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单层地铁站台火灾安全性分析

单层地铁站台火灾安全性分析

单层地铁站台火灾安全性分析

单层地铁站台火灾安全性分析

童 艳,李兆文,阎丽萍,何嘉鹏

(南京工业大学城市建设与安全环境学院,江苏南京210009)

  摘 要:采用双层区域模拟思想,针对某单层地铁站台火灾建立了火灾烟气蔓延的数学模型。应用CFAST3.1.7软件求解了上层烟气温度、体积分数、厚度随时间的变化关系,分析得出火灾达到危险状态所需时间小于人员安全疏散时间的结论,为地铁防排烟系统的合理设计提供了依据。

关键词:区域模拟;CFAST;危险临界条件;安全疏散;消防

中图分类号:TK121,TU921  文献标识码:A

文章编号:1009-0029(2005)04-0437-03

用二次方程式(1)描述。

Q=Αt

2

(1)

式中:Q为火灾的释热速率,kW;Α为火灾增长系数,

2

kW s;t为点火后时间,s。燃烧物设定为甲烷,燃烧组分中氢与碳黑的比例设置为0.33,其它项比例均设为0[3]

单层地铁站台火灾安全性分析

1 前 言

地铁作为城市交通运输的有效工具,在许多国家和城市得到广泛的应用,我国已有北京、上海、广州、天津、深圳等城市拥有地铁系统。随着国家经济的发展,铁一号线也将于2005与营运过程中,的防范和应急处理。

地铁火灾与地面建筑或其它地下建筑火灾相比有其特殊的性质。地铁火灾事故通常分为两种情况:车站火灾和区间隧道火灾。当列车在区间隧道发生火灾时应力争将列车开至邻近车站疏散乘客,而车站站台与外界的联系主要为出入口,人员密集,排热困难,与地面建筑相比具有更大的危险性。火灾发生时,人员的逃生方向和烟气的扩散方向都是从下向上,人员的出入口就是烟气蔓延口。所以,分析地铁火灾中站台人员疏散状况是地铁火灾研究中一个重要的工作。2 研究对象的物理模型

研究对象为一单层侧式站台[1],如图1所示,中部双向轨道允许两列列车同时对开。站台有效空间长度为120m,宽16.8m,高4.65m,有四个出入口,每个出入口宽2m,高3m,底部距室内地面1.65m。站台左右两端通往隧道,每端开口宽度6.5m。3 火源强度设定

火灾初期的释热速率是控制火灾的主要问题之一。图2是火灾释热速率随时间的增长曲线,从初起火到旺盛燃烧阶段,释热速率大体按指数规律增长[2]。可

图1 地铁车站平面、

单层地铁站台火灾安全性分析

立面图

图2 火源释热速率

4 火灾数学模型

建筑火灾的计算机模拟分为专家系统、区域模拟、场模拟。其中,区域模拟是目前应用最广的一种火灾模

型。试验表明[2],在火灾发展及烟气蔓延的大部分时间内,室内烟气分层现象相当明显。此时房间可分为上、下两个区域:上层烟气和下层空气。每个区域内各物理参数近似均匀一致,区域之间的质量交换认为主要由羽流和通风口的掺混作用造成。能量交换除了由质量交换带来的能量传递外,还考虑辐射和导热损失。区域

(基金项目:江苏省社会发展计划项目“城市地铁站火灾烟气控制研究”BS2003031)

消防科学与技术2005年7月第24卷第4期

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