某地铁换乘站火灾情况下人员疏散模拟分析

针对地铁换乘站在火灾情况下人员是否能够及时逃生的问题,采用人员疏散模拟软件Pathfinder对某大型地铁换乘站进行火灾时人员疏散的模拟。在站厅南部楼梯处发生行李火灾的火灾场景下,楼梯将被停止使用,运用疏散仿真软件得到人员安全疏散时间情况,同时合理优化人员逃生路径,提高疏散效率,满足规范要求。     

地铁换乘站防排烟系统研究

地铁换乘站防排烟系统性能是保证车站安全以及地铁网络化安全运营的关键因素。本文分析了换乘站火灾烟气扩散及控制要求的特殊性,结合换乘站内部结构特征和国内外相关规范的内容,探讨了换乘站防排烟系统的设计和运行的技术难点,指出了换乘站火灾场景设计以及多因素耦合烟气扩散规律是未来开展换乘站防排烟系统研究的重点方向。     

中庭式地铁车站火灾安全疏散仿真研究

中庭式地铁车站在火灾工况下的行人安全疏散设计是地铁车站设计中的难题。为评价上海市轨道交通11号线南段临港新城站中庭式车站火灾安全疏散的性能,采用Legion行人仿真模型和FDS(火灾动态仿真器)开展了一系列的疏散仿真分析。在对各种行人参数调查、标定的基础上,建立了真实的Legion疏散仿真模型。然后根据预测客流和可能的火灾场景,对四种不同工况下的人员疏散进行了仿真分析和安全性评估,在此基础了提出了改善中庭式地铁车站火灾安全疏散性能的建议。     

邻近地铁换乘站的深基坑开挖与保护措施研究

随着城市轨道交通的快速发展,地铁在城市各区域进行了大规模规划,近年来大量新建项目在地铁沿线实施,邻近基坑开挖势必会引起地铁结构周围土体边界条件的变化,导致地铁结构发生变形和位移,严重时会危及轨道交通的运营安全,特别是邻近地铁换乘站基坑施工,涉及对多个地铁车站的影响,问题更为复杂,因此,研究邻近地铁换乘站的深基坑开挖与保护措施具有重要意义。本文以邻近十号线(运营)和九号线(在建)的某基坑工程为例,采取了针对性轨道保护措施,通过二维和三维数值分析研究了复杂工况下基坑施工对邻近地铁换乘站的影响,可为类似工程提供参考。     

地铁建筑结构及事故中烟气流动分析

本文通过对地铁火灾烟气扩散过程进行现场模拟,运用FDS模拟软件对地铁火灾烟气流动状况进行了模拟分析,获得了不同地铁结构、不同着火位置、不同排烟工况下地铁火灾烟气的运动规律和特性,为进一步研究地铁建筑防排烟提供了材料。     

地铁换乘车站的火灾风险评估

从火灾的发生,随后探测系统发现,到应急措施的控制、自动扑救,最后消防员手动扑救,从这4个方面来对地铁换乘站火灾风险做出评估体系。借鉴国外公认先进的等级划分方法,将地铁换乘站火灾划分不同等级并对不同等级进行权重分配。采用改进层次分析法建立了多层次评估指标权重模型和地铁火灾风险评价标准。结果发现:地铁车站在火灾中的逐项风险等级均达到可以接受的水平,现有车站整体风险为可接受水平。     

基于行人仿真模拟的地铁车站方案优化设计——以地铁佛山西站为例

随着时代发展,地铁已日趋成为人们出行最主要的交通方式,目前我国正处于地铁建设的高峰期,同时还有大量的城市在积极地筹建地铁线路。随着设计理念及设计技术的不断进步,对地铁车站进行动态的行人仿真模拟,已成为地铁重要站点设计中一个必不可少的环节;通过对模拟结果进行数据分析,寻找车站方案中存在的短板和瓶颈,以求对车站设计方案提出切实可行的改进意见,已成为地铁车站方案优化设计中一个重要的方法。本文以佛山西站为例,通过对车站方案用行人仿真软件Legion进行动态模拟以及不同工况下的消防疏散模拟,检验车站方案设计的合理性,提出优化建议,同时对优化后的方案通过进行模拟验证,为以后地铁车站方案设计提供值得参考的借鉴意义。     

青岛地铁1号线跨海隧道通风设计

根据工程实际情况分析了跨海区间隧道的特点,结合地铁线路、行车及结构专业资料,研究了纵向通风方案的可行性。以火灾工况隧道风速为评价指标,计算了火灾工况临界风速并进行了隧道风机初步选型。采用SES模拟软件对火灾工况风速进行了模拟计算,结果表明风速达到了临界风速要求。     

