運用數值方法模擬地鐵火災的煙氣流動.pdf

1、地鐵作為現代化城市交通運輸設施的重要組成部分，在日常生活中，正扮演著越來越重要的角色。地鐵給市民的出行帶來了便利，但地鐵一旦發(fā)生火災，所帶來的傷亡慘案是觸目驚心的。近幾年來，地鐵快速發(fā)展的同時,地鐵火災的特點也比常規(guī)建筑火災更加復雜。此外，恐怖襲擊的頻發(fā)，也使得世界上許多擁有地鐵的國家不得不對地鐵火災十分重視。
　　鑒于此，本文通過計算流體力學的數值模擬方法，針對火源在車廂內和火源在站臺的乘客候車區(qū)的兩種火源位置情況，在車廂中間或

2、站臺中間等設置切面，以一般成人鼻腔高度的1.6m為測試高度，沿著乘客從車廂進行疏散的路線，在車廂端部、屏蔽門、站臺中間和樓梯口等位置設置溫度、CO2濃度和煙黑濃度測試點，得到并分析煙氣流動分布圖、溫度場、能見度和速度場。將測得數據進行相互比較并參照相關規(guī)范，進而判定煙氣控制效果的優(yōu)劣,給地鐵火災安全的防范提供參考依據和人員疏散的最優(yōu)方案。主要的研究工作與成果如下：
　　1.當地鐵車廂發(fā)生火災并停靠在站臺的情形，比較地鐵站臺頂部采取

3、送風模式和排煙模式的煙氣控制效果。結果表明：排煙模式下煙氣控制效果更好，更有利于人員疏散。此外，還分析了排煙模式下不同熱釋放速率與屏蔽門處煙氣溫度的關系，針對煙氣控制和人員疏散提出了有效的建議。
　　2.當火源在站臺靠近屏蔽門的乘客候車區(qū)且列車停靠在側式地鐵站臺的情形，比較地鐵站臺頂部采取送風模式和排煙模式的煙氣控制效果。結果表明：火災初期，排煙模下車廂內的煙氣控制效果更好；火災后期，送風模式下樓梯口處的煙氣控制效果好。因此，火災

4、初期宜采取排煙模式，待列車駛離站臺，宜關閉排煙模式并啟動送風模式，使得煙氣盡量被隧道排煙裝置排出。
　　3.當地鐵車廂發(fā)生火災并?？吭谡九_的情形，在相鄰兩節(jié)車廂連接處加設擋煙垂壁，比較擋煙垂壁對車廂內煙氣流動情況影響。還分析了不同熱釋放速率與有擋煙垂壁一側車廂端部溫度的關系，以及比較了有擋煙垂壁一側車廂的不同高度的溫度，結果表明：擋煙垂壁能有效抑制煙氣流動。此外，火源熱釋放速率越小，擋煙垂壁的抑制作用明顯。離擋煙垂壁越遠，煙氣抑制