地铁站台火灾时人员安全疏散分析计算

提出地铁火灾时人员安全疏散的判定条件，即人员安全疏散可用时间（tASET）大于人员安全疏散必需时间（tRSET），重点对人员安全疏散必需时间进行分析与模型假设，并针对某一地铁站台工程实例，分析计算站台火灾时人员安全疏散必需时间。     

B型地铁列车侧壁材料耐火性分析

以典型B型地铁车辆为研究对象,利用Pyrosim软件分别建立侧墙墙板材料为铝合金和玻璃钢的模型进行数值模拟仿真,并对两种模型发生火灾时车厢内部的热释放速率、温度、CO浓度进行对比,分析两种不同材料侧墙的车辆的火灾危害程度。结果表明:铝合金墙板侧墙具有更好的防火能力,火灾安全性更高。     

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.     

系列化中国标准地铁主要部件对车辆火灾热释放速率的影响研究

随着社会经济发展，地铁车辆已成为我国现代交通的重要基础设施。热释放速率是轨道交通车辆防火设计、火灾安全评估和隧道通风系统设计的重要参数，然而现有地铁列车火灾燃烧特性的研究结果并不能反映出车内主要部件对火灾热释放速率的影响。为了有效地对地铁列车结构和防火设计提供指导，基于系列化中国标准地铁列车实际结构，根据材料燃烧试验测试得到的车内非金属可燃材料的燃烧特性参数，建立车辆火灾的数值计算模型，通过数值计算方法模拟采用不同燃烧特性材料时的车内火灾蔓延过程，对比分析顶板、侧墙、座椅和地板4种车内主要部件对车辆火灾热释放速率的影响。研究表明，地铁车厢内主要部件对热释放速率的影响程度与火灾蔓延顺序、部件空间位置有关，影响程度由大到小依次为顶板、侧墙、座椅、地板。     

高海拔特长铁路隧道定点防灾救援研究

为研究高海拔特长隧道定点防灾救援设计中不同火灾场景下救援横通道数量对人员疏散的影响,依托关角隧道对高海拔条件下火灾发展及人员疏散过程进行研究。利用FDS火灾模拟软件对关角隧道救援站进行高海拔条件下的火灾数值模拟计算,通过改变火源热释放速率以及救援横通道数量,得到不同火灾场景下可用安全疏散时间。利用人员疏散软件EXODUS对不同场景下高海拔地区人员疏散过程进行模拟,得到必需的人员疏散时间,通过与可用疏散时间的比较,最终确定高海拔特长铁路隧道定点救援站合理的救援横通道数量为8~9座。     

铁路隧道斜井式紧急出口的入口段结构参数确定

针对特长单洞双线铁路隧道内发生列车火灾的情况,采用buildingEXODUS人员疏散模型模拟人员疏散过程,分析不同斜井式紧急出口入口段结构设计参数下的人员必需安全疏散时间和人员聚集时间,以此确定经济、合理的入口段结构参数;采用火灾动力学模型模拟火源燃烧过程,得到人员可用安全疏散时间,并与人员必需安全疏散时间比较,以确定该入口段结构参数下人员疏散的安全性。结果表明:为确保所有人员的安全疏散,入口段防护门宽度应不小于3m;入口段地面面积应不小于280m2;在入口段地面宽度确定后,入口段地面最大坡度应按照一定的关系式取值;在入口段最优结构参数条件下,在距离紧急出口150m范围内,仍有13.6%的人员处于危险环境中,因此,还需要在紧急出口处设置风机等防灾设备。     

随机停车模式下高速铁路双线隧道横通道间距的确定

针对高速铁路双线隧道内的列车火灾救援,以列车头部着火、失去动力、随机停靠在正对着横通道处、且人员疏散路径为上坡线路的工况作为人员安全疏散的最不利工况。采用火灾动态模拟器FDS建立最不利工况下的火灾仿真模型,确定可用的安全疏散时间。根据不同人员的逃生速度,采用人员疏散模拟软件EVAC,仿真计算必需的安全疏散时间。以人眼特征高度处烟气可见度小于10m时可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间作为人员安全疏散的时间控制条件,确定隧道最佳的横通道间距。结果表明:当横通道间距分别为500和400m时,对应的可用的安全疏散时间均小于必需的安全疏散时间,因此不满足人员逃生的时间控制条件;当横通道间距为300m时,对应的可用的安全疏散时间大于必需的安全疏散时间,满足人员逃生的时间控制条件,可使人员安全疏散。因此建议高速铁路双线隧道横通道的设置间距为300m。     

