地铁某岛式车站隧道火灾的模拟与分析研究

为分析上海地铁1号线某枢纽车站隧道火灾防排烟能力,分别对该站自然通风、开/关站台轨旁侧排烟风机(UPE)等机械排烟条件下,10 MW列车火灾时的车站烟气温度场、烟雾分布及浓度进行了数值模拟与分析研究。研究表明,火灾列车进入车站时必须及时开启车站排烟风机(SEF)、隧道事故风机(TVF)和轨旁侧排烟风机(UPE),方能使站台隧道内风速接近临界速度,基本消除站台隧道内烟气逆向扩散,同时烟雾限制在隧道局部且浓度较低,有利乘客疏散。目前该排烟机制下站台层部分楼梯口烟气温度仍偏高,风速未达到地铁设计规范要求,存在安全隐患,应当引起运营部门的重视。     

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.     

北京某地铁车站通风排烟系统现场实测与最佳通风排烟模式研究

2005年11月对北京地铁1号和2号线某典型单层岛式车站通风排烟系统的风速以及站台区域的速度场进行现场实测调查.根据实测结果并结合数值模拟的方法,对车站内的气流流动现状进行分析与评估.并在此基础上,进一步分析车站发生火灾时,不同通风排烟模式下烟气的速度场、温度场和浓度场的分布规律,提出车站火灾发生时的最佳通风排烟模式,以期为现行的地铁通风排烟系统运行方式以及将来的地铁通风排烟系统设计提供参考.     

与铁路同台驳接地铁站台排烟方案探讨

针对地铁、国铁同台驳接入铁路枢纽的地铁车站,地铁地面站台位于交通枢纽内部的特殊形式,站台层的排烟方案需根据建筑形式进行特殊考虑。对站台层的排烟方案进行对比分析,通过火灾烟气模拟,对烟气自然扩散、自然排烟和机械排烟3种排烟方案进行对比分析。烟气自然蔓延条件下,能见度无法保证人员安全疏散。由于建筑形式的特殊,无法满足自然排烟条件。为保证安全,设置了机械排烟系统。对与国铁站房结合的综合枢纽中地铁车站排烟方式,应将自然排烟的可行性纳入其初期建筑方案中优先考虑。     

地铁车站站厅排烟口位置对乘客安全疏散的影响

为改善地铁车站站厅层公共区的排烟效果,以郑州某地铁车站为研究对象,利用FDS(火灾数值模拟)软件对不同的排烟工况下的火灾数据进行数值模拟计算,得出以下结论:在安全疏散时间内,除了着火点周围3 m区域范围,其他位置均能够满足乘客的安全疏散要求;火灾时,相比排烟管道设置在站厅层公共区围护结构两侧区域,排烟管道在站厅层公共区中部区域时更有利于乘客的安全疏散;在进行排烟设计时,站厅层公共区易发生火灾部位周围沿站厅层长度方向上12.6 m范围内、宽度方向上6.45 m范围内不应设置排烟防火阀。     

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。     

地铁十字换乘站火灾烟气控制的数值模拟北大核心

建立了北京地铁某典型十字换乘站火灾烟气运动的数学模型,采用计算流体力学方法模拟换乘站内发生火灾时烟气发展和蔓延的动态过程,探讨了反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等分布规律,进而为制定防排烟方案及疏散方案提供参考。计算结果表明:地铁换乘站内发生火灾时,送排风系统可及时有效控制烟气的扩散,并且保证楼梯口向下的风速,阻止烟气向人员逃生路线扩散,有利于乘客逃生和火灾救援,烟气并未向另一车站蔓延,该车站如果发生火灾不会影响到另一站台的运营,说明车站的烟控系统设计合理。     

地铁十字换乘站火灾烟气控制的数值模拟

建立了北京地铁某典型十字换乘站火灾烟气运动的数学模型,采用计算流体力学方法模拟换乘站内发生火灾时烟气发展和蔓延的动态过程,探讨了反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等分布规律,进而为制定防排烟方案及疏散方案提供参考.计算结果表明:地铁换乘站内发生火灾时,送排风系统可及时有效控制烟气的扩散,并且保证楼梯口向下的风速,阻止烟气向人员逃生路线扩散,有利于乘客逃生和火灾救援,烟气并未向另一车站蔓延,该车站如果发生火灾不会影响到另一站台的运营,说明车站的烟控系统设计合理.     

