基于试验的钱江隧道火灾人员疏散综合研究

以钱江隧道为例进行水下大直径盾构隧道火灾时影响人员疏散的主要影响因素综合研究。通过现场试验,分析了火灾发生时隧道照明度、横通道宽度和长度、人员载客系数对于人员疏散效率影响,获得在隧道中人员的行走速度、人员间隔时间、人流层数等特征参数;使用FDS+EVAC进行隧道人员疏散模拟,研究了疏散滑梯和楼梯不同人员荷载密度和通过条件下的人员疏散时间特征,得出了载客系数和速度折减系数对疏散能力的影响,为大直径盾构隧道防灾的设计提供一定借鉴依据。     

特长铁路隧道横通道间距设置问题研究

铁路隧道的横通道作为灾害发生后的安全疏散通道,其间距的设置在人员安全疏散中是至关重要的。本文以特长铁路隧道为研究对象,从人员安全疏散的角度出发,运用疏散模拟软件STEPS建立人员安全疏散计算数学模型,模拟计算了两种火灾场景在不同横通道间距情况下人员疏散所必需时间,通过与人员安全疏散可利用时间比较,判断人员疏散的安全性,给出了一般特长铁路隧道横通道间距设置方案,为特长铁路隧道安全疏散设施的优化设计提供理论依据。     

某城市铁路隧道火灾时人员安全疏散及横向通道设置的研究

基于FDS和FDS+Evac软件对城市铁路隧道火灾情况下人员疏散及横向通道设置进行研究。应用FDS软件建立地下铁路隧道模型,对火灾场景进行数值模拟,确定了可用安全疏散时间(ASET)。利用FDS+Evac软件对不同横向通道条件下的人员疏散进行模拟和分析,确定必需安全疏散时间(RSET)。通过对比分析,确定了在最不利火灾条件下保证人员安全疏散的横通道设置方案。设置方案对于工程上同类型铁路隧道的横向通道设计具有一定的参考价值。     

水下盾构隧道横通道对人员疏散的影响

以某海底特长公路隧道工程为实例,设置50 MW火灾的场景,通风风速为1.0、2.0 m/s,利用FDS对火灾发展状况进行模拟,利用Pathfinder对竖向疏散和横向竖向相结合两种疏散方式进行研究。通过对比安全疏散时间发现:两种疏散方案均能满足人员安全疏散要求;设置竖向疏散并增加两条及以上横通道可一定程度上提高人员的疏散效率,但增设一条横通道疏散效率仅能提升2.1%,采用竖向疏散方式完全满足人员安全疏散要求。考虑到水下盾构隧道设置横通道的施工风险,建议采用竖向疏散方式。     

城市过江隧道火灾疏散救援对策探讨

对城市过江隧道的火灾特点进行了分析,以长江南京段上游过江隧道为研究对象,通过对不同火灾场景的隧道内烟气流动进行模拟分析,根据研究及分析结果,从疏散救援通道的设置、疏散救援路径的确定和火灾通风模式的选择等方面,探讨了城市过江隧道火灾疏散救援对策.     

长大型公路隧道结构防火及消防安全探讨

介绍了近年来国内外典型公路隧道火灾案例,阐明了隧道火灾的特点及危害。分析了火灾条件下公路隧道的结构损伤情况,提出相应的防火保护措施。介绍了隧道火灾中烟气的蔓延规律,由此引出目前国内外普遍采用的两种隧道火灾排烟模式并进行对比分析,对不同火灾功率条件下的临界风速和诱导风速进行合理取值。初步探讨了人员逃生中疏散救援通道的设置方式,包括疏散通道的构成方式及人(车)行横通道的合理间距。     

横通道对隧道火灾发展与人员疏散的影响

建立全尺寸城市大断面越江隧道模型,利用FDS+Evac对隧道火灾及人员疏散进行数值模拟,研究设置横通道与采用疏散滑梯两种疏散条件下的人员疏散过程,得到两种条件下人员疏散的可用安全疏散时间(ASET)和必需安全疏散时间(RSET)。研究结果表明,无论隧道盾构段有无人行横通道,发生火灾时,人员吸入有毒气体剂量水平均低于人员致死水平,不会造成人员的伤亡。但对隧道环境不熟悉、缺乏隧道逃生经验的人员在起火点区域安全程度低,需采取有效措施引导疏散。     

高海拔单洞+服务隧道横通道间距设置研究

以火灾工况下人员安全疏散作为控制标准,同时考虑高海拔对烟雾扩散以及人员逃生速度、心理等因素的影响,建立随机停车最不利工况下火灾计算模型以及人员逃生计算模型,分别计算人员逃生可用安全疏散时间及必需安全疏散时间,研究海拔超过3 500 m单洞+服务隧道满足乘车人员全部安全逃生的最佳横通道间距。计算结果表明:在高海拔地区隧道内列车发生火灾且随机停车模式下,将计算所得人员逃生可用时间与人员逃生必需时间进行对比,为保证人员疏散安全,此类铁路隧道横通道间距应250 m设置一道。计算结果可为类似高海拔隧道横通道间距设计提供参考。     