地铁站台火灾不同排烟模式下排烟效果的数值模拟研究

运用火灾动力学模拟软件FDS,对广州某一地铁车站岛式站台端部发生5MW火灾的情况进行数值模拟研究,对比分析不同排烟模式下地铁站内的顶棚温度分布、人眼特征高度处温度、能见度、CO浓度分布以及楼梯口风速分布情况,分析其排烟效果是否满足人员安全疏散的要求。结果表明,对于顶棚温度和人眼特征高度处能见度而言,3种排烟模式都能满足要求。对于楼梯口新风风速而言,排烟口为11个的排烟模式不满足要求。比较3种模式下温度和CO浓度的扩散范围,发现排烟口为22个的排烟模式的控烟效果较好,更有利于人员的安全疏散。     

地铁跨海隧道火灾FDS数值模拟研究

以青岛某地铁跨海隧道为研究对象,论述其工程概况及防排烟系统设计,并建立物理模型。从火源强度、火源类型设定、燃烧模型、几何模型网格设置和火灾耐受极限判断标准方面设置边界条件。采用FDS数值模拟分析方法,对隧道内的温度分布、正线隧道内的风速、正线隧道内能见度、正线隧道内的CO浓度分布进行分析,提出慎重选取隧道防灾通风方案和合理控制风机的开启时间对隧道火灾中的人员安全疏散至关重要的结论。     

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。     

基于Phoenics列车车厢火灾烟气数值模拟研究

本文分析铁路列车车厢火灾的主要特点,基于Phoenics软件采用CFD方法对列车车厢火灾引发的烟气流动进行数值模拟,建立SKE-2000电动车组的一节车厢的内部模型,并对其材料和边界,火源和烟气流动模型进行设置.计算分析车厢内部火灾时烟气扩散过程,车厢空间各区域烟气浓度分布情况,温度的分布及变化趋势,并讨论分析紧急状况下烟气和温度变化对列车人员疏散的影响.     

《地铁安全疏散规范》车站疏散适用性分析

针对最新颁布的《地铁安全疏散规范》,通过对规范的疏散研究,以及某城市6B编组地铁地下车站的实例计算分析,从保证消防安全和满足人员疏散的角度探讨更适合实际工程的疏散计算模式。提出在进行消防疏散计算时,应区分两种火灾工况,站台层火灾时,疏散计算以《地铁安全疏散规范》为准;站厅层火灾时,疏散计算应先满足《地铁设计规范》的6 min疏散通过要求,同时辅以售检票闸机通过能力,对安全出口通过能力及6 min内相邻车辆能否将站台滞留乘客疏散至相邻车站等进行核验,以期对同类工程的建筑消防疏散设计提供一定的参考和借鉴。     

铁路隧道内列车发生火灾时通风临界时间的确定

采用数值模拟方法获得隧道纵向通风排烟模式下的可用安全疏散时间,并与采用Togawa经验公式计算的所需安全疏散时间进行对比,以此判断人员疏散安全性,分析确定通风临界时间。结果表明:隧道纵向通风排烟下,通风开始时间对人员疏散安全性影响显著。通风开始时间早于180s人员疏散不安全;当火源功率不大于15MW时,通风开始时间不早于180s即可保证人员安全疏散,而火源功率大于15MW时,通风开始时间不早于180s且不晚于240s才能保证人员安全疏散;当纵向通风风速大于3m·s~(-1)时,通风开始时间不早于180s即可保证人员安全疏散,而纵向通风风速不大于3m·s~(-1)时,通风开始时间不早于180s且不晚于300s才能保证人员安全疏散。综合得出铁路隧道内列车发生火灾时通风临界时间为180s。     

