地铁车站公共区烟气控制模式及效果研究

根据起火位置不同及烟气控制要求,给出了地铁车站公共区火灾工况下的烟气控制模式,运用FDS对地铁车站公共区火灾烟气控制效果进行模拟。结果表明,制定的烟气控制模式基本能够满足地铁车站公共区烟气控制要求;站厅公共区火灾工况下,起火区域的烟气温度未达到人体耐受极限条件,烟气没有蔓延至站台公共区,烟气控制满足人员疏散需要;站台公共区火灾工况下应开启隧道风机辅助排烟,确保扶梯口下行风速不小于1.5 m/s,防止烟气通过扶梯蔓延至站厅公共区。     

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。     

地铁公共区正压送风临界风速分析

对地铁站台站厅公共区楼扶梯口正压送风挡烟临界风速进行了理论分析和数值模拟研究。结果表明,公共区正压送风挡烟临界风速会受到地铁站的空间结构及火灾多样化等诸多因素的影响;规范要求的公共区楼扶梯口1.5m/s的正压送风挡烟风速只能阻挡站台2.8MW火灾烟气不向站厅蔓延。考虑最不利情况,建议地铁站台站厅公共区楼扶梯口正压送风挡烟风速不应小于1.8m/s。     

基于空气幕和挡烟垂壁的地铁站烟气控制

通过研究空气幕和挡烟垂壁阻挡烟气蔓延的性能,结合地铁站模型,利用FDS对控烟措施进行研究分析.考虑挡烟垂壁的高度以及空气幕的风速大小对烟气蔓延控制效果的影响.结果表明,挡烟垂壁高度越大越能有效控制烟气蔓延至站厅层;空气幕的风速适当增大能有效地把烟气控制在站台层.二者的有效结合、合理设置能抑制烟气蔓延至站厅层.     

大型地铁换乘车站站台火灾的排烟模式研究

以某大型地铁换乘车站为研究对象,根据车站通风排烟系统的设置情况,将站台火灾排烟模式分为只开启站台排烟风机进行排烟和同时开启站台排烟风机和隧道风机进行排烟2种。选用计算流体力学软件FDS,将火源设置在地下二层站台中部区域,建立地铁车站三维模型,采用大涡模拟方法对站台两种排烟模式的排烟效果进行模拟。对站台内烟气蔓延、能见度和补风风速的分析结果表明:开启车站隧道风机进行辅助排烟可以有效地控制烟气蔓延到站厅,增加了楼扶梯口处的补风风速,达到了更好的防排烟效果。     

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。     

某超大型地下火车站列车火灾烟气控制模式研究

本文利用FDS软件模拟了某超大型地下火车站短站台发生列车火灾时,采用“轨顶及站台层排烟,站厅层送风”烟气控制模式下站台层的防排烟效果,通过对站台层发生列车火灾时烟气的蔓延过程、能见度、温度场及CO浓度等指标进行分析,结果表明该烟气控制模式对控制列车火灾是行之有效的。     

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。     

某多线换乘车站防排烟方式分析

以某市一多线换乘车站为例,通过数值模拟分析该形式的车站在设定的火灾场景情况下,采取不同防排烟方式,其站内的烟气控制程度和效果。从而总结出了多线换乘车站公共站厅层内发生火灾时防排烟方式的选择方法,如顶部的机械排烟口应与连通站台层的楼梯、扶梯等开口保持一定的距离;发生火灾时,宜优先考虑和选择所有站台层同时进行机械补风的防排烟方式等。     

某地铁车站热烟实验研究

在某地铁车站站厅和站台开展热烟实验,研究烟气流动情况,测量火灾时羽流及距离地面2 m高度处顶棚温度变化情况,在此基础上评价其排烟系统性能。结果表明,该车站内烟控系统能达到排烟目标;采用人员疏散出入口作为自然补风口,可避免烟气对疏散出入口的侵袭;在已建成建筑内采用受控的火源和烟源,用热烟实验方法可模拟真实火灾场景并测试排烟系统性能,也可以作为验证和评估大型复杂建筑内防排烟设计的手段。     

Optimization of emergency ventilation mode for a train on fire stopping beside platform of a metro station

This paper presents a computational fluid dynamics (CFD) simulation investigation of most effective cooperative operation mode of the tunnel rail track area exhaust system and the platform ventilation system for the emergency scenario of a train on fire stopping beside the platform of a subway station. CFD simulations are carried out by fire dynamics simulator (FDS) to analyse and compare the computed field distributions of smoke temperature and visibility, as to find out the most optimal cooperation mode of these ventilation systems. Results show that only starting the over track exhaust (OTE) system can control the smoke more effectively than starting both the OTE system and the under platform exhaust (UPE) system at the same time. In addition, setting the platform ventilation system as exhaust pattern can provide better control performance than setting it as air supply pattern, in counteracting the smoke flowed into the platform from the fire train. Therefore, it is found out and suggested that in such an emergency condition, the most effective strategic cooperative ventilation mode is only starting the OTE system of the tunnel rail track area with the aid of activation the smoke exhaust pattern of the platform ventilation system.     

