西安地铁二号线行政中心站防排烟设计

正地铁排烟系统的作用是当地铁发生火灾事故时,能提供有效的排烟手段,为乘客和消防人员输送足够的新鲜空气,形成一定的风速,引导乘客迅速撤离现场。西安地铁二号线行政中心站在站厅层中部设置公用大厅,在大厅中央设置采光顶,站厅与站台之间设置通透的天井。由于车站中板上开设大面积的孔洞,相当于使站厅与站台连通,通过计算设置防排烟措施,满足站台和中庭发生火灾时人员疏散的要求。1工程概况     

地铁换乘车站站厅公共区防火设计

结合无锡地铁三阳广场站工程实践,分析地铁地下换乘车站共用一个站厅公共区、且面积超过单线标准车站站厅公共区面积2.5倍时,其消防安全存在的问题,以及通过性能化设计分析所采取的消防措施.提出量化站厅公共区最大允许建筑面积、限制车站内商铺的总面积、强化防火分隔和防排烟系统、设置自动灭火系统等建议.推荐站厅层起火工况下,站台层滞留乘客通过列车往下站疏散的模式.     

城际铁路地下车站公共区防火设计优化探讨

城际铁路设计规范要求地下车站建筑消防设计执行地铁标准,但由于城际铁路列车编组长度较地铁长,造成其站厅公共区长度长、面积大,按照地铁消防设计标准,一般单岛车站需要在车站中部增设安全出口,或出入口通道与主体接口进行扩宽处理才能满足规范对于站厅疏散距离的要求,一般两线换乘站站厅公共区建筑面积超过5 000 m²,需要进行防火分隔,并增设出入口或安全出口。从建筑防火的目的及基本原理出发,结合国内相关规范及以往地铁火灾案例开展相关研究,研究表明：建筑防火的主要目的是确保生命安全,其次是财产损失可控;站厅公共区面积控制主要与财产损失相关,公共区疏散时间主要与生命安全相关,排烟系统、自动喷水灭火系统等消防设施的配置情况对可用疏散时间有至关重要的作用,综合考虑车站使用功能、投资、运营管理、消防设置配置情况等因素,建议车站站厅公共区设置自动喷水灭火系统时,其疏散距离可增加25%,车站站厅公共区建筑面积按10 000 m²控制。     

地铁中庭车站防排烟设计的创新与应用

以杭州地铁1号线婺江路站为例,提出在车站公共区设置中庭时,针对防排烟系统设计,采用在站厅层中庭上部四周的结构顶板下设置卷帘式挡烟垂壁,将中庭封闭成一个单独的防烟分区的方案。介绍车站公共区消防设计,包括防排烟系统,各防烟分区的排烟量计算、排烟风机的配置和排烟系统的运行模式等。通过理论计算及现场实测等方法,证明该方案在站台与中庭火灾工况时,连接站厅与站台的楼扶梯口部向下的风速满足规范要求。     

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。     

地铁站厅至站台楼扶梯口处烟控方案探讨

为保证地铁地下车站站台或轨行区火灾时站厅公共区域的安全,调研现阶段保证站厅到站台楼梯或扶梯口处具有不小于1.5 m/s向下气流采取的技术措施,主要有排烟控制方式和防烟空气幕,分析排烟控制方式设计过程中的流速与过流断面面积,认为排烟控制系统中的流速为断面的平均流速,过流断面为站台楼扶梯入口段截面,提出站台除楼扶梯洞口外,...     

《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。     

地铁车站安全疏散计算方法探讨

《地铁设计防火标准》第5章给出了车站安全疏散计算方法,要求站台疏散设施能保证乘客在4min内撤离站台,6min内抵达站厅或安全区域。该标准提供了撤离站台的时间计算公式及疏散控制原则。结合国内外规范中关于疏散计算的要求,分析其疏散理论和计算方法,探讨乘客疏散全过程疏散时间计算方法。在进行车站安全疏散计算时,提出如下建议:乘客撤离站台时间应以《地铁设计防火标准》为准;撤离至安全区的时间可按抵达安全区最长疏散路径分段步行总时间与乘客在楼梯、扶梯、闸机、通道等疏散设施处的滞留时间之和进行验算,超过3层或疏散路线通过多个楼层等复杂工况,建议在静态计算的基础上采用动态疏散模拟进行分析研究;当列车发生火灾时建议验算疏散乘客通过车门到站台的滞留时间。     

《地铁设计规范》问与答(22)

问题58 《地铁设计规范》第19.1.9条中规定,"地下车站站台和站厅乘客疏散区应划为一个防火分区",但对站厅层两端设备用房区所属防火分区未予明确,设计时如何考虑?     