海峡特长铁路隧道人员疏散时间影响因素

为探究海峡特长铁路隧道疏散设施对人员疏散时间的影响,利用 Pathfinder 人员疏散模拟软件分别以横通道宽度、横通道间距、疏散通道宽度和疏散人数为变量,对不同变量影响下人员疏散时间的变化趋势进行分析。结果表明,横通道宽度对人员疏散时间的影响以 2 m 为分界,呈现阶段性差异的特征;人员疏散时间与横通道间距线性相关;疏散通道宽度和疏散人员荷载与疏散用时的关系分别为幂指数关系和二次函数增长关系。建议特长铁路隧道疏散系统设计时,应兼顾工程施工建设和后期运营管理,并有针对性地开展疏散系统参数评估。     

基于BIM技术的火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究

针对传统隧道火灾模拟因简化而与真实火灾场景偏差较大的现况,以大型盾构隧道东六环地下道路为依托,基于BIM技术进行火灾仿真与人员疏散仿真的耦合研究。首先在人行横通道和竖向疏散楼梯尺寸满足规范的前提下,对人行横通道间距结合不同竖向疏散楼梯间距对人员疏散的影响进行耦合研究,通过与非耦合疏散结果对比,揭示出不同烟气条件对人员疏散过程的耦合影响程度,从而得出东六环地下道路人行横通道和竖向疏散楼梯间距的推荐值,并发现耦合研究可以使模拟结果更接近真实情况。然后基于重点排烟模式进行隧道内人员疏散的模拟研究,得出东六环地下道路采用重点排烟模式时,在上述疏散参数推荐值下的人员安全疏散策略。该研究所采取的方法可为其他工程火灾工况的人员疏散模拟分析提供借鉴。     

高海拔隧道紧急救援站人员疏散特征及规律研究

为得到高海拔环境下特长铁路隧道内紧急救援站人员疏散的特征及规律,综合考虑高海拔环境、恐慌心理、火灾因素、人员年龄性别组成以及列车结构等因素,采用Pathfinder人员疏散仿真模拟技术,对人员疏散速度随海拔高度的变化规律及修正关系进行研究,分析了不同海拔高度紧急救援站内各结构参数耦合变化下的人员疏散时间等关键参数的变化规律。研究表明:(1)随着海拔高度提升,人员疏散速度逐渐降低,海拔高度由1 km上升至5 km时,疏散速度海拔平均修正系数α₁由1下降至0.616;(2)随着心理压力值增加,人员疏散速度不同程度加快,疏散速度恐慌修正系数α₂为1.346;(3)海拔高度3 km以上时,人员疏散速度折减明显,海拔高度为3 km、4 km和5 km对应的人员疏散速度与平原地区相比分别降低了约12%、23%和38%;(4)海拔高度越高、紧急救援站横通道宽度越小、间距越大,则出口处聚集现象越严重,人员疏散率降低;(5)海拔高度3 km时,紧急救援站疏散横通道的间距不宜大于60 m,海拔高度4 km和5 km时,其间距不宜大于50 m,横通道宽度均不宜小于3.5 m。     

浅析钱江隧道疏散通道设置问题

为解决钱江隧道遇灾时的人员疏散及救援问题,在现行设计规范没有明确要求、缺乏设计依据的情况下,综合考虑钱江隧道的水文地质情况、隧道结构特点、隧道使用条件等因素,通过钱江隧道火灾危险性及危害性分析、钱江隧道通风排烟设计优化、人员遇灾安全疏散等研究,论述了钱江隧道疏散通道设置的合理性。     

隧道横纵向通道组合模式下的人员疏散特性

针对城市隧道横纵向通道组合疏散方式,使用Pathfinder疏散模拟软件搭建疏散模型,计算得到疏散运动时间、各通道占用时间。并结合现场试验,分析较大通过能力的横通道对附近疏散滑梯/楼梯的影响,进一步探索不同疏散模式给人员疏散带来的影响变化。研究表明：与横向疏散相比,横纵向结合的疏散方式可以在保证疏散效率的同时,增大横通道间距,减少施工风险和成本;相比仅设置纵向疏散,增设横通道后可使大部分场景下的疏散时间缩短,且横纵向结合疏散对特殊人群更加友好,具有更强的人员疏散普适性;疏散人员附近各通道的通过能力差异会影响人员对通道的倾向性,导致通道占用时间的差异,可采用应急广播等方式进行疏散引导。     

