火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

地铁车站火灾防灾减灾关键技术的研究

地铁火灾是地铁运营的安全隐患之一,必须予以有效控制.烟气控制、人员疏散和应急处置是地铁火灾防灾减灾的三项关键技术,主要包括在建筑结构和防灾设备设施确定的条件下,各种火灾工况下的烟气流动规律及通风排烟模式的优化、人员疏散规律和安全疏散策略、火灾应急预案及其计算机仿真等.本文以北京地铁1号和2号线的典型车站为具体对象,采用现场试验、模型实验、数值模拟、计算机仿真相结合的方法,分析3项关键技术的核心内容及其内在联系,提出基于预案综合评价模型、计算机数值模拟计算和动态仿真的地铁火灾应急预案性能化设计的思想.本研究对深化火灾防灾减灾技术和提高地铁系统的防灾减灾能力具有一定意义.     

多区域地铁车厢火灾烟气蔓延特性的数值仿真研究

提出火灾时人员疏散评价指标-可用安全疏散时间,利用火灾动态模拟器(FDS)软件建立广州地铁3号线B型车前3节车厢全尺寸比例火灾仿真模型,对仿真结果进行烟气蔓延特性分析。根据实验单一变量原则,在车厢不同区域设置3类典型火源,对比其烟气蔓延特性,求解可用安全疏散时间。仿真结果表明,不同区域的火源燃烧对于静止地铁车厢的烟气蔓延特性有一定影响,相同火源功率条件下地铁车厢中部发生火灾的危险性比车厢端部发生火灾的危险性大。     

地铁火灾危险性的模糊综合评判

目前地铁及隧道火灾的研究注重于某一方面,如对通风、烟气流动、火灾载荷等进行模拟和实验,或者从防止火灾的总体角度进行定性评价和论述,少有对其发生火灾危险性进行定量综合分析和评价。本文从安全管理、消防设计、消防设备和应急设备等4方面建立了地铁火灾危险性的评价体系,探讨了利用模糊数学理论对其进行定量综合评价的方法和过程。文中的分析过程给出了一阶和二阶模糊综合评判,实际应用时,阶数可根据情况有所增减,同时权重系数及模糊评判矩阵的确定应综合各方面意见。实例分析的结果表明,利用模糊综合评判对地铁火灾危险性进行综合评价是可行的。该方法可以找出定性评价地铁火灾危险性的不足之处,为地铁性能化防火设计以及运营管理提供有益的参考。     

地铁区间与车站火灾多功能模型实验平台的研究

从烟气流动控制微分方程出发,利用量纲分析导出建立地铁实验系统的相似准则数,给出建立模型实验的相似律,据此建立几何比例为1∶8的地铁区间与车站多功能模型实验平台。该平台分为地铁区间和地铁车站两个部分,具备全面研究地铁火灾科学问题和火灾工程问题的功能:定量火灾场景,火灾实时监测与预警,烟气流动规律,温度分布特性,通风排烟模式。在该实验台上进行一系列实验,结果表明:缩尺模型实验所获得的数据真实可信,能较好地反映火灾烟气运动规律。本实验台的建立对于地下空间火灾科学理论研究及火灾工程应用研究具有重要意义。     

含屏蔽门地铁站烟气控制系统有效性的热烟实验研究

在深圳地铁会展中心站和岗厦站进行全尺寸火灾实验,对含屏蔽门的站台机械排烟和正压送风挡烟的有效性进行检验.实验中使用0.7 MW的甲醇池火,对站台内烟气温度分布和关键位置的风速进行测量.结果表明:当站台启动排烟后,站台两侧区域烟气逐渐沉降至地面,无法排出站台而形成排烟死角,在站台两侧增加补风口后排烟效果得到明显改善.站厅正压送风挡烟效果与站台的结构密切相关,对于不含中庭的站台,采用正压送风可以有效地防止烟气向上层蔓延;对于含有中庭的地铁站台,必须通过降低挡烟垂壁的高度才能将烟气控制在起火层内.     

