沈陽地鐵二號線車站區(qū)火災(zāi)及人員疏散數(shù)值模擬研究.pdf

1、地鐵作為現(xiàn)代化的城市軌道交通之一，承擔(dān)著越來越重要的大客流運輸任務(wù)。從城市化、能源、效率與環(huán)境等方面考慮，地鐵具有運量大、速度高、污染低、能耗少等特點，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。發(fā)展城市軌道交通對緩解交通壓力、促進城市經(jīng)濟和社會快速發(fā)展都具有重要作用，因而發(fā)展迅速并受到人們的青睞。目前全世界已有100多座城市開通了300多條地鐵線路，總長度超過6000km。現(xiàn)階段我國已有30多座城市相繼開展了城市軌道交通的建設(shè)。
　　地鐵在緩解城市緊

2、張交通的同時，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果將十分嚴(yán)重。近些年來國內(nèi)外一些地鐵火災(zāi)事故也為人們敲響警鐘。因此，對地鐵火災(zāi)煙氣運動、通風(fēng)排煙、應(yīng)急疏散等問題進行分析，具有重要的指導(dǎo)意義。
　　關(guān)于火災(zāi)的研究，主要有實驗研究和模擬研究。相對而言，模擬研究具有消費少、周期短、可重復(fù)性好的優(yōu)點，同時隨著計算機的發(fā)展，數(shù)值模擬研究方法得到廣泛采用。其中CFD(計算流體力學(xué))的方法，對于火災(zāi)煙氣的模擬研究具有突出優(yōu)勢。本文運用Thunderhead En

3、gineering公司開發(fā)的PyroSim火災(zāi)模擬軟件和PathFinder人員疏散模擬軟件進行地鐵車站火災(zāi)及人員疏散數(shù)值模擬。
　　地鐵火災(zāi)是非穩(wěn)態(tài)的湍流燃燒過程，煙氣流動也是三維、非穩(wěn)態(tài)的湍流流動過程，在對地鐵火災(zāi)可能性及可燃物的分析基礎(chǔ)上，建立了火災(zāi)煙氣數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型，以沈陽地鐵二號線島式車站為研究對象，利用PyroSim軟件，建立車站的幾何模型，通過設(shè)定列車、站臺、站廳不同位置和不同強度的火源，模擬火災(zāi)發(fā)展過程煙氣運動

4、規(guī)律，測量了不同火災(zāi)情況下煙氣的蔓延范圍、溫度、毒性、能見度等數(shù)據(jù)，并系統(tǒng)分析各數(shù)據(jù)是否在我國《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的火災(zāi)疏散時間內(nèi)超過人體承受上限。同時，利用PathFinder軟件，針對不同的火災(zāi)場景模擬人員疏散過程，分析車站的設(shè)計能否保證火災(zāi)發(fā)生時人員在《地鐵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的火災(zāi)疏散時間內(nèi)抵達安全區(qū)域。從而對沈陽地鐵二號線車站的防火、排煙、疏散的設(shè)計情況進行評價。同時對排煙系統(tǒng)進行了改進，進一步提高了對火災(zāi)煙氣各有害因素的控制效果。