地铁站火灾人员安全疏散研究综述
地铁火灾应急疏散路径优化研究

地铁火灾应急疏散路径优化研究摘要:地铁火灾是一种极具危险性的突发事件,疏散路径的优化对于提高地铁乘客的生命安全至关重要。
本研究旨在探讨地铁火灾应急疏散路径的优化方法。
首先,我们分析了地铁车辆、车站和乘客的特点,研究了火灾扩散模型,以便更好地理解火灾蔓延情况。
其次,我们提出了一种基于模拟的优化算法,用于寻找最佳的疏散路径。
最后,通过仿真实验和实际数据的验证,我们证明了该算法在提高疏散效率和乘客安全性方面的有效性。
本研究为地铁火灾应急疏散路径的优化提供了有力的理论支持和实际应用价值。
关键词:地铁火灾、疏散路径、优化算法、模拟实验、安全性引言:地铁系统在现代城市交通中发挥着重要作用,但地铁火灾仍然是一种潜在的威胁,对乘客的生命安全构成严重挑战。
在应对地铁火灾时,有效的疏散路径优化策略至关重要。
本研究聚焦于地铁火灾应急疏散路径的优化研究,探索了一种基于模拟的算法,并通过仿真实验和实际数据验证了其有效性。
我们的研究不仅提供了理论支持,也具有实际应用价值,有望在提高地铁乘客的安全性和疏散效率方面产生积极影响。
让我们一起深入探讨如何在地铁火灾紧急情况下最大程度地保障乘客的安全。
一、地铁火灾特点与蔓延模型分析地铁系统作为现代城市交通的重要组成部分,为数以百万计的乘客提供了高效的出行方式。
然而,地铁火灾作为一种突发事件,可能对乘客和地铁系统本身带来巨大的威胁。
为了更好地理解地铁火灾的特点和蔓延模型,我们将深入研究这一问题。
1、地铁火灾的特点值得关注。
与其他火灾情况相比,地铁火灾具有独特的环境和挑战。
地下通道狭窄,通风不畅,人员密集,这些因素都增加了火灾扩散的速度和危险性。
此外,地铁车辆通常使用电力,这可能导致更快的火灾扩散,因为电力系统的故障可能引发更大规模的火灾。
2、蔓延模型的分析对于有效的火灾应急管理至关重要。
研究火灾蔓延模型有助于我们预测火灾扩散的方式和速度,从而为制定应急疏散计划提供基础。
通常,地铁火灾的蔓延模型涉及火源位置、烟雾扩散、通风系统以及乘客行为等多个因素。
地铁站火灾应急疏散方案

地铁站火灾应急疏散方案近年来,随着城市发展和人口的增加,地铁站成为城市交通网络中不可或缺的一部分。
然而,地铁站是一个封闭且人流密集的空间,一旦发生火灾事故,后果将不堪设想。
因此,制定一份科学、高效的地铁站火灾应急疏散方案至关重要。
本文将基于前人经验和相关研究,探讨地铁站火灾应急疏散方案的策略和措施。
首先,应及时发现火灾并采取措施扑灭。
地铁站内应设置火灾报警器和灭火器,并定期检查设备的工作状态。
同时,加强巡逻和巡查力度,及时发现可疑火源,尽早进行报警和灭火工作。
此外,地铁站也应与消防部门建立紧密的合作关系,确保在火灾发生时能迅速协调展开救援行动。
其次,应建立并完善地铁站火灾应急疏散预案。
针对地铁站的特点和结构,制定具体有效的疏散预案,包括疏散路线、疏散人员组织和应急出口等。
人员疏散时应遵循“迅速、有序、安全”的原则,确保尽快将乘客和工作人员转移到安全区域。
同时,应和相关部门建立应急联动机制,确保各方协调一致,高效应对火灾事故。
第三,加强地铁站内的消防安全设施建设。
地铁站是封闭的公共空间,对消防设施的要求较高。
应增加灭火器设施的数量和分布,并进行定期检测和维护,确保其正常工作。
同时,加装自动喷水系统、自动排烟系统等消防设施,提高地铁站的消防安全水平。
此外,地铁站应加强对乘客的消防安全教育,提高乘客的消防安全意识和自救能力。
此外,应加强对地铁站人员的培训和演练。
地铁站工作人员是应急疏散的重要力量,他们应具备理论知识和实际操作能力。
应定期组织火灾应急演练,让工作人员熟悉疏散方案和应急操作流程,提升他们的工作能力和应对能力。
同时,加强对地铁站安保人员和工作人员的消防安全培训,提高他们处理火灾事故的能力。
最后,应加强对地铁站的火灾安全监管和管理。
地铁站是公共场所,其火灾安全责任属于地铁公司和政府部门。
应加大对地铁站的火灾安全检查频率和力度,尽早发现火灾隐患并及时处理。
同时,加强对地铁站的日常巡查和维护,确保设施的良好状态和正常使用。
地铁车站建筑防火及安全疏散设计探究

