浅埋地铁区间隧道火灾自然排烟模拟研究

结合浅埋地铁区间隧道的特点,提出了浅埋地铁区间隧道顶部开孔的自然通风方案。以单洞单线隧道为例,采用FDS对浅埋区间隧道列车火灾时自然通风口的设置间距、尺寸进行模拟分析,根据火灾排烟效果确定自然通风口的设置方案。     

地铁区间隧道火灾通风模式的数值分析

介绍了地铁区间隧道火灾常见的几种通风排烟模式,对其中一种最复杂的模式进行了数值分析。模拟分析得出,对于地铁实际工程中的单线盾构圆形隧道,在10 MW火灾强度下,着火区间隧道内2.6~2.9 m/s左右的纵向风速可以有效阻止烟气发生逆流;在着火区间隧道2.9 m/s的纵向风速下,未着火区间隧道两端对送送风速度为1~1.5 m/s时,联络通道内有风速为6 m/s左右的气流流向着火区间隧道,可有效抑制烟气通过联络通道向未着火区间隧道蔓延,保证人员的安全疏散。     

地铁区间隧道火灾自然排烟模式的研究与应用

成都地铁一号线南部浅埋区间隧道在国内首次采用自然通风模式,本文对其在火灾工况下自然排烟模式的数值模拟分析作了详细介绍,为自然排烟方式在地铁区间隧道的应用,以及通风竖井的布置和区间隧道结构形式的选择提供了科学的依据。     

带长距离停车线地铁隧道区间的通风排烟模式研究

为确定带长距离停车线的地铁区间的通风排烟模式,利用SES软件进行了多种方案模拟分析研究,发现此类区间不宜采用常规的纵向通风方案,会出现烟气左、右线串烟的现象。结合此区域为暗挖区间的优势,采用轨顶土建风道横向排烟模式,满足规范的排烟要求。该研究结果为类似区间通风排烟设计提供了思路,在今后设计中,应结合工程实际需求,在满足规范规定的通风排烟要求的前提下,从线路条件、土建条件、地面条件、经济性、安全性等多方面考虑最优方案。     

地铁区间隧道火灾排烟通风模式分析

采用理论分析、CFD数值模拟分析等方法对北京某地铁单隧道发生火灾时的通风排烟系统的各种可能运行模式进行了分析,分析结果表明,不同的模式下通风排烟效果相关很大,同时火灾发生的位置不同,相应的最优通风排烟模式也有所不同。     

地铁过江区间隧道火灾工况排烟系统方案研究

地铁区间隧道内防灾的关键在于烟气控制。以某地铁过江隧道为研究对象,对区间隧道的通风模式、系统设置、排烟口布置、临界风速设定等方面提出了设计方案。利用CFD数值模拟方法和大涡模拟火灾分析软件FDS,对相应火灾场景的火灾特性、烟气蔓延性状等进行模拟对比分析,探讨设计方案的合理性及有效性。模拟结果表明,当采用纵向通风模式下设排烟道的集中排烟模式可保证隧道安全,分析结果为设计单位在排烟口布置、风机选取等方面提供一定的参考。     

成都地铁浅埋区间隧道自然通风排烟方式的热烟试验研究

区间隧道采用自然通风的方式进行排烟在国内尚属首次.采用熬烟试验方法在建成的实体隧道现场,验证了成都地铁浅埋区间隧道现有的通风竖井间距和通风面积能够满足隧道排烟的要求.烟层高度高于人体特征高度,烟气通过区间隧道最近的两个通风竖井排出,烟气蔓延区域控制在两个通风竖井之间,来自隧道内外的自然风对排烟效果的影响不大.     

地铁火灾与通风排烟关键技术及应用

项目组深入探索了火灾在各类复杂结构形式地铁内的发展蔓延规律,针对复杂结构形式地铁火灾的发生和燃烧过程、烟气的扩散作用机制、烟流控制技术、全尺寸检测技术、试验验证技术进行深入细致的研究,建立了适用于地铁空间的火灾烟气蔓延系列预测理论,研发了火灾"场-区域-网络"系列模拟技术、通风排烟系统全尺寸综合检测技术、地铁火灾模拟试验测试平台、多功能中尺寸隧道火灾试验测试系统,提出了地铁站台、站厅、车站隧道、区间隧道、换乘车站等系列通风排烟新系统、新模式.成果在全国地铁推广应用,取得了较大的社会效益和经济效益.     

地铁区间隧道火灾人员疏散微环境的数值分析

本文的研究目的是探讨自然通风模式下地铁区间隧道火灾人员疏散微环境中烟气温度、能见度和CO浓度分布,为地铁隧道火灾防范提供理论依据.采用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件模拟列车中部着火且列车停在隧道中部和停在靠近隧道一端站台2种火灾情况下,隧道内纵断面人眼特征高度的烟气温度、能见度和CO浓度分...     