地铁区间隧道火灾烟气分区控制试验研究

地铁区间隧道内对乘客生命威胁最大的是火灾烟气,因此防灾的关键在于烟气控制。车头和车尾火灾时采取纵向通风能使人烟分离,但对于列车中部着火时下风侧乘客将不可避免地在烟气笼罩的环境中。提出了火灾烟气纵向分区控制模式,即利用防烟隔板将隧道划分成行驶区和疏散通道2个防烟分区,采取适当通风阻止烟气侵入疏散通道,保障人员疏散过程与烟气分离。通过1∶5隧道模型中烟气分区控制试验结果的比较分析,证实采取不同通风方式均可使疏散通道保持较高压力,使气流由疏散通道流向行驶区,以阻止火灾烟气侵入疏散通道内,但不同通风方式在高温控制及烟气控制效果上存在差异,其中以疏散通道正压送风及行驶区单侧排烟相结合的通风方式综合控制效果最好。     

屏蔽门对地铁站台层火灾烟气控制影响研究

在地铁站火灾中,对人员危害最大的不是火本身,而是因火灾而产生的有毒有害气体,因此研究高效的烟气控制模式就具有积极意义。本文采用CFD方法运用κ-ε双方程三维紊流模型分别对轨道中央列车车厢和站台层左侧两楼梯中间位置着火情况下烟气扩散情况进行模拟,比较屏蔽门对站台层火灾烟气扩散的影响。结果表明:安装屏蔽门并制定相对应的自动门开启数量后,至少能保证6 min的安全疏散时间;排烟风机对站台层的抽吸作用更加集中,风机的效率至少提高10%;站台层内温度也随着排烟效率的提高而显著降低。该研究为城市地铁防排烟提供了新思路和新方法,也为地铁应急疏散预案的制定和性能化消防设计提供理论依据。     

地铁岛式站台烟控系统的性能化分析

以北京地铁某典型岛式车站为研究对象,建立火灾烟气运动的物理和数学模型,采用计算流体力学方法,模拟站台火灾工况下烟气发展和蔓延过程,分析反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等的分布规律;同时运用人员疏散动力学方法,模拟火灾工况下人员安全疏散所需的时间.以必需安全疏散时间小于可用安全疏散时间作为性能化防火目标的判据,论证火灾烟控系统的有效性和通道设计的合理性,从而为地铁火灾排烟通风系统的合理设计和人员疏散方案制定提供合理、科学的参考依据.     

停运工况地铁站台初期火灾烟气运动规律

选用碎纸、棉绳和聚氨酯塑料试验火,在地铁站台进行火灾实体试验。在车站夜间停运条件下,对不同类型试验火源的烟气速度、温度进行监测分析,研究地铁中具有镂空格栅吊顶车站站台在停运时初期火灾烟气运动的规律,为地铁车站火灾探测研究提供技术支持。     

空气采样早期烟雾探测系统在地铁火灾防护中的应用

空气采样早期烟雾探测系统也称为吸气式烟雾探测器,是一种基于光学空气监控技术和微处理器控制技术的烟雾探测装置。介绍了其工作原理及其特点:从等待烟雾的被动方式变为主动对空气进行采样探测。对传统火灾探测器和空气采样早期烟雾探测器在地铁环境中的应用特点进行了对比分析。提出在地铁特定区域内应采用空气采样早期烟雾探测器进行探测保护。     

地铁出入段线防排烟系统 设计方案优化研究

对于地铁出入段线防排烟系统设计方案,常采用在靠近洞口处设置射流风机辅助排烟的方式,这种方案 中射流风机的配电成本远高于射流风机本身成本。采用 FDS 数值模拟方法,研究郑州地铁 10 号线出入段线隧道 5 种防排烟系统设计方案的隧道风速和排烟效果,并对各方案进行经济性分析。研究结果表明：作为非载客区间 的出入段线,其排烟风速低于 2 m/s 时仍可满足有组织排烟的要求;取消洞口处射流风机,仅采用出入段线所接 车站的 4 台 60 m3 /s 事故风机,仍可较好地控制该出入段线隧道火灾烟气,防止火灾烟气威胁车站的运营安全, 不影响地铁列车司机的安全撤离;条件允许时可以在出入段线靠近车站侧设置一组射流风机,用于加强排烟效果、 提高运营安全水平;同时,火源靠近车站时,靠近出入段线侧两台事故风机比其余事故风机晚启动 30 s,可以有 效改善车站隧道内烟气滞留的问题。     

地铁列车救援演练制动操作方式优化研究

地铁列车救援演练过程中,因司机的不恰当操作导致险情及事故时有发生。针对此问题,文章基于Simulink模块建立地铁列车纵向动力学模型,确定最不利工况,对列车救援工况下车钩力进行仿真分析,通过研究不同阶段紧急制动时全列车的车钩力分布规律,提出救援演练制动操作方式优化建议,为地铁列车司机救援演练制动操作方式的合理性提供依据。     

