地下鐵道火災(zāi)煙氣分區(qū)控制及人員疏散模式研究.pdf

1、地鐵災(zāi)害特別是火災(zāi)煙氣的控制是保障地鐵安全運營、防止重大傷亡事故的重要前提。本文依托湖南省科技計劃項目“長沙地鐵車站火災(zāi)分區(qū)控制研究”及中南大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項目“地下空間火災(zāi)災(zāi)害分區(qū)控制研究”等課題，圍繞地鐵發(fā)生火災(zāi)時如何有效控制煙氣、為人員逃生創(chuàng)造更為安全的疏散環(huán)境開展了系統(tǒng)研究。在深入分析地鐵既有火災(zāi)煙氣控制方法所存在缺陷的基礎(chǔ)上，提出了煙氣分區(qū)控制方法和實施模式，并綜合運用理論計算、數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗等研究手段，對所提煙氣分區(qū)控

2、制方法進行了充分論證，其主要內(nèi)容和成果為：
　　 (1)在對地鐵建筑型式和特點剖析的基礎(chǔ)上，采用數(shù)值模擬方法對區(qū)間隧道和車站既有火災(zāi)煙氣控制規(guī)律和效果進行了探討，結(jié)果表明由于未能將人煙完全分離，既有煙氣控制方式存在安全隱患。在隧道內(nèi)采用縱向通風(fēng)控制列車中部火災(zāi)煙氣時，無法保障下風(fēng)側(cè)乘客安全疏散；在地鐵車站中，既有方式能在一定時間內(nèi)阻止站臺火災(zāi)煙氣向站廳層擴散，但煙氣在站臺上波及范圍較大，并且難以應(yīng)對復(fù)雜火情，仍存在較大風(fēng)險。

3、r>　　 (2)將災(zāi)害分區(qū)控制方法和消防性能化設(shè)計理念引入地鐵火災(zāi)災(zāi)害控制中，首次提出煙氣分區(qū)控制方法及人員無煙疏散策略，即將需要防護的空間劃分成兩個或多個相對獨立的防煙分區(qū)，利用機械通風(fēng)將火災(zāi)高溫和煙氣控制在著火分區(qū)局部范圍內(nèi)，使著火分區(qū)內(nèi)人員能快速撤出，脫離煙氣影響，外部人員能直接在無煙環(huán)境中疏散，消防救援行動可同步展開，從而增強地鐵應(yīng)對火災(zāi)的安全性能。
　　 (3)結(jié)合區(qū)間隧道空間特性建立隧道縱向分區(qū)煙氣控制實施模式，采

4、用數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗相結(jié)合的研究方法對不同通風(fēng)方式、排煙速率和火源功率的縱向分區(qū)工況煙氣控制效果和特點進行比較，結(jié)果表明該模式能阻止煙氣侵入疏散通道中，各種通風(fēng)方式在火災(zāi)高溫和煙氣控制效果上存在差異，其中以疏散通道送風(fēng)和行駛區(qū)單側(cè)排煙相結(jié)合的方式火災(zāi)災(zāi)害綜合控制效果最好。無論著火部位在什么位置，都可以先向疏散通道送風(fēng)，待人員撤離行駛區(qū)后再啟動單側(cè)排煙，既能保證人員安全又能降低火災(zāi)高溫危害。
　　 (4)建立車站垂簾分區(qū)煙氣控制實

5、施模式，采用數(shù)值模擬和火災(zāi)試驗相結(jié)合的方法對不同的卷簾距地高度、不同火源位置大功率火災(zāi)垂簾分區(qū)煙氣控制的效果和特點進行研究，揭示出著火分區(qū)形成負壓環(huán)境有助于氣流有序流動、并能長時間將火災(zāi)煙氣和高溫控制在局部范圍，充分證實了該模式應(yīng)對復(fù)雜火情的能力和良好效果。研究結(jié)果還表明，卷簾距地高度為2m時有利于人員疏散，卷簾距地0.5m時，火災(zāi)煙氣控制效果更穩(wěn)定，因此卷簾放下的過程可分步進行。
　　 (5)通過理論推導(dǎo)和計算，以及車站垂簾分