北京站、北京西站行人特征的调查与分析

多层地下交通枢纽的安全是我国公共安全设防的重点目标之一,而地铁换乘站和火车站是重要的交通枢纽。2008～2009年我们对地铁换乘站进行了全面的调查和分析,本文通过对北京站、北京西站行人的摄像观测和数据统计,共采集了116小时的视频资料,获得数据样本39112条,通过统计分析得到了一系列有价值的结论,进一步丰富了多层地下综合交通枢纽行人疏散设计的基础数据,为安全疏散设计提供了可靠的依据。     

地铁火灾工况排烟模拟与实验研究

本文以南京地铁一号线南延线通风系统为研究对象,采用清华大学开发的地铁热环境模拟分析软件STESS进行通风模拟,结合实际的数据测量,对安全门地铁火灾工况下排烟模拟进行了研究。结果认为,在带有安全门的站台发生火灾的时候,通过开启4台TVF风机,可以保证连接口处的速度到大于1.5m/s,满足人员逃生的风速要求;在区间隧道发生火灾时,通过隧道两边站台各开启4台TVF风机进行送风排烟,可以保证隧道断面风速大于2m/s,满足人员逃生的风速要求。     

地铁换乘站火灾中烟气控制及疏散研究

利用CFD手段对某“＋”字换乘岛式地铁车站的火灾场景进行模拟研究,根据该换乘站的结构特点以及防排烟运行方案,对不同位置(上下层车站、站厅)火源情况的烟气扩散及控制进行分析;根据上下层车站及换乘通道内烟气流动情况,提出对应火灾场景下的人员逃生路线的方案。研究表明:在现有防排烟系统运行方案下,上层车站发生火灾时,烟气不会扩散到下层车站;下层车站发生火灾时,有少量烟气会通过换乘通道扩散到上层车站,但在10min内不会对上层站台的人员造成危害,而换乘通道不宜作为乘客逃生路线。     

Effectiveness of downward evacuation in a large-scale subway fire using Fire Dynamics Simulator

Effective evacuation routes in the case of a large-scale subway fire were studied. A serious problem in the subway fire is that the directions of smoke flow are coincident with those of evacuation toward the surface. Hence, it is necessary to design an evacuation route without interference from smoke. A disastrous fire broke out in the Jungangno subway station in Daegu, South Korea in 2003. Based on this case, the Jungangno subway station with three basement levels was used in Fire Dynamics Simulator model in this study. The influences of smoke, temperature, and toxic gases (carbon monoxide [CO] and carbon dioxide [CO₂]) were computed at the evacuation staircases in the subway station with a fire source in the third basement floor (B3). The calculations showed that the evacuation staircases had high smoke density, temperature, and concentrations of CO and CO₂ in the subway fire. Hence, these factors greatly affected all of the upward evacuation staircases due to the coincidence of the smoke flow and the evacuation routes. Therefore, our paper proposes a new subway station with a fourth basement floor (B4) having downward evacuation routes which are in the opposite direction to the smoke flow. The results of analysis show that these factors hardly affected the staircases from B3 to B4. We conclude that downward evacuation can be more effective than upward evacuation for a large-scale subway fire.     

火灾能见度对地铁人员疏散速度影响的仿真研究

基于火灾动力学理论与大型换乘地铁站火灾特点,利用FDS软件（郑州大学超算中心6.7.5版本）对郑州紫荆山地铁站进行火灾数值模拟,通过布置在地铁站台层、站厅层、转换层各个区域以及所有楼扶梯处的火灾探测点,分析火源位于地下四层的二号线站台层时能见度随时间的变化情况。根据能见度与速度的折减公式,计算不同时间节点的速度折减系数。然后在Pathfinder（2020版本）车站疏散模型各区域中导入人群疏散速度折减系数,并与速度未折减时的情况进行对比分析,得到更加精确的疏散人员动态速度。结果发现在靠近火源位置且跨度为两层的楼扶梯上更容易发生人员滞留。     

地铁车站的火灾烟气控制设计

分析大型地铁车站空间、功能特点,从火灾荷载、人员密度、烟气蔓延特性、防排烟系统设计难度等方面入手,以某大型地铁站为例,利用实地烟热试验对站厅层和站台层的防排烟设计进行了研究,分析了试验项目、评价指标和测量指标。结果表明,对于复杂的地铁车站,通过优化灭火设施和防排烟系统,科学合理划分防烟分区,对重点区域进行防火分隔,严格控制地铁车站公共区域可燃物量,可有效控制火灾和烟气的发展蔓延,确保人员安全疏散的时间要求。     