运行地铁列车应急排烟模式的研究

通过初生婴儿的头围确定车门开度的上限值,利用气体动力学与燃烧学理论建立了地铁列车在隧道发生火灾时的数值分析模型,采用FLUENT软件模拟了地铁列车在不同速度、不同开门方案下,排烟所需时间及车厢内外压强分布.结果表明,列车车门开度0.07m、车速为30 km/h时,能够快速、有效地排出烟雾.在深圳地铁“世界之窗-赤湾”2号线对数值分析结果进行了试验验证.试验结果与数值分析结果吻合,表明该应急排烟模式的数值分析方法具有较高精度.     

上海轨道交通4号线地铁车辆紧急制动功能分析与计算

综述国内各地铁车辆紧急制动方式、作用原理及特点,着重介绍上海轨道交通4号线地铁车辆紧急制动气路及电路控制原理,并对其紧急制动空气用量、紧急制动减速度和紧急制动距离进行计算。     

铁路隧道群划分标准的影响因素及其救援站设置探讨

现行规范中规定"隧道与隧道紧密相连、隧道洞口间距不超过400 m的相邻隧道统称为隧道群",根据该规定,需设置较多数量的紧急救援站和配套工程,工程投资巨大。开创性地从火灾情况下烟气蔓延时温度、可视度方面着手,采用理论分析和实际调研的方法,研究铁路隧道群划分标准及其救援站设置原则。研究结果表明:(1)隧道群中隧道口间距大于250 m时发生火灾,相邻隧道基本互不影响;(2)当隧道洞口间距小于250 m时,可以将相邻的隧道理解为隧道群;(3)隧道洞口间设置了车站的相邻隧道可不受洞口间距控制是否作为隧道群设计,可在相邻的隧道设置射流风机,控制烟雾向隧道内扩散;(4)隧道群中的紧急救援站应尽可能布置在明线上,救援站长度应依据任意车厢着火,且列车均在明线停车考虑。     

北京地铁房山线B型车辆制动装置

北京地铁房山线车辆采用国产化制动系统,经过型式试验,制动系统的各项技术指标满足技术要求。主要介绍风源系统、制动控制装置、停放制动控制装置、空气制动防滑控制装置、基础制动装置的基本组成及工作原理。     

北京地铁1号线国贸站通风空调智能降耗控制系统

根据北京地铁1号线国贸站环控系统(BAS)现状和地铁运营管理要求,提出了车站通风空调系统的节能控制解决方案,方案包括在发生火灾时节能排风系统尽快切换至火灾报警系统(FAS),实现消防排烟功能。方案以不改变原有操作习惯为原则,具体采用智能控制策略,建立适合地铁车站环控变频节能方法,达到节能及提高旅客舒适度的环保要求。最终使地铁车站内的中央空调水系统和风机系统能耗降至最低,取得了显著成绩,为推动北京地铁车站节能工作做出了贡献。     

装配式综合管廊在地铁车辆基地中的发展及应用探讨

装配式综合管廊在地铁车辆基地中的应用尚处于探索阶段,为了将装配式综合管廊与地铁车辆基地有效结合,提出一种适合于地铁车辆基地的装配式综合管廊解决方案。系统研究车辆基地发展装配式管廊的可行性,从目前车辆基地综合管廊建设和运营现状出发,提出了单仓和双仓两种管廊断面模式。通过应用BIM技术对管线进行碰撞检查和节点深化设计,并在管廊设计中考虑相关附属配套设施。工程实践证明,装配式综合管廊比现浇管廊土建成本减少4%,工期缩短45%,从安全、环保、质量、工期、场地、运维等多方面具有明显优势,应大力推广。下阶段应从标准化设计、施工方面对装配式管廊进行系统研究并争取尽快应用到实际项目中。     

地铁车辆高压细水雾灭火技术应用分析

为保障地铁车辆发生火灾情况下的人员和车辆设备安全,必须加强对地铁车辆火灾的应对能力,为此提出在地铁车辆上加装高压细水雾灭火系统的方案。介绍了高压细水雾灭火原理,以及高压细水雾灭火系统在地铁车辆的应用方案。试验验证表明,该灭火系统灭火效果良好且经济环保。