地铁区间隧道热烟测试实验研究

采用全尺寸热烟试验方法在深圳地铁莲花北站至少年宫站区间隧道进行机械排烟试验,测试位置位于正线隧道与联络线隧道交汇处以及马蹄形隧道单洞双线与马蹄形隧道单洞单线的交汇处。模拟车头、车尾火灾进行排烟,相邻车站隧道风机进行辅助排烟,测试各种排烟模式,观察各种防排烟模式下的排烟效果;研究复杂线路交汇处隧道烟气运动、蔓延情况和设备的工况,并测量和记录风速等数值。实验结果可对隧道防排烟设计、火灾控制提供数据支持,并为列车中部着火且停在隧道内提供疏散方案。     

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。     

地铁站通风排烟系统有效性分析

为研究地铁站通风排烟系统的有效性,以某地铁站为原型,利用FDS对地铁区间隧道火灾与站台火灾进行数值模拟,得出站点内烟气温度、有毒气体浓度(以CO为主)、能见度,烟气层高度等特征参数的分布规律,分析深埋地铁站通风排烟系统的设计安全目标,探索有效性评估分析的手段和方法。     

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。     

地铁复合式屏蔽门系统火灾特性分析

复合式屏蔽门系统是在全封闭屏蔽门的上方安装组合式电动风阀,并接入车站机电控制系统。当站台发生火灾时,该系统可根据火灾发生在站台端部还是站台中部,有针对性地启动不同火灾模式,既能解决传统站台排烟方案对新规范的适应性问题,也能有效解决一直以来站台中部楼扶梯口排烟困难的问题。通过各地不同类型的车站实测得出,排烟效果较为理想,可以供其他城市借鉴。     

地铁车站轨顶排热系统协同站台排烟技术试验研究

为验证轨顶排热系统协同站台排烟技术的可行性,在某地铁车站现场进行轨顶排热系统协同站台排烟试验,并与站台专用排烟管道辅助排烟模式、站台大系统排烟模式进行试验对比,综合比较各种排烟模式的效果。结果表明:采用轨顶排热系统协同站台排烟技术车站,各楼扶梯口风速均大于1.5 m/s,站台烟气排除效率高,无需开启屏蔽门排烟,满足现行《地铁设计规范》《地铁设计防火标准》等相关规范的要求,可适用于各种车站形式。站台专用排烟管道辅助排烟模式对于规模较大的车站存在楼扶梯口部风速低于1.5 m/s的风险。     

无活塞风亭地铁车站隧道通风系统方案

针对周边条件受限地铁车站进行取消活塞风井分析研究,结合广州某线路建立模型,利用SES程序对取消活塞风井车站前后区间正常、阻塞、火灾工况及影响因素进行模拟计算分析。分析得出如果取消车站所有活塞风井,在车站配置两台轨排风机,且轨排风机风量不小于60 m3/s时,利用前后车站隧道风机和该站轨排风机组织气流,正常、阻塞、火灾工况的模拟计算结果均能满足规范要求。实际应用时,需考虑线路客流对区间隧道温度的影响,必要时需采取降温措施。     

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.     

地铁公共区及隧道防排烟系统研究

以北京地铁13号线东直门站为例,结合车站公共区与区间隧道的防排烟系统设置情况,分别采用CFD三维模拟与一维网络模拟的方法,对火灾时烟气的分布及气流流动状况进行预测分析,说明防排烟系统的可靠性对于保证火灾情况下的安全疏散能力至关重要。