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。     

长大双洞公路隧道联络通道间距设置研究

为了更有效且经济地对双洞单向公路隧道联络通道的设置间距进行确定,本研究首先结合PHOENICS计算软件建立了某特长双洞单向公路隧道的计算模型,并对隧道内的火灾烟雾场及温度场进行了模拟研究;进而以修正的Crane模型及FED死亡模型为基础,以“高温-CO”叠加伤害为原则,通过微元积分的手段对火灾温度及CO浓度进行了进一步的修正,从而推导出了人员逃生过程中的生命损失值模型;再以荷兰学者在Benelux隧道内所进行的火灾人员疏散实验研究为基础,结合蒙特卡洛法给出了逃生人员的疏散时间及疏散速度的分布情况,最终将以上所得研究结果进行联立,得出了“联络通道间距—人员死亡概率”关系曲线。研究表明:双洞单向公路隧道发生火灾时,其通风风速超过临界风速时才会有利于下游温度及CO浓度的控制,否则通风将会对下游人员的逃生形成负作用。当环境风速为0 m/s且逃生距离为200 m时,人员逃生失败概率为1.008 65%;当环境风速为2.0 m/s且逃生距离为400 m时,人员逃生失败概率最大,其大小为3.319 91%。最终结合风险评价等级得出了长大双洞隧道联络通道间距应小于320 m为宜。     

基于风险分析的长大隧道火灾安全疏散

火灾是近年来发生在长大隧道内令人倍受关注的灾害问题,对火灾发生情形下的人员疏散及救援等问题进行研究,显得非常必要.目前长大隧道内的逃生方式大致有以下几种情形,联络通道式、横通道式、车道板式和竖井逃生洞口等.本研究进行基于风险理论指导下的火灾疏散技术研究,将火灾发生情形下的风险制定为四级,分别为:可忽略的,稍加关注的,严重的与灾难性的.并进行基于2级火灾风险等级反向设计隧道逃生结构,运用CFD技术对发生于隧道内的火灾风险事故进行模拟,对长大隧道联络通道式结构间距进行优化设计,得到结论:在通风速度为3.0m/s情形下,联络通道间距设计为100m以下时,能满足火灾时的安全疏散,并指出这样的疏散方式所构成的风险等级,虽然是可被社会接受的,但仍然在建设期需予以考虑.     

火灾场景下公路隧道人员疏散安全评估

以上海长江隧道为实例,分析火灾工况下人员安全疏散准则及其影响因素,从而讨论不同条件下人员疏散的安全评估。通过设定最不利工况的火灾场景,对火灾烟气蔓延及人员疏散进行数值模拟,得出该火灾场景下隧道内的危险临界时间和必需安全疏散时间,并进行比较分析,从而判断隧道逃生通道设计的合理性及其机械排烟系统的有效性。     

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。     

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。     

海底公路隧道纵向疏散模式研究

通过分析国内外常用的水下隧道疏散模式,结合某海底隧道盾构段的地质结构特点,指出该隧道海底盾构段应采用纵向疏散模式。提出了逃生通道具体设计要求,包括通道的加压送风方式、风速、余压值等。通过STEPS数值模拟软件,对比分析不同间距对于人员疏散的影响,确定逃生口最佳设置间距为80m。     

基于风险及EXODUS的地下空间火灾疏散

火灾是城市地下空间内令人倍受关注的灾害问题,对火灾发生情形下的人员疏散及救援等问题进行研究,显得非常必要。本研究进行基于风险理论指导下的火灾疏散技术研究,将火灾发生情形下的风险制定为四级,分别为:可忽略的、稍加关注的、严重的与灾难性的,并进行基于2级火灾风险等级反向设计地下空间逃生结构。运用buildingEXOUDS专业疏散软件对发生于地下空间内的火灾风险事故进行模拟,以某隧道为例,对联络通道式结构间距进行优化设计,得到结论:在通风速度为3.0m/s情形下,联络通道间距设计为100m以下时,能满足火灾时的安全疏散,并指出这样的疏散方式所构成的风险等级,虽然是可被社会接受的。     

高海拔隧道防烟策略及疏散通道间距探讨

为了确定高海拔环境下特长公路隧道的服务隧道防烟通风策略及人员疏散通道最佳间距,采用FDS和Pathfinder建立了主隧道+服务隧道的通风排烟及人员疏散仿真模拟平台,分析50 MW火灾规模下隧道内烟气运动规律及人员疏散过程,基于克拉尼公式和FED准则综合判定ASET(可用安全疏散时间)。针对低氧气环境下人员运动效率低下的这一背景情况,对人员疏散速度进行折减,进一步确定RSET(必须安全疏散时间)。结果表明:服务隧道内纵向风速1.6 m/s可保证服务隧道内1 200 s时间范围内无烟,考虑高海拔地区火灾增长系数的折减,人员可用安全疏散时间呈现为“W”形,下游200 m处可用安全疏散时间最少,结合人员必须安全疏散时间分析,人行通道间距宜设置为200 m。     

深圳前海地下道路人员逃生疏散研究

深圳市前海地下道路,具有地下立交、多点进出、变截面、长度特长等突出的结构特点,其火灾特性、疏散救援组织等更为复杂,因此需对地下道路逃生疏散结构设计的合理性进行研究。首先对地下道路疏散通道逃生出口通行能力、大型车辆人员疏散时间关键参数进行了现场实验研究,其次采用CFD软件模拟地下道路火灾烟气发展规律并确定可用安全疏散时间ASET,最后采用STEPS软件模拟地下道路人员疏散逃生所需安全疏散时间RSET。结果显示地下道路发生火灾时,人员基本8 min内可以疏散到无火灾隧道,但为保证人员均能在危险到来前安全疏散,应及时开启通风系统,以保证温度、CO浓度及可见度均在忍耐范围内。