单岛式地铁站火灾场景模拟研究

选用单岛式地铁站,先通过实地测量获得数据,再结合地铁设计规范建立地铁站模型。利用Pyrosim模拟软件,模拟地铁站火灾过程,得出火灾过程中地铁站内各区域温度及烟气的变化趋势,为火灾情况下地铁人员的安全疏散提出建议。     

地铁站台火灾烟气蔓延数值模拟分析

采用FDS对地铁站站台层火灾进行数值模拟,分析其火灾情况下地铁站内的烟气蔓延、温度分布、能见度分布、CO浓度分布情况,研究地铁火灾时人员疏散的安全性。研究表明：火灾情况下,烟气温度、CO浓度的变化主要集中在火源区域附近。站台层其他区域的温度和CO浓度均得到很好的控制。但能见度下降较明显,不利于人员疏散。     

多层地铁车站中间层起火时排烟模式研究

根据地铁站内火灾烟气的流动特点,以车站中间层发生火灾的情况为研究对象,设置地下二层站台层中部发生火灾时的两种排烟模式,分析地下二层站台层中部的烟气蔓延情况及温度分布,分析中间层的排烟模式对多层地铁车站的烟气控制效果的影响。结果表明:开启起火站台层所有的排烟系统后烟气未向站厅层蔓延,此时站台层顶部的温度明显低于只开启火源处防烟分区排烟系统的情况。     

地铁车站火灾的烟气流动状况研究

以地铁火灾与烟气发展过程的数学模型为基础,建立CFD模拟的物理模型,对岛式无屏蔽门的地铁车站列车火灾进行了数值模拟。分析了火灾发生后的烟气流动规律及温度场和气流场的分布,并与实体燃烧试验的结果进行了对比。结果表明,如果方程模型选用恰当,边界条件设置合理,CFD模拟火灾的结果是能够令人满意的。     

地铁列车火灾烟气流动及传热的数值模拟

以多相流燃烧与烟气传递过程的基本假设和数学模型为基础,运用CFD软件ANSYSCFX10.0对某地铁站列车火灾的烟气流动与传热过程进行了数值模拟研究。气体的湍流流动采用浮力修正的双方程k-ε湍流模型描述,以高温热源、烟气组分源模拟火源,辐射由Rosseland模型考虑,模拟了三维非稳态火灾烟气流动与传导、对流和辐射的复合传热过程,分析了火灾条件下流动、热以及烟气的传递规律,并对燃烧条件下由于密度变化引起的扼流效应、浮力效应进行了分析。     

自动喷水灭火系统对地铁烟气特性的影响

以岛式地铁站台为研究对象,利用FDS 软件建立火灾数值模型,模拟计算有、无自动喷水灭火系统对地铁站台中部行李火灾烟气特性的影响。结果表明：有自动喷水灭火系统时,地铁站台烟气蔓延速度及烟气温度会得到抑制;自动喷水灭火系统对烟气中CO 质量浓度及烟气能见度影响不大;烟气中CO 质量浓度在火源附近区域变大,远离着火源区域变小;烟气能见度在火源附近区域会降低,远离火源区域会提高。     

智能型控制器保护地铁站安全

伦敦King’s Cross地铁站目前安装了Advanced Electronics公司的智能型控制器。作为地铁站消防系统的一部分，这种控制器可以进行火灾探测，还可以对烟气阀进行控制。该地铁站总共安装了16个MX-4400四回路模拟量可寻址火灾报警控制器，还安装了12个经MX-4400系列改进的烟气阀控制器来控制车站周围140个烟气阀，这28个控制器通过网络互联在一起，以保护地铁车站的安全。     

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。     

深圳地铁会展中心排烟效果研究

地铁站是一类特殊的地下建筑形式,其各层均为狭长型结构,且各层之间存在一定的高度差,火灾发生后烟气的流动规律较一般的建筑特殊,因此,研究排烟设施的设计参数对捧烟效果的影响具有重要的意义.本文首先介绍了深圳地铁会展中心站的基本情况,在作者之前理论分析、小尺寸模型实验、全尺寸实验的基础上,运用数值模拟方法对排烟口高度对地铁机械排烟效果的影响进行了模拟研究.研究结果表明:在不同排烟口高度下,防烟分区距离火源位置越远,烟气扩散到该防烟分区的时间差越大;随着排烟口高度的升高,地铁站内机械排烟效果得到了改善.     

