隧道火灾数值模拟及人员疏散安全性研究

使用美国国家标准局（NIST）研发的FDS软件对隧道火灾进行数值模拟,动态地显示火灾发生的过程,并在模拟过程中计算出火灾的相关数据,通过对模拟实验数据的处理和分析,可为实施救援及人员疏散提供理论依据。     

足尺隧道5MW火灾下大巴车疏散时间试验研究

为研究大巴车人员在隧道突发火灾情况下的的疏散时间,提高隧道运营安全性,在1∶1全尺寸试验隧道内,构建了油盆火燃烧场景,开展了不同人数、不同路径等4组工况下的大巴车人员疏散试验.试验记录了不同工况下的车内疏散时间与车外疏散时间,并将疏散时间的试验结果与经验公式计算结果进行了对比研究.试验结果表明:在视觉良好且障碍物干扰较少的试验环境中,大巴车车内疏散时间大于车外疏散时间,且疏散人数越多,两者差距越大,可见车内疏散是整个疏散过程的一个瓶颈点,有必要加强突发事件下大巴车驾乘人员的车内逃生教育培训等工作,以提高车内疏散效率;在有多个可用出口的情况下,99％的参与者选择从远离火源点最近的出口逃生,并导致该出口出现了排队现象,因此有必要加强隧道内疏散路径和紧急出口的指引,以避免群体疏散时的盲从性,并提高疏散效率.对比结果还表明:采用经验公式计算疏散时间时,应结合实际情况充分考虑疏散人数规模对通道人流平均通过速度的影响,火灾规模与疏散环境对车外疏散速度的影响,以及实际使用出口数与可用出口数之间的差别,从而合理设定参数值,提高计算结果的准确性.     

地铁车站站台火灾影响分析与人员疏散研究

掌握地铁车站站台火灾对人员的危害性及其发展规律是确保安全运营和人员高效疏散的前提.本文在计算流体动力学的基础上,结合Pyrosim仿真软件构建地铁车站站台火灾仿真模型.分析了站台内火灾烟气的扩散规律,并在此基础上根据热释放速率、火源数量及位置,以及排烟速率的不同设计火灾场景,探索这些因素变化对火灾发展的影响,并结合通风策略对人员疏散时间和速度进行比较分析.所得研究结论为站台火灾发生时的应急措施和人员疏散提供依据.     

隧道火灾疏散安全性的数值模拟分析

隧道发生火灾时,影响人员疏散的3大因素是高温、烟气的毒害性,以及烟气对可视距离的影响.文中对一段长200 m的隧道进行火灾数值模拟,获得了温度与烟气的时空变化规律.采用确定临界值,比较各个危险因素达到临界值的最短时间,辨识出隧道火灾疏散中的最大危险有害因素,指出隧道火灾疏散过程中的最重要工作是控制温度.     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

地铁火灾人员逃生的模拟与分析

本文针对地铁火灾人员逃生这一问题,系统分析了地铁火灾与人员逃生过程与特点,在此基础上,提出了地铁火灾人员疏散时间计算模型。通过实验与软件,对地铁火灾的烟气的温度与扩散进行模拟,确定了地铁火灾人员疏散可用时间,总结了人员疏散所需时间的计算方法。结合了上海某地铁站的实例进行安全性分析,使得本文所提出地铁火灾疏散时间模型得以运用。     

火灾场景下公路隧道横通道参数研究

横通道作为公路隧道的避难设施,其间距和宽度的确定非常重要。从人员安全疏散的角度出发,阐述了根据隧道火灾时人员安全疏散的判据确定横通道间距和宽度的方法。结合某隧道工程实例,通过模拟隧道内火灾烟气蔓延和人员疏散过程,对比分析不同工况下可用安全疏散时间(ASET)与需要的安全疏散时间(RSET),从而为横通道间距和宽度的确定提供定量依据。     

公路隧道横通道人员疏散行为及通行能力实验研究

为提供公路隧道疏散通道设计依据和隧道火灾风险评估依据,建立了公路隧道横通道人员疏散实验平台,自主研发了基于视频图像的人员疏散轨迹分析软件,研究了人员在紧急逃生和正常情况行走时不同宽度(1.4~2.0 m)横通道的人员疏散行为和速度,获取了横通道不同宽度和照度条件下的人员通行能力.研究结果表明:依据人员到达横通道入口的顺序,人员在横通道内行走速度逐渐减低,且减低幅度依次减小,最后进入通道人员较最早进入人员的行走速度平均降低40%~50%;不同宽度横通道内将形成不同的分层疏散人流,人员逃生速度和通行能力随着横通道宽度的增加依次增大,横通道宽度每增加0.1 m,通行通力增加约12.3~13.5人/min;在低照度条件下,横通道人员通行能力比照度良好条件下的通行能力平均降低15%,疏散人员需更加集中注意力和加强自我保护.      