大中庭地铁车站的防火系统分析

对大中庭地铁车站进行了定义和分类。介绍了上海地铁7号线花木路站防火系统设计,提出了与常规地铁车站不同的新型防排烟系统。采用性能化防火设计分析的方法,对大中庭车站的防火排烟系统、人员疏散设施等防火系统进行了模拟计算与分析。结果表明,通过在站厅顶部设置大中庭专用排烟控烟管道,在发生火灾时,可有效控制烟气扩散,为人员疏散提供"可接受的维生环境"。     

紫荆山地铁站应急疏散计算分析与安全评估

以郑州市紫荆山地铁站的站台二号线列车火灾和站厅公共区火灾为例,结合GB/T 33668-2017《地铁安全疏散规范》以及NFPA 130- 2017,Standard for Fixed GuidewayTransit and Passenger Rail Systems 中人员安全疏散的相关规定,分别计算疏散时间并对其进行安全评估。计算结果表明：根据GB/T 33668-2017 计算,站台二号线列车火灾时,疏散时间为345.64 s,站厅公共区火灾时疏散时间为339.18 s,均符合6 min的安全疏散要求。而根据NFPA 130-2017 计算,站台二号线列车火灾时疏散时间为557.78 s,站厅公共区火灾时疏散时间为400.46 s,均不符合6 min 的安全疏散要求。最后,针对以上疏散时间计算结果的不同,从疏散过程安全区的选择、疏散路径的选择、疏散设施的疏散能力、人员疏散速度4 方面进行差异分析,为地铁应急疏散相关法规的制订修订和应急管理提供参考。     

CFD simulation and assessment of life safety in a subway train fire

Fire is a major risk in the event of subway train fire due to coincidence with direction of smoke flow and evacuation. As a part of an effort to improve the life safety in a train fire, the platform screen door (PSD) is more and more installed on the ground that PSD provides a lot of benefits to passenger’s safety. Therefore, the investigation of effect of PSD on life safety is needed. In this study, fire simulation and evacuation simulation are performed to estimate the effect of PSD and ventilation on passenger’s life safety in a subway train fire. The Fire Dynamics Simulator (FDS V406) code is used to predict smoke spread and the available safe egress time during the fire. The evacuation of a subway station due to a train fire is simulated to predict the time required for evacuation, obtaining travel speed as a function of density. The passengers in platform with PSD and ventilation system have much more available time of about 350 s than passengers in case without PSD and ventilation system in modeled subway station. The subway turnstiles (ticket gate) dramatically increase the time required for evacuation without moving toward exits and bring passenger’s life safety danger in a subway train fire.     

某地铁车站热烟实验研究

在某地铁车站站厅和站台开展热烟实验,研究烟气流动情况,测量火灾时羽流及距离地面2 m高度处顶棚温度变化情况,在此基础上评价其排烟系统性能。结果表明,该车站内烟控系统能达到排烟目标;采用人员疏散出入口作为自然补风口,可避免烟气对疏散出入口的侵袭;在已建成建筑内采用受控的火源和烟源,用热烟实验方法可模拟真实火灾场景并测试排烟系统性能,也可以作为验证和评估大型复杂建筑内防排烟设计的手段。     

地铁站台火灾不同排烟模式对人员疏散的影响

为研究火灾场景下不同排烟模式对人员疏散的影响,以某双层岛式地铁车站为原型,通过FDS软件建立火灾模型,分析4种排烟模式下地铁站台的火灾烟气温度、CO体积分数、能见度的分布。规定疏散时间360 s内,在人眼特征高度1.6 m处：自然排烟模式下的人员疏散途径区域出现温度大于60 ℃、CO体积分数大于250×10^-6、能见度低于10 m的区域;车站隧道排烟模式下的人员疏散途径区域出现能见度低于10 m的区域;车站公共区排烟模式和车站公共区及车站隧道混合排烟模式下,人员疏散途径区域火灾烟气温度、CO体积分数、能见度均低于疏散指标。     

地铁隧道火灾人员疏散可靠度研究

研究地铁隧道人员安全疏散可靠度,为安全疏散设施设置提供决策依据。采用FDS 建立某隧道列车火灾模型,研究不同排烟模式下列车中部火灾人员可用安全疏散时间。采用Pathfinder 软件模拟不同疏散场景下的人员疏散过程,获得人员必需安全疏散时间。采用SPSS 软件进行正态分布分析,计算不同疏散场景下的人员安全疏散可靠度。结果表明：采用纵向通风排烟可有效提高人员安全疏散可靠度,在火源位于疏散口中间和疏散口处时,可分别提高82.48%和86.62%;相同疏散条件下,人员疏散可靠度随火源功率以及疏散口间距的增大而减小,而疏散门宽度对人员疏散可靠度几乎无影响。