小尺寸房间及走廊内烟气流动规律模拟研究

为研究房间-走廊内烟气流动规律,更直观准确地反映房间内发生火灾后烟气在房间及走廊中的流动状态,为人员疏散及救援提供技术指导,设计小尺寸房间及走廊条件下的烟气流动模型进行实验,并运用FDS火灾模拟软件对相同尺寸的房间及走廊模型烟气流动进行数值模拟。结果显示实验模拟与数值模拟的小尺寸房间及走廊烟气流动规律一致。根据实验及计算机模拟结果给出了火灾初期房间及走廊中人员疏散与自救的若干意见。     

Numerical study on the optimization of smoke ventilation mode at the conjunction area between tunnel track and platform in emergency of a train fire at subway station

To cope with fires in a subway station, ventilation systems are usually installed, which includes an air supply system and a smoke exhaust system. In case of a train fire, the operation of these ventilation systems needs to be studied in order to get optimal control of smoke propagation and provide better environmental conditions for personnel evacuation. In this paper, CFD simulations are carried out by Fire Dynamics Simulator (FDS) to study the effectiveness of different ventilation modes in case of a train fire in a subway station. The temperature and visibility contours are computed as to compare the performance of various ventilation modes for subway stations with full-seal Platform Screen Door (PSD) or half-height safety door. Results show that appropriate activation of the air supply system can improve the efficiency of the ventilation system in smoke control, and vice versa. It is better to activate the lobby air supply system and meanwhile close the platform air supply system. As for the exhaust system, it is necessary to activate the platform exhaust system and the Over Track Exhaust (OTE) system, and it is better to deactivate the Under Platform Exhaust (UPE) system. The optimization strategy of the ventilation mode for subway stations with full-seal PSD is similar to that for subway stations with half-height safety door. With the help of the additional smoke barrier, smoke propagation in a subway station can be well controlled. The results in the paper may serve as a useful reference for the smoke control design in case of subway train fires.     

地铁车站火灾烟气的蔓延与控制

采用FDS计算模拟了北京地铁某典型车站不同火灾情况下的三维烟气流场,结果显示,当火灾发生在离出口楼梯间较近的站厅时,烟囱效应对烟气控制起决定性的作用,并且此时不需要机械排烟.当站台中部发生火灾时,只有机械排烟和挡烟装置配合使用才可以有效地控制烟气.重点对出口通道能否满足人员疏散时温度、风速、能见度的要求进行了分析.     

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。     

不同隧道排烟模式对站台火灾人员疏散的影响

为探究站台火灾条件下不同隧道排烟模式对地铁人员疏散的影响,以岛式地铁站为研究对象,利用Pyrosim建立火灾模型,并分析4种隧道排烟模式下的楼扶梯入口风速、烟气温度、CO体积分数和能见度的分布。结果表明：单一隧道排烟模式均无法满足安全疏散要求;疏散时间360 s内,在人眼特征高度处,车站隧道排烟模式下的人员疏散经过区域的能见度不能满足疏散要求,CO体积分数、温度、楼扶梯口风速均满足安全疏散要求;3种区间隧道排烟模式下的楼扶梯口风速均无法满足人员安全疏散要求,区间隧道推拉式反向排烟模式最不利于疏散区域烟气散热,区间隧道双拉式排烟模式排烟效果最为显著;火灾烟气的3个潜在危险因素中,相比于温度和CO体积分数,满足能见度在安全范围内的难度更高。     

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。     

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。     

防排烟系统对拱形地铁站厅烟气蔓延的影响

地铁站厅防排烟系统对人员安全疏散具有致关重要的作用。通过烟气层沉降理论分析,编写了适用于拱形地铁站厅火灾烟气蔓延区域模型程序,研究不同机械排烟量下烟气沉降高度随时间的变化规律。研究表明,随着排烟量的增加,烟气层沉降速度变慢,排烟量为28.4 m³/s时,360 s左右烟气层方才达到溢出口高度,该设计排烟量能满足人员安全疏散要求。通过火灾动力学软件FDS数值模拟的方法,研究不同排烟量和挡烟垂壁高度对地铁站厅能见度、CO浓度的影响。研究表明,烟气从高大站厅空间向狭小的通道空间溢出,容易在通道出口处形成烟气堆积,导致通道出口处能见度最低,CO浓度最高;验证了烟气层沉降理论计算地铁站厅烟气排烟量可以满足人员安全疏散的要求;设置挡烟垂壁可以提高地铁站厅的能见度和降低其CO浓度。     

地铁站台层楼梯结构对不同排烟模式下排烟效率的影响研究

由于地铁站台层空间狭小,故其建筑结构形式如楼梯的位置设置及开口朝向方式对火灾烟气的流动会产生较大的影响。采用CFD方法,对采用不同楼梯结构的站台层内车厢中央位置着火时的烟气扩散进行数值模拟,比较楼梯结构对防排烟模式的影响。结果表明:挡烟垂壁和楼梯口向下气流使得火灾时防烟分区效果较为明显,对烟气在整个站台层内的扩散起到了很好的阻碍作用;采用轨顶垂直排烟时,能及时有效的排出大量烟气,而采用两端水平排烟时,由于扩散至此防烟分区的烟气浓度较低,且排出烟气中混有大量空气,大大降低了排烟效率;楼梯呈"■■■■"分布,且采用轨顶垂直排烟模式对站台层内火灾烟气的扩散起到了很好的控制效果,对人员安全疏散较为有利。