地铁长隧道排烟道代替部分中间风井方案烟气特性研究

长区间隧道的防排烟系统设计通常是设置中间风井,但中间风井的设置容易受到多方面因素制约,可采用拱顶排烟道代替部分中间风井。为验证并拓展拱顶排烟道代替方案可行性,通过理论分析了3种排烟道设置方案对应的烟气控制方式。基于广州某区间地铁,通过数值模拟对排烟道设置方式进行验证,得到不同条件下3种排烟道设置方式控制烟气效果对比,结果表明：单侧送风1.6 m/s且排烟量为140 m3/s时基本可以控制火灾位于中间通风区段时烟气的排出。当火灾位于靠近风井或排烟口下方时,送风风速1.4~1.6 m/s、排烟量140~150 m3/s可有效控制烟气。证明了排烟道代替部分中间风井的可靠性,拓展了该方案的适用性。     

隧道内顶棚和侧向机械排烟效果对比

为了比较顶棚机械排烟和侧向机械排烟在隧道火灾中的排烟效果,采用数值模拟的方法对隧道火灾中两种排烟方式的温度分布、流场分布、排烟量、排热量以及排烟效率进行对比.结果表明,两种排烟方式的流场分布与烟气吸入方式差别较大;侧向机械排烟更容易发生吸穿;顶棚机械排烟的排烟量和排热量更高,排烟效果更好;侧向机械排烟由于更容易发生吸穿...     

火源与排烟竖井的相对位置对重点排烟效果的影响研究

借助理论分析及数值模拟相结合的手段对某盾构城市地下道路火灾工况下,火源与排烟竖井的相对位置对重点排烟效果的影响进行模拟研究.研究结果表明单向排烟模式在一定的排烟量条件下,火源位置距离排烟竖井越近,排烟效果越好.当火源位于两个排烟竖井之间且偏向其中某一个竖井位置时,在排烟量允许的前提下,可以仅开启离火源位置较近的竖井风机...     

基于典型相关分析的地铁站台排烟模式探究

利用FDS模拟了地铁站台行李火灾时单排烟口排烟和防烟分区内所有排烟口排烟时的火灾烟气参数,并利用典型相关分析对机械排烟特征参数与烟气危害性的典型相关性进行了研究。研究表明单排烟口排烟可满足当前地铁火灾时人员疏散的要求;在地铁火灾中,烟气高温辐射和烟气高度对疏散危害最大;增加排烟口面积比增加排烟口风速更有效。     

顶部集中排烟盾构隧道结构防火保护及关键参数研究

依托江阴靖江长江隧道开展了盾构衬砌管片抗火性能数值模拟及烟道板耐火性能试验,提出了一种新的顶部集中排烟盾构隧道结构防火保护策略.建议行车道层管片采用防火材料进行防护,烟道层拱顶部位管片采用混凝土内衬进行通长保护,烟道板不需进行防火保护.盾构管片模拟结果表明,当管片防火保护层等效热阻大于0.10℃?m2/W时,管片耐火极...     

区间隧道列车火灾通风临界时间研究

计算地铁区间列车火灾人员所需安全疏散时间,与模拟所得可用安全疏散时间对比,确定区间人员疏散策略及通风临界时间。研究表明：地铁列车外部中间位置着火停靠在区间,火源功率分别为5、7.5、10 MW,需启动纵向通风排烟系统,组织人员向上风向疏散。火源功率为5 MW,纵向通风风速为2.0 m/s时,150~180 s 开始通风可保证人员安全疏散;火源功率为7.5、10 MW,纵向通风风速分别为2.4、2.6 m/s 时,120~180 s 开始通风可保证人员安全疏散。风机由静止转换为事故工况的通风临界时间为120 s,由运转转换为事故工况的通风临界时间为90 s。     

火源尺寸对地铁隧道火灾临界风速的影响

以地铁区间隧道为研究对象,考虑有无列车两种情况,采用火灾动力学模拟软件FDS 5.5.3对不同火源尺寸条件下控制地铁隧道火灾烟气不向上游蔓延的临界风速进行数值模拟。结果表明:火源功率一定时,有无列车情况下火源高度、长度及宽度均对临界风速产生影响。无列车时,临界风速随着火源高度、长度、宽度的增加逐渐减小;有列车时,临界风速随着火源高度、宽度的增加先增大后减小,随着火源长度的增大而递减。     

侧向排烟口对双层隧道机械排烟的影响

双层隧道具有空间利用率高,通行量大等优点,但由于顶部空间有限,多采用侧向排烟的方式控制隧道火灾时烟气的蔓延.以某越江隧道为例,采用火灾动态模拟软件FDS,改变排烟口数量、面积、间距,设计6个火灾场景,定量分析侧向排烟口的设置对机械排烟效果的影响.分析各排烟口流量、流速,分析隧道内温度分布、能见度分布.结果表明:在火源功率20 MW、无纵向风条件下,排烟口面积、排烟口开启数量以及排烟口间距都在火灾发生初期对烟气的蔓延起控制作用;提出在排烟口面积为4 m2、排烟口间距为90 m、火灾时开启4个排烟口时,排烟效果更经济合理.     

排烟口附加组合挡板对隧道火灾排烟效果的模拟研究

建立单孔隧道模型,采用FDS 数值模拟分析不同高度的组合挡板对隧道机械排烟的影响。结果表明,相较于普通排烟口,安装组合挡板可以有效提高隧道机械排烟效率,改善排烟口处气体压力场的分布状态,减小垂直方向的排烟风速,加大水平方向的排烟风速,从而降低吸穿现象发生概率。经模拟验证,发现组合挡板高度是影响吸穿现象发生的重要因素,组合挡板会使排烟口前方烟层厚度变小,当烟层厚度小于挡板高度时就会发生吸穿现象。通过比较挡板高度分别为50、65、80、95、110 cm 几种情况的模拟效果,发现H=50 cm 工况排烟口处的烟气浓度最高,单位时间排烟量最大,排烟效果最好。