾事故，后果不堪设想[1-3]。沉管隧道火灾试验体量较大，为保证试验安全性，可在野外临时试验场地建造试验炉，但会造成经济性与安全性相互矛盾[4-5]。为最大化试验构件利用率会进行多次火灾试验，烟道被重复使用且存在短期改造可能。因此，烟道设计需同时考虑安全性、经济性及改建便捷性。

实验室用烟道常发生高温故障，相关学者针对试验炉烟道问题展开研究：段进涛等[6]提出改进热平衡法，使用FDS(Fire Dynamics Simulator)模拟火灾试验炉，发现火灾试验炉内温度场并非完全均匀分布，且烟道位置温度高于炉室平均温度；陈荣淋[7]利用FDS模拟火灾试验炉燃烧，通过分析火灾试验炉内温度场分布发现，火灾试验炉烟道口位置温度较高，提出试验炉建造应加强烟道与炉体连接处。关于烟道性能研究主要集中在烟道排烟效率、烟道位置布置对排烟影响等方面[8-9]，关于烟道内部温度分布研究较少，针对高温条件下烟道破损未提出有效解决办法。

烟道破坏使试验被迫终止，造成经济损失同时带来一定安全隐患。试验过程中，必须同时考虑烟道安全性、经济性、改建便捷性。本文提出自带降温系统烟道设计方案，通过FDS数值模拟研究烟道内温度场分布，并通过实际隧道火灾试验验证自带降温烟道可靠性与实用性。……