关于地铁的安全疏散设计

简要分析国内外地铁消防标准、规范,认为在安全疏散设计方面,国内与国际水平相比还有较大的差距.通过对地铁各部位火灾危险性的分析,说明加强安全疏散设计的必要性.分别对列车车厢内的疏散,区间隧道内、车站站台层及车站站厅层的事故及安全措施进行论述.     

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。     

地铁车站火灾时不同站台层结构的烟气扩散与控制

根据地铁车站物理模型,对站台层列车中部车厢着火引发火灾时的烟气扩散进行三维模拟,分析安装屏蔽门对岛式和侧式2种典型结构站台层烟气扩散及控制的影响。用能量方程、动量方程、连续性方程、组分方程和完全浮力修正的k-ε方程描述烟气湍流流动,用SIMPLEC算法求解。结果表明:对于2种典型结构层,在发生火灾360 s时,未安装屏蔽门的,烟气均已扩散蔓延至整个站台层的上部空间并沉降至1.8 m的安全高度,人员疏散均较为困难,安装屏蔽门的,所有疏散楼梯口均能保持正常状态,屏蔽门对烟气的扩散起到很好的阻拦作用,且排烟口和隧道排出了更多的烟气;安装屏蔽门后,岛式、侧式站台层的排烟效率分别提高15.8%和10.1%;侧式站台层的抽吸烟气作用更加明显,比岛式站台排出了更多的烟气。由此可知,在2种典型结构的站台层中安装屏蔽门,可以加强对站台层火灾时烟气的控制,为人员及时有效地疏散创造了良好的条件。     

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。     

典型多层地铁车站中间层起火时的通风模式优化分析

以某典型3层十字交叉换乘地铁车站为研究对象,针对地铁车站内可燃物的状况,设计峰值为2MW的t2-增长稳定火源,根据地铁车站结构、各层公共区防烟分区和通风系统设置,将紧急通风模式分为起火层下层送风机组关闭和开启2种。选用计算流体力学软件FDS5.0,将火源设置在地下2层靠近站台端部处,建立地铁车站三维模型,采用大涡模拟(LargeEddySimulation)方法对起火层机械排烟效果进行模拟。对起火层内流场、温度场和速度场的分析结果表明:开启地下3层送风机组可使补向地下2层的风量和地下2层的压力增加,有效地降低火源所在防烟分区内的烟气层厚度和温度,实现更好的防排烟效果。     

地铁车站火灾排烟模式仿真研究

基于对地铁车站火灾产物影响的分析,以广州地铁13号线白江站为研究对象,使用PyroSim软件构建地铁车站火灾排烟模式仿真模型,对地铁车站火灾烟气扩散特性、火灾产物发展趋势等进行仿真分析。在此基础上,提出以加快烟气消散速度、减缓温度上升速度和增加能见度距离为优化目标的6种优化方案,并进行仿真对比分析。结果表明:当火源位于站台中部时,在站台加设排风机可有效提升火灾排烟效率,同时在部分区域设置有效高度的挡烟垂壁可对烟气控制起到有效的辅助作用。     

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。     

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。     

细水雾对地铁站厅层火灾烟气危险特性参数的影响

针对地铁站厅层的火灾特点,在自然通风的情况下,分别对有无细水雾作用的地铁站厅层火灾烟气情况进行数值模拟。得出火场内温度以及CO_2、CO、O_2的摩尔分数等烟气危险特性参数的变化和疏散安全指数的变化,指出细水雾对站厅层火灾烟气CO_2、O_2的摩尔分数降低作用明显,更利于人员安全疏散。