着火列车制动进站过程烟气扩散特性模拟

为探究火灾列车制动驶向地下车站进行救援时的烟气扩散特性，采用理论分析和数值模拟的方法研究在不同控制烟气措施下，火灾列车减速至停止过程中烟气在车站轨行区及站台层的扩散规律，以及车站防灾通风系统受到的影响。结果表明：火灾列车制动进站时受移动火源与活塞风两大特性影响，烟气在上下游表现出明显的不均匀、不对称分布规律；屏蔽门虽能有效阻止烟气蔓延至站台层，但同时会增大轨行区活塞风速，增加烟气蔓延速度，不利于安全疏散；受活塞风影响，轨行区排烟效率下降了14%，轨行区各排烟阀火灾中下游排烟效率更高。     

空气幕对列车车厢火灾烟气的影响规律研究

为研究防烟空气幕对列车车厢火灾烟气的影响规律,建立了CRH2A动车组一节车厢的内部模型,利用FDS模拟软件对列车车厢火灾时期的烟气流动规律进行数值模拟.依据给定火灾场景下烟气水平运动速度设置空气幕水平切向速度,通过改变空气幕安装角度,研究车厢内部火灾时,在空气幕作用下车厢空间各区域烟气层高度的变化,温度及CO浓度的分布...     

地铁轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案研究

以武汉某地铁车站为例,通过数值模拟和实验测试,对地铁车站站台发生火灾时轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案和站台端部专用排烟风管方案进行研究。研究表明,轨顶排热系统协同站台火灾排烟方案可行,各楼梯、扶梯口处均能形成向下不小于1.5 m/s 阻止烟气向上蔓延的气流;当轨顶侧排烟口均匀布置时,站台火灾联动设备最少,协同排烟效果最好。站台端部专用排烟风管协同站台火灾排烟方案,在车站楼梯、扶梯口数量较多时,楼梯、扶梯口部阻挡气流风速存在低于1.5 m/s 的风险,应慎重选用。     

The Use of Positive Pressure Ventilation Fans During Firefighting Operations in Underground Stations: An Experimental Study

Positive pressure ventilation (PPV) fans are widely used by the fire service during firefighting operations in buildings. Fans are positioned to create a flow through the enclosure. This flow can remove the smoke after the fire or affect the direction of the smoke to support firefighting operations. In subway stations, it is less common to use PPV fans. Here, 106 full-scale tests with up to four fans have been performed in a training building that represents a subway station. The fans were used as extraction fans. The generated flow through the subway station has been measured. The critical velocity for a hypothetical tunnel (W × H: 3.17 × 4.15 m) attached to the subway station has been calculated as 2.37 m/s. Reaching the critical velocity has been used as criterion for ‘success’. All combinations with four fans exceed this velocity, supporting the idea that the fans could be used to facilitate a firefighting operation. The location of the fans was varied. Combinations with three fans on the platform and one at the top of the staircase performed better than combinations with two fans on the platform, one on the landing and one at the top of the staircase. There is an optimum value for the distance between the fans on the platform and the first step of the staircase. This value depends on the angle of inclination of the fans. The fans were not capable of creating a flow that exceeded the critical velocity in the station itself (L × W × H: 60 × 7.15 × 4.53 m). However, a velocity of 2.40 m/s corresponds to a flow rate that will limit the backlayering distance in the station to 15 m. This was only achieved by tests with four fans (three on the platform and one at the top of the staircase).     

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。     

地下交通联系隧道典型火灾场景的烟气控制研究

本文针对北京市CBD地下交通联系隧道的结构特点和通风设计条件,在环形主隧道中设置典型火灾场景,采用数值模拟软件模拟了设定火灾场景下不同排烟工况时的烟气蔓延规律。而后,以临界风速作为主要判断标准,并以有限的烟气蔓延范围为控制要求,确定了该场景的合理烟控方案。     

空气幕-顶部排烟系统控烟排烟有效性的研究

在火源两侧设置两道空气幕能有效阻隔火灾蔓延和烟气扩散。为了探明低射流风速下空气幕在点式集中排烟隧道内对火灾特征参数的影响,通过FDS研究了不同排烟量、射流速度和射流角度下隧道内烟气蔓延、温度分布和排烟效率的变化。结果表明:当HRR为30 MW时,射流速度至少应不小于2.5 m/s才能保证空气幕的隔烟作用;当射流速度在2.5 m/s以下时,射流角度越大空气幕的隔烟效果越差,这明显不同于射流速度较大的情形;空气幕能很容易地将空气幕外的温度控制在40 ℃以下,射流角度对逃生区域的温度分布影响不大,主要影响火羽流的分布;相同射流角度下排烟量越大排烟效率先升高后减小,而相同排烟量下随着射流角度的增大排烟效率逐渐减小;对于30 MW的火灾规模,推荐的控烟方案为:射流速度为2.5 m/s,排烟量为120 m³/s。     

中庭式地铁车站不同补风方式对排烟效率影响分析

为了使中庭式地铁车站的排烟效率更高、消防设计更安全,研究了不同补风方式对排烟效率的影响。采用数值模拟方法,对中庭式地铁车站采用自然补风、站厅或站台机械补风等几种不同补风方式对排烟效率的影响进行分析,并分析了不同补风量对排烟效率的影响。研究表明：当站厅机械排烟量一定时,采用站台机械补风的方式排烟效率最高;机械补风条件下,补风量为排烟量的30%~50%时,能够达到最好的排烟效果。