城际铁路隧道交通火灾疏散模式探究及建议

隧道交通是一个半封闭空间,一般长度较长,直通地面的出入口和疏散通道受规划限制,设置较少,而需要疏散的人员相对集中、携带物品较多,容易发生拥堵现象,消防救援条件更为不利。隧道内发生火灾后,如何尽快把旅客疏散到安全地带,如何确保旅客疏散安全通道的新风供给,并防止烟气蔓延,如何进行救援与疏散,是隧道防灾救援及安全疏散技术需要解决的重要问题。     

高海拔双向行车公路隧道火灾控烟风速研究

雀儿山隧道为高海拔双向行车公路隧道,发生火灾后需要兼顾火灾点两侧人员的疏散,烟气控制较单向行车隧道复杂。采用FDS软件对雀儿山隧道进行火灾三维数值模拟,研究了高海拔双向行车公路隧道火灾时的烟气流动规律和能见度分布规律。研究结果表明:高海拔隧道火灾烟气流动比低海拔隧道速度快;纵坡隧道发生火灾时,若不采取任何控烟措施,烟流在火风压效应的作用下会从高洞口排出,而烟流沿下坡方向的蔓延距离仅在10 m左右,火灾烟气沿火灾点两侧蔓延极不对称;当隧道高洞口控制风速过大或横通道内控制风速过小时,易出现烟气蔓延对称性不佳或烟气窜入横通道,故二者应合理取值;当隧道高洞口施加0.5 m/s的风速、横通道施加1.0 m/s的风速时,烟气在火灾点两侧基本呈对称蔓延,且火灾两侧的能见度也基本对称;建议类似于依托工程的单洞双向行车公路隧道火灾疏散救援阶段,隧道高洞口风速控制在0.5 m/s左右、横通道内风速控制在1.0 m/s左右,以利于人员逃生。     

明挖城市地下道路横竖向通道结合疏散研究

以某待建城市地下道路为例,利用Pathfinder开展人员疏散研究。设置不同的人员速度、竖向疏散通道宽度、竖向疏散通道间距,分析人员疏散情况,并对人行横通道和竖向通道组合疏散方式进行研究。结果表明:疏散时间随人员速度增加而降低,降幅先快后慢;人行横通道宽2 m时,竖向疏散通道宜宽2 m;较窄竖向通道可能引起疏散时间增加;人行横通道间距大于500 m时,竖向疏散通道间距宜不大于250 m;人行横通道间距为500 m时,竖向疏散通道间距宜不大于500 m。     

长大铁路隧道及隧道群救援设施的规划探讨

随着20 km以上的长大铁路隧道及隧道群数量的不断增加,其防灾救援问题日益引起人们的关注。为获得长大铁路隧道及隧道群救援设施的规划方案,在对国内外长大铁路隧道及隧道群进行大量调研的基础上,按列车停车安全距离、火源长度和火灾烟气影响范围将铁路隧道群进行了细化。定义相邻隧道洞口间距小于250 m的铁路隧道为毗邻铁路隧道群,其紧急救援站设置主要考虑隧道内的紧急疏散通道、排烟、站台的加宽和洞口段的扩大;相邻隧道洞口间距在250~400 m的铁路隧道为连续隧道群,不设置紧急救援站;相邻隧道洞口间距大于400 m的铁路隧道为单体铁路隧道,其紧急救援站设置考虑横通道设置和洞内排烟模式。     

单洞双线隧道紧急救援站横通道风流分布研究

特长铁路隧道紧急救援站横通道内风流分布特性是救援站结构形式和防灾通风设计的基础和依据。本文针对某一单洞双线隧道平导救援站工程,深入研究紧急救援站横通道内风流分布规律,以及不同防灾通风系统和自然风对其的影响。研究结果表明,紧急救援站横通道内风速分布呈现出W型,中部和两端横通道内风速较大,沿两侧风速相对较小。自然风对横通道内风速分布有一定影响,靠近自然风入口一侧大部分横通道内风速显著增大。建议在满足人员安全疏散的基础上,可适当减小救援站中部和两侧横通道面积以及减少相应横通道内风机配置。     

横通道实体人员安全疏散实验研究

通过横通道疏散实验,观察不同横通道宽度下的疏散过程。研究表明:当横通道宽度大于等于1.6 m时,疏散速度稳定在1.2 m/s;横通道占用时间逐渐减少,当横通道宽度大于等于1.8 m时,占用时间稳定在11 s;通过率没有明显变化,稳定在2.5人(m·s)附近。当横通道最后对比分析疏散模拟结果和疏散实验结果,得出疏散实验和疏散模拟中横通道宽度对通过能力的影响具有一致性。     

南京过江隧道中部火灾风机失效模式的安全疏散研究

以长江南京段上游过江隧道为研究对象，分析了隧道火灾的特点，介绍了隧道安全疏散救援的思路和方法，设定了火灾场景，通过火灾时人员所需安全疏散时间与可用安全疏散时间的比较分析，探讨了隧道疏散口间距和逃生滑梯通行能力的初步设计方案。