基于火场信息的地铁车站智能疏散技术研究

火灾是城市轨道交通车站内影响最为严重的事故之一,科学合理的安全疏散方案是突发火灾时确保乘客出行安全的重要保障。然而,目前地铁车站火灾疏散方案中的疏散路线难以根据火场情况动态调整。针对地铁车站疏散路径固定单一的弊端,基于地铁车站内的监控系统,利用计算机视觉技术识别人员分布信息和火灾发生位置,建立空间拓扑模型,利用改进的蚁群算法规划出耗时最短且转弯次数较少的疏散路线,实现站内乘客更科学高效的疏散,最后通过3个场景的案例应用验证本文所提疏散方法的有效性。     

铁路隧道紧急救援站人员疏散时间理论计算方法

紧急救援站人员疏散时间是铁路隧道防灾疏散工程结构设计的关键参数。基于水力模型计算方法,结合铁路隧道内人员疏散特征,分析车厢内人数、疏散速度、站台宽度、横通道间距等参数之间的关系,建立铁路隧道紧急救援站人员疏散理论计算公式,并通过建立不同结构参数条件下的紧急救援站人员疏散模型,将人员疏散数值模拟结果与理论计算结果进行对比,考虑一定安全储备,提出了其理论计算公式的修正系数,最后通过人员疏散模型试验对理论计算公式进行了验证,两者结果较吻合。该人员疏散时间理论计算方法能够指导铁路隧道紧急救援站结构设计,并在已建成的紧急救援站疏散系统进行了安全性验证。     

地铁区间列车中部火灾人员疏散受烟气影响分析

为了研究地铁区间隧道内列车中部发生火灾时人员疏散受烟气的影响,以A型车为例,运用FDS软件模拟火灾烟气对乘客疏散的影响。研究结果表明,列车内部火灾烟气对人员的主要危害指标为温度,疏散平台处火灾烟气对人员的主要危害指标为可见度。     

基于NetLogo的地铁车站人员紧急疏散仿真研究

基于多智能体仿真平台NetLogo搭建仿真环境,利用海龟(Turtles)、瓦片(Patches)和观察员(Observer)3类智能体建立地铁车站站厅人员紧急疏散仿真模型。通过编程实现主体的探测、躲避障碍物、随机摆动、走向目的地等行走策略,规划人员的行走路径,推进仿真进程,研究站厅人员数量、出口条件、有站台输出人员对紧急疏散的影响。仿真结果表明:疏散时间随站厅人员数量线性递增且在超过某阈值后增长率突然变大;开放4个出口的疏散效率显著高于开放2个出口的情形且每种情形单个出口的疏散效率相似;2种情形下单位时间通过出口总人数的频次概率分布符合正态分布;疏散时间随出口宽度增加而迅速减小,宽度增至某值后减小速率趋于平缓;疏散时间随站台输出人员速率线性递增,人员生成速率超过某值后疏散时间迅速增大。本研究所得结论可为地铁车站站厅设计、人员紧急疏散和应急指挥提供可行性建议。     

自然通风隧道火灾的烟气特性和控制标准

建立自然通风隧道火灾三维数值计算模型,并应用缩尺隧道试验数据对数值模拟进行验证,采用验证过的数值计算方法对自然通风地铁区间隧道的火灾烟气特性和安全控制标准进行三维数值模拟研究。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好;孔口尺寸对隧道顶壁烟气温度、人员高度处的CO浓度和能见度的影响较大,但对人员高度处的温度几乎没有影响;在隧道火灾4种安全控制标准中,人员高度处的能见度起主要控制作用。     

地铁站厅火灾不同排烟模式下的排烟效率研究

为了提高地铁车站站厅层公共区的排烟效率,针对郑州某地铁车站站厅层公共区设计了不同的排烟工况。通过利用FDS模拟软件对不同的排烟工况进行仿真模拟,得到下排烟口、侧排烟口、顶排烟口3种工况下温度、能见度、CO浓度随时间的变化图,通过对比分析得出结论:侧排烟口、顶排烟口、顶排风口均能满足人员的安全疏散要求;侧排烟口、顶排烟口比下排烟口的排烟效果好,侧排烟口和顶排烟口的排烟效果基本相同。通过进一步比较侧排烟口个数及大小对人员安全疏散的影响,得出:6个侧排烟口、3个侧排烟口比12个侧排烟口的排烟效果好;6个侧排烟口与3个侧排烟口的排烟效果基本相同。