地鐵車(chē)站關(guān)鍵結(jié)合部位火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性與控制模式優(yōu)化研究.pdf

1、隨著城市的不斷發(fā)展，地鐵應(yīng)運(yùn)而生。地鐵的出現(xiàn)極大的解決了城市的交通擁堵問(wèn)題，然而自地鐵出現(xiàn)以來(lái)，地鐵火災(zāi)便不可避免。研究表明地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)煙氣是威脅人員安全的主要原因。地鐵火災(zāi)可發(fā)生在站廳層、站臺(tái)層和行駛中的列車(chē)上。站廳層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于站廳層直接與地面相連，因此，人員疏散和火災(zāi)救援相比站臺(tái)層火災(zāi)和列車(chē)火災(zāi)相對(duì)容易一些。站臺(tái)層發(fā)生火災(zāi)時(shí)，站臺(tái)層的人員往往通過(guò)站廳與站臺(tái)之間連通的樓梯或自動(dòng)扶梯疏散至站廳層，因此，站臺(tái)火災(zāi)時(shí)站臺(tái)與站廳

2、關(guān)鍵結(jié)合部位的煙氣流動(dòng)與控制研究非常重要。行駛中的地鐵列車(chē)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于在隧道內(nèi)不利于火災(zāi)撲救和人員疏散，因此應(yīng)盡量行駛至前方車(chē)站?？空九_(tái)進(jìn)行火災(zāi)撲救和人員疏散。著火列車(chē)?？寇?chē)站時(shí)，列車(chē)車(chē)門(mén)和站臺(tái)屏蔽門(mén)均處于打開(kāi)狀態(tài)，隧道軌行區(qū)和站臺(tái)區(qū)處于連通狀態(tài)，火災(zāi)煙氣會(huì)由隧道軌行區(qū)向站臺(tái)區(qū)蔓延，因此，研究此火災(zāi)場(chǎng)景下煙氣在隧道和站臺(tái)關(guān)鍵結(jié)合部位的流動(dòng)特性具有重要意義。對(duì)于地鐵列車(chē)火災(zāi)的撲救，越來(lái)越多的研究者想把細(xì)水霧系統(tǒng)應(yīng)用于地鐵火災(zāi)撲救中，細(xì)

3、水霧在火災(zāi)撲救中將受隧道縱向風(fēng)的影響，因此，細(xì)水霧和縱向風(fēng)都會(huì)對(duì)煙氣流動(dòng)產(chǎn)生影響。現(xiàn)階段地鐵車(chē)站往往設(shè)有多套煙氣控制系統(tǒng)，那么列車(chē)火災(zāi)停靠車(chē)站時(shí)，車(chē)站多套煙氣控制系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化工作模式也需要進(jìn)一步深入研究。
　　本文針對(duì)地鐵車(chē)站火災(zāi)時(shí)車(chē)站關(guān)鍵結(jié)合部位煙氣流動(dòng)特性與控制模式優(yōu)化采用實(shí)驗(yàn)研究、理論分析和數(shù)值模擬的方法開(kāi)展研究。建立了1∶10模擬尺度的地鐵車(chē)站煙氣控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)和全尺寸列車(chē)火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)，通過(guò)對(duì)火災(zāi)時(shí)煙氣流動(dòng)的特征參數(shù)溫度、

4、有毒氣體濃度等參數(shù)的測(cè)量，揭示了地鐵站火災(zāi)時(shí)煙氣在關(guān)鍵結(jié)合部位的流動(dòng)特性，并提出了優(yōu)化的煙氣控制模式。具體工作包括:
　　研究了站臺(tái)火災(zāi)時(shí)，站臺(tái)到站廳關(guān)鍵結(jié)合部位擋煙垂壁的設(shè)置對(duì)站臺(tái)頂棚煙氣溫度分布的影響。通過(guò)理論分析，建立了站臺(tái)火災(zāi)時(shí)頂棚溫度衰減指數(shù)與火源功率和擋煙垂壁高度之間的耦合關(guān)系模型，并通過(guò)開(kāi)展小尺寸實(shí)驗(yàn)對(duì)該模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　研究了列車(chē)火災(zāi)?？寇?chē)站時(shí)，火災(zāi)煙氣在隧道和站臺(tái)關(guān)鍵結(jié)合部位的流動(dòng)特性。通過(guò)在小尺寸實(shí)驗(yàn)

5、臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，揭示了車(chē)站煙氣控制系統(tǒng)失效情況下，隧道區(qū)煙氣溫度衰減規(guī)律，以及火源位置和火源功率對(duì)站臺(tái)區(qū)溫度分布的影響。
　　研究了列車(chē)火災(zāi)停靠車(chē)站時(shí)，在細(xì)水霧和縱向風(fēng)耦合作用下，火災(zāi)煙氣在隧道和站臺(tái)關(guān)鍵結(jié)合部位的蔓延特性。通過(guò)在全尺寸實(shí)驗(yàn)臺(tái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，揭示了火源位于不同位置時(shí)，細(xì)水霧和縱向風(fēng)的耦合作用下，隧道區(qū)和站臺(tái)區(qū)的能見(jiàn)度、溫度場(chǎng)以及CO有毒氣體濃度的分布特性。
　　研究了列車(chē)火災(zāi)?？康罔F車(chē)站時(shí)，車(chē)站多套煙氣控制系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)