地下鐵道火災(zāi)煙氣分區(qū)控制及人員疏散模式研究.pdf

1、地鐵災(zāi)害特別是火災(zāi)煙氣的控制是保障地鐵安全運(yùn)營(yíng)、防止重大傷亡事故的重要前提。本文依托湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目“長(zhǎng)沙地鐵車站火災(zāi)分區(qū)控制研究”及中南大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目“地下空間火災(zāi)災(zāi)害分區(qū)控制研究”等課題，圍繞地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí)如何有效控制煙氣、為人員逃生創(chuàng)造更為安全的疏散環(huán)境開展了系統(tǒng)研究。在深入分析地鐵既有火災(zāi)煙氣控制方法所存在缺陷的基礎(chǔ)上，提出了煙氣分區(qū)控制方法和實(shí)施模式，并綜合運(yùn)用理論計(jì)算、數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗(yàn)等研究手段，對(duì)所提煙氣分區(qū)控

2、制方法進(jìn)行了充分論證，其主要內(nèi)容和成果為：
　　 (1)在對(duì)地鐵建筑型式和特點(diǎn)剖析的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬方法對(duì)區(qū)間隧道和車站既有火災(zāi)煙氣控制規(guī)律和效果進(jìn)行了探討，結(jié)果表明由于未能將人煙完全分離，既有煙氣控制方式存在安全隱患。在隧道內(nèi)采用縱向通風(fēng)控制列車中部火災(zāi)煙氣時(shí)，無(wú)法保障下風(fēng)側(cè)乘客安全疏散；在地鐵車站中，既有方式能在一定時(shí)間內(nèi)阻止站臺(tái)火災(zāi)煙氣向站廳層擴(kuò)散，但煙氣在站臺(tái)上波及范圍較大，并且難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜火情，仍存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

3、r>　　 (2)將災(zāi)害分區(qū)控制方法和消防性能化設(shè)計(jì)理念引入地鐵火災(zāi)災(zāi)害控制中，首次提出煙氣分區(qū)控制方法及人員無(wú)煙疏散策略，即將需要防護(hù)的空間劃分成兩個(gè)或多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的防煙分區(qū)，利用機(jī)械通風(fēng)將火災(zāi)高溫和煙氣控制在著火分區(qū)局部范圍內(nèi)，使著火分區(qū)內(nèi)人員能快速撤出，脫離煙氣影響，外部人員能直接在無(wú)煙環(huán)境中疏散，消防救援行動(dòng)可同步展開，從而增強(qiáng)地鐵應(yīng)對(duì)火災(zāi)的安全性能。
　　 (3)結(jié)合區(qū)間隧道空間特性建立隧道縱向分區(qū)煙氣控制實(shí)施模式，采

4、用數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法對(duì)不同通風(fēng)方式、排煙速率和火源功率的縱向分區(qū)工況煙氣控制效果和特點(diǎn)進(jìn)行比較，結(jié)果表明該模式能阻止煙氣侵入疏散通道中，各種通風(fēng)方式在火災(zāi)高溫和煙氣控制效果上存在差異，其中以疏散通道送風(fēng)和行駛區(qū)單側(cè)排煙相結(jié)合的方式火災(zāi)災(zāi)害綜合控制效果最好。無(wú)論著火部位在什么位置，都可以先向疏散通道送風(fēng)，待人員撤離行駛區(qū)后再啟動(dòng)單側(cè)排煙，既能保證人員安全又能降低火災(zāi)高溫危害。
　　 (4)建立車站垂簾分區(qū)煙氣控制實(shí)

5、施模式，采用數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)不同的卷簾距地高度、不同火源位置大功率火災(zāi)垂簾分區(qū)煙氣控制的效果和特點(diǎn)進(jìn)行研究，揭示出著火分區(qū)形成負(fù)壓環(huán)境有助于氣流有序流動(dòng)、并能長(zhǎng)時(shí)間將火災(zāi)煙氣和高溫控制在局部范圍，充分證實(shí)了該模式應(yīng)對(duì)復(fù)雜火情的能力和良好效果。研究結(jié)果還表明，卷簾距地高度為2m時(shí)有利于人員疏散，卷簾距地0.5m時(shí)，火災(zāi)煙氣控制效果更穩(wěn)定，因此卷簾放下的過(guò)程可分步進(jìn)行。
　　 (5)通過(guò)理論推導(dǎo)和計(jì)算，以及車站垂簾分