地铁区间列车火灾烟气特性及控制策略的数值模拟

为了探究火灾发生后风机启动时间对地铁区间烟气控制的影响,现以内径为5.5m圆形盾构地铁区间隧道为研究对象,采用数值模拟方法研究不同火源功率(5、7.5、10 MW)下隧道内烟气的温度分布,分析了4种火灾工况下隧道顶部最高温度值以及出现位置,研究了风机延迟启动时间对隧道内烟气温度分布的影响。结果表明,隧道顶部最高温度随火源功率增大而增高;纵向通风风速会造成隧道顶部最高烟气温度区域向通风方向偏移,但随着火源功率增加,排烟风速的影响会逐渐减弱;延迟启动风机会破坏烟气层的稳定性,导致烟气沉降到列车的车厢位置,从而会影响乘客安全疏散。     

市域铁路区间隧道活塞风换气特性及相关标准探讨

对市域铁路在双活塞屏蔽门制式下的区间隧道活塞风换气特性进行了研究,分析了区间隧道活塞风及风井风速变化特征,模拟计算了逐时新风量并得出活塞风换气次数。结果表明：市域铁路区间隧道活塞风速大小和地铁基本相当,开启轨道排热风机能够提升区间换气次数近1倍,增大活塞风井面积对其提升作用不明显,市域铁路活塞风井面积可适当减小,以节省土地资源及工程投资。最后对区间人员新风量标准进行了探讨。     

杭州地铁1,2号线车站通风空调系统设计比较与分析

以杭州地铁1,2号线各1座标准岛式地下车站为研究对象,对其通风空调系统的设计进行比较,包括隧道通风系统中区间隧道风机与车站隧道排热风机的配置、公共区通风空调系统中小新风机的设置、变电所空调形式、冷水机组的选型与配置等。分析了各自的优缺点,就合理选择系统与优化设计给出了结论与建议,为类似工程通风空调系统的设计提供参考。     

浅析上海某地铁区间隧道的事故通风运行模式

地铁区间的内部环境对载客车辆有重要影响,当列车延误或车辆发生故障等特殊原因导致阻塞于区间时,需要满足区间的风速和温度要求,保证地铁列车的空调系统得以正常运行,进而达到车厢内乘客的环境需求;而当地铁区间发生火灾时,地铁区间的环控系统必须采取有效的通风和排烟措施,保证人员的安全疏散。故我们采用STESS模拟方法,选择最佳的通风方案,开启部分或全部事故风机和排热风机,保证地铁区间在事故工况下的需求,为乘客的安全提供有力保障。     

地铁车站隧道轨顶排热风口设置形式研究

车站隧道排热是系统设计时需要考虑的重要问题。不同排热方式对隧道内的温度分布有重要影响。本文通过数值模拟,计算分析了在不同排热风口形式、列车顶部冷凝器布置对车站隧道温度的影响。模拟计算结果可为车站隧道轨顶排热风口的优化设计提供重要参考。     

城市轨道交通深埋车站(区间)活塞通风模拟计算与现场实测分析

受城市地形影响,山地城市轨道交通地下区间及车站普遍存在埋深较深、车站活塞风道较长等现象,因此造成区间活塞效应弱化,影响区间隧道通风效果。由于列车在地下区间运行时,列车通风空调系统新风取自于区间隧道,因此区间空气品质直接影响列车内乘车环境的空气品质,区间隧道空气品质控制不容忽视。通过对重庆轨道交通某线路环控系统的计算研究及重庆已通车工程项目现场空气品质的实测数据分析,总结了城市轨道交通深埋车站对活塞通风效应的影响,为在建和后建的山地城市轨道交通环控系统设计提供了优化建议。     

高速铁路隧道分段式纵向通风设计及通风短路问题研究

分析了高速铁路隧道的阻力分布特征及通风压力计算模型,运用网络通风理论,结合典型工程案例计算了不同工况条件下隧道内各段的风速、风量分布。结果表明:高速铁路隧道的通风竖井距离隧道出入口较近时,会在隧道出入口形成通风短路,使得区间隧道内的纵向排烟风速受到影响;在隧道洞口设置射流风机,能够增强区间隧道内纵向排风效果,有效解决分段式纵向通风短路问题,保证火灾上游人员的安全疏散及消防救援。     

地铁区间长度大于20 km 的隧道火灾排烟方案

针对地铁超长区间隧道火灾通风排烟方案,结合广州地铁十八号线工程,采用数值模拟的方法,分析了地铁列车在区间不同停靠位置时的通风排烟方案下的隧道拱顶下方温度以及隧道内流速。结果表明：该通风排烟方案可以较好地控制隧道内温度,隧道内流速也满足规范中大于2 m/s小于11 m/s的要求。研究结果为隧道安全运营提供了保障,为相关工程提供参考。     

隧道重点排烟模式下诱导通风对效率的影响

数值模拟研究了重点排烟模式中诱导通风对公路隧道排热效率的影响。选取隧道平坡度段20 MW火源功率,无排烟、无诱导通风、不同诱导通风速率的13组火灾工况,分析不同火灾工况下烟气层运动状态和排烟口、排烟道的排热效率。结果表明,开启排烟风机后排烟道的排热效率为41%,设置纵向诱导通风后,排烟道排热效率为22%～25%;随着诱导通风速率增加,隧道两端排烟口的排热效率增加,中间排烟口的排烟效率降低。     