公路隧道火灾安全疏散设计研究

对公路隧道火灾发生的原因以及灾后安全疏散的影响因素做简要分析,阐明公路隧道火灾的判断依据以及安全疏散通道设计理念,并且对安全疏散的方式以及安全疏散方式的选择进行探究。     

特长隧道定点安全疏散问题研究

针对特长铁路隧道火灾防灾救援中采用“定点”设置的问题,从人员安全疏散的观点出发,建立人员疏散模型．采用数值模拟的方法,对特长铁路隧道中设置定点的形式、长度,横通道的间距、数量,以及不同火灾场景下定点中人员安全疏散时间等问题进行了研究．给出了一般特长铁路隧道定点设置方案,为进一步优化设计施工,促进完善铁路特长隧道的火灾防灾救援和安全疏散规划管理提供了依据．     

基于GIS的建筑火灾中人员疏散仿真模型研究

1 研究意义 （1）人员疏散仿真研究,可以大大缓解火灾科学实验研究中的耗费大量人力、物力的问题,且使用方便,已经成为火灾中人员疏散研究的必然趋势。在当前及今后一段时间的疏散安全性分析中,人们越来越希望在预测必须的人员疏散时间的同时,了解不同情况下人员疏散的行为特征和人群的流动趋势。     

基于FDS公路隧道火灾仿真研究

针对公路隧道突发火灾事故问题,采用模拟软件对隧道发生的火灾进行研究。分析火灾条件下公路隧道内被困人群的疏散行为特点,给出隧道内人员疏散的安全依据,按照隧道火灾条件下通风风速不同时火灾烟气蔓延情况,确定火灾可利用疏散时间(ASET),通过分析人员疏散特点计算出所需的疏散时间(RSET),通过对比得出:通风风速至少为3m/s时才能保证人员的安全疏散。     

地铁车站防火及安全疏散设计分析

为使地铁更好地满足社会经济发展实际需求,应重视地铁车站的规范性建设,特别是地铁车站建筑的防火设计。文章对地铁车站防火及安全疏散设计进行分析,旨在保护地铁站的安全性,营造一个安全规范的地铁乘坐环境,从而为人们出行提供安全保障。     

运营高速公路隧道火灾后结构应急检测及评价研究

运营高速公路隧道一旦发生火灾,不仅会影响线路的整体运营状况,而且会对隧道衬砌结构造成永久性的伤害。目前如何快速有效的检测、评价隧道火灾后的结构安全性无相关规范或指南等,此问题已成为目前亟待解决的问题。以某隧道火灾后结构应急检测和评价为例,提出了隧道火灾后应急检测及评价方法,为同类工程开展提供了依据。     

基于疏散功能的公路隧道车行横通道宽度研究

采用车辆通道圆和几何作图法,得出了几种工况下满足所有车型疏散要求的隧道车行横通道最小路面宽度.研究结果可为公路隧道车行横通道的设计提供参考.     

地铁火灾事故中人员疏散时间计算模型与仿真

结合地铁车站火灾事故中人员疏散过程的实际情况,综合考虑人员响应、客流下车、离开站台、通过检票口、通过楼扶梯和通道5 个过程的客流实际疏散情况,开展疏散试验,对人员疏散行为进行定量研究,同时利用试验数据对疏散时间计算公式和疏散模型进行验证和参数标定,建立基于不同空间环境客流密度的地铁车站分段客流疏散间计算模型。选取典型地下二层岛式地铁车站为研究对象,设定疏散场景及参数,应用所建立的计算模型对疏散时间进行计算,其计算结果与使用《NFPA 130:轨道交通客运系统标准》所推荐的计算方法的计算结果接近,验证了分段客流疏散时间计算模型的可行性。最后,利用基于社会力模型的Anylogic 软件对疏散过程进行仿真,将仿真结果与计算结果进行对比,结果表明,本文提出的分段客流疏散时间计算模型的计算结果误差较小,相对较为合理。     

地铁盾构隧道穿越既有铁路隧道的数值模拟

以无锡地铁某盾构隧道区间穿越既有铁路隧道为工程实例,基于Ansys数值软件建立3维力学模型,从盾构隧道施工过程中的盾构推力、注浆压力、施工工况、相邻隧道间距4个方面对盾构隧道施工引起的既有铁路隧道的结构变形和受力规律进行了数值模拟,并分析了既有隧道变形的机理和影响因素。     

南京长江隧道火灾应急方案

以南京长江隧道为研究背景,分析隧道火灾可能带来的结构损伤、人员伤害及救援难点,在此基础上建立了应急响应流程。运用火灾动力学模拟软件PYROSIM建立隧道物理模型,计算分析火灾发生过程中风机风速对烟气蔓延速度、浓度和温度的影响,通过计算分析选择3．0m／s纵向通风作为临界风速,并结合分析结果提出了隧道火灾时人员疏散、车辆及装备救援以及现场救助的方法。     

火灾爆发时地铁站乘客疏散多目标路径优化方法

建立了一种地铁站乘客疏散网络,分析了网络节点的度以辨识关键节点,提出了节点失效后的修正走行疏散网络;设计了基于支持向量回归算法的闸机、楼梯/扶梯节点处乘客通行时间预测模型,分析了模型的预测性能,得到了乘客数量与通行时间的定量关系;建立了包括节点和路段通行时间的总疏散时间、总路段风险和总拥挤成本3个目标函数,构建了一种火灾爆发时地铁站乘客疏散多目标路径优化模型,提出了基于遗传算法的优化模型求解方法;模拟了火灾爆发时地铁站乘客的疏散运动,分析了路径优化模型帕累托解下的疏散效率,评估了路径优化策略的优化程度;设计了乘客动态引导微信小程序,为疏散路径推荐信息的及时发布提供了一种可能方案。研究结果表明：验证集中节点处乘客通行时间预测模型的平均绝对误差低至0.000 375,稳健指标值可高达0.999 334,说明预测数据与真实数据吻合程度高;闸机处实际采集数据与仿真数据的平均相对误差为4.9%,正态性检验、方差齐性检验和独立样本检验的显著值都大于0.05,验证了PathFinder软件可较为真实地模拟乘客运动;与正常疏散无优化策略相比,路径优化模型3组帕累托解下的优化程度分别为16.7%、15.9%、18.0%,因此,根据具体疏散场景、危险系数、服务质量要求等指标可选用相应的疏散优化策略。