上海长江隧道火灾疏散救援措施研究

以上海长江隧道为研究对象,首先利用smartfire软件(CFD软件)和building EXODUS软件(疏散模拟软件)对上海长江隧道的疏散排烟系统在正常运营和阻塞两种工况下的安全性进行了评估,发现在正常运营工况下发生火灾时隧道内人员可以安全疏散,但是在阻塞工况下发生火灾时火源下游人员并不能全部安全疏散。然后提出了上海长江隧道火灾时的疏散救援相关措施和建议,特别是对于阻塞工况下发生火灾时,建议在适当减小纵向风速的同时引导部分火源下游的健康成年人朝次近逃生口疏散。     

FDS数值模拟在隧道火灾中的应用

根据十漫龚家垭隧道实际情况,利用火灾模拟软件FDS对20MW火灾规模下自然通风和机械通风两种工况进行了火灾数值模拟研究,对两种工况下隧道内不同测点的温度和烟气浓度变化进行了对比分析,指出风机开启时间和风速大小对人员逃生的影响。     

公路隧道火灾的数值模拟

应用火灾动力学模拟软件FDS对某公路隧道内的火灾过程进行了数值模拟，定量预测了不同工况条件下隧道内的烟气流动状况及温度分布，并在此基础上对隧道通风方式、耐火性能，以及火灾探测报警中的温度点漂移问题进行了讨论。     

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。     

山岭隧道通风排烟设计现场火灾试验

详细介绍某山岭隧道的工程概况以及在隧道内进行的现场火灾试验,参考AS 4391-1999澳大利亚热烟试验标准设计通风排烟试验,并增加了一次全尺寸汽油燃烧试验。通过对隧道内火灾试验时的温度、风速、烟气层高度等进行比较,总结山岭隧道火灾的特点和规律,并为该山岭隧道火灾工况下通风排烟设计方案优化提出建议。     

超长地铁区间隧道高压细水雾试验与应用研究

地铁作为人员高度密集的地下公共场所,一旦发生火灾事故,人员易受到火灾高温烟气的不利影响导致中毒进而发生伤亡。本文针对地铁超长区间隧道人员安全疏散的难题,开展了高压细水雾在地铁区间隧道火灾下分隔有毒烟雾以保障人员安全逃生的研究。通过建立1∶2.5的缩尺度区间隧道火灾试验模型,设置多种着火工况,比较高压细水雾系统在不同风速、不同喷雾强度、不同喷头工作压力下的隔烟、消烟效果,并以烟气蔓延情况和有毒气体(CO)浓度作为主要标准进行评判。结果表明,环状设置的高压细水雾形成雾幕有效隔离和消减区间隧道火灾有毒烟气,在区间隧道人员逃生路径上形成“准安全区”,为人员疏散创造有利的安全环境。     

市域(郊)铁路地下区间排烟设计标准探讨

目前,国内市域铁路设计相关的规范标准主要包含国家标准、行业标准、团体标准及各种地方标准等,各种规范标准对区间隧道的防灾疏散救援要求不同。在设计阶段应选用合理的规范标准,保证市域铁路项目设计安全性的基础上做到经济合理可行。对比了市域铁路与地铁的防灾疏散救援模式,二者在区间隧道连接车站、配线的条件下排烟模式类似,在独立隧道的条件下不同。市域铁路的车辆编组、运行间隔、行车对数、运行速度等运营参数与地铁的相似度比与铁路的相似度高,山岭重丘地区的独立隧道可参照《铁路隧道防灾疏散救援工程设计规范》,长度在5～20 km之间的水下独立隧道难以设置紧急出口或避难所,其排烟设计宜参照执行《地铁设计防火标准》。     

某地铁地下岛式车站防排烟系统设计

介绍深圳地铁4号线某地下岛式车站防排烟系统设计。该站厅层为地面层,设计采用自然排烟;站台、设备层采用机械排烟设计。站台公共区域排烟系统模式分为正常夏季工况、正常冬季工况、普通火灾模式一和普通火灾模式二。介绍区间隧道、车站内公共区域、设备管理用房通风系统设置,介绍设备选型、参数等。建议车站站台防排烟系统设计时充分考虑排烟气流组织方式,使站台形成气流场,避免出现排烟死角。     

火灾下城际铁路隧道温度分布规律研究

结合某铁路隧道工程实例,采用数值模拟分析方法对火灾时隧道内部温度分布进行研究。设计6种工况,分析不同通风排烟方式及列车运行或停止情况下隧道的温度分布规律,得出不同工况下隧道拱顶、侧墙及隧道断面的最高温度分布规律,分析研究火灾对隧道结构的破坏情况。结果表明,隧道内的温度分布受列车运行速度的影响较为明显;当送风排烟速度不低于临界风速时,热烟气对隧道衬砌结构基本没有影响。     

秦岭隧道火灾模式下的通风组织试验方案研究

在具有横通道连接的双线公路隧道中 ,当有一条线路发生火灾时 ,救灾过程中需要打开横通道把人群和车辆疏散到另一条线路 ,此时两条隧道内的通风网络发生了改变。为掌握该工况下隧道内温度、压力、烟雾的发展变化规律 ,可建立模型试验进行研究。本文介绍了秦岭终南山特长公路隧道火灾模式下的通风组织试验的试验方案     

列车阻塞效应下铁路隧道火灾临界风速研究

针对现有临界风速研究较少考虑隧道内阻塞物或仅讨论隧道内存在小阻塞物的情况,以某一铁路隧道为研究对象,构建铁路隧道列车火灾数值计算模型,分析列车阻塞对铁路隧道临界风速的影响。研究结果表明：无阻塞情况下,本文数值模拟结果与Li模型的吻合度较高;随着阻塞比增加,临界风速呈下降趋势。基于模拟数据分析,修正了临界风速下降率ε和隧道阻塞比φ的对应关系,得到隧道列车火灾临界风速理论模型,并利用已有的隧道火灾实验数据及CFD模拟结果验证了模型的可靠性。