地铁车站建筑防火及安全疏散设计探究摘要:地铁站建设在城市交通中的作用是巨大的,减少了城市交通压力,同时为居民提供了便利的交通条件,因此重视地铁站的建筑设计以消除安全风险非常重要。
根据地铁站大楼目前的运行情况,许多地区的防火性能有限,一旦火灾不能在短时间内扑灭火源,甚至可能造成巨大的安全危害,疏散工作也相对困难,因此有必要从设计开始,重视地铁站建筑的设计,以维护乘客和员工的生命和安全。
因此,有必要加强地铁站建筑物的消防设计,根据实际情况设计消防方案,强调消防设计和施工,以确保地铁运行质量。
关键词:地铁车站;建筑防火;安全疏散设计1现代建筑防火与安全疏散设计的重要意义目前,现代建筑的发展体现了安全、强化和复杂的特点,这无疑给建筑物内火灾后人员安全疏散工作带来了一些困难。
为了确保现代建筑本身的消防安全,有必要在建筑设计过程中重视相应的防火和安全疏散设计,并采取有效措施,确保被困在建筑内的人员能够安全、快速地从火灾现场疏散建筑内部,借助消防设施以及安全通道,从而最大限度地减少涉及事故的发生,因此,在现代建筑设计过程中,设计师必须严格遵守相关标准,结合建筑本身的实际情况,在实践中做好防火和安全疏散的设计,以最大限度地提高建筑物本身的安全性。
2地铁车站火灾事故特征地铁站建筑设计过程中发生火灾的原因很多,具体设计如下:如果地铁站施工中使用的建筑材料是木质材料,这种材料本身具有易燃特性,因此在使用过程中容易发生火灾事故,如果在地铁站施工过程中出现电气设备短路故障或电缆碰撞火灾现象,也可能导致火灾,爆炸导致地铁站发生严重火灾。
如果地铁信号在地铁信号建设中不稳定,列车指示不当,即使发生严重脱轨,列车也可能相互碰撞,导致地铁发生严重火灾事故。
在施工现场,许多地铁建筑不是为天然气和临时报警装置设计的,这可能会影响建筑物的防火。
对于地铁站的建设,任何原因都可能导致地铁站发生火灾,威胁人的生命和财产安全,甚至给国家造成严重的经济损失。
浅析地铁车站建筑防火及安全疏散设计

浅析地铁车站建筑防火及安全疏散设计地铁车站作为交通枢纽,是人们日常出行的重要场所。
但是,人员密集、空间狭小、进出口复杂等特点也使得地铁车站的安全问题备受关注。
其中,防火及安全疏散设计是最为重要的方面之一。
本文将从建筑防火和安全疏散两个方面入手,对地铁车站的防火及安全疏散设计进行浅析。
一、建筑防火设计地铁车站的建筑防火设计涉及到建筑构造、装修材料、消防设备等多个方面。
下面具体分析:1. 建筑构造地铁车站的建筑构造应该尽量采用不燃材料,如石材、钢结构等,以减少火灾的燃烧面积和烟气产生量。
此外,车站的构造应该设置防火板、防火隔离带等防火区域,以便火灾发生时隔离防止火势蔓延。
2. 装修材料地铁车站的装修材料也是防火设计中的关键点。
应该选择不燃或难燃的装修材料,并且进行防火处理。
例如,在装修天花板时,可以采用矿棉板、石膏板等不易燃烧的材料;在墙面装修时,应该选择防火级别高的涂料、瓷砖等材料。
3. 消防设备地铁车站的消防设备也是建筑防火设计的重要组成部分。
应该配备消防栓、自动喷水灭火装置、灭火器等消防设备,并定期进行检查和维护,确保消防设备的正常运行。
二、安全疏散设计1. 人员疏散地铁车站是人员密集的场所,因此人员疏散是安全疏散设计的重要方面。
车站应当设置合理的疏散通道,确保人员能够迅速有序地撤离车站。
同时,应该进行人员疏散演练,提高人员应对突发事件的应急能力。
此外,在人员密集的地方,应当设置安全出口和应急开关,以确保人员的安全。
2. 紧急通道设置地铁车站的紧急通道是安全疏散设计的重要组成部分。
应该在车站内策划合理的紧急通道,以备突发事件时人员迅速撤离。
此外,应该在车站内设置紧急电源和通讯设备,以保障应急情况下的应对。
例如,在地铁车站里的紧急灯光照明设备、安全出口退出指示等,必须根据标准进行精确设置。
3. 安全标识标牌安全标识标牌也是安全疏散设计的重要组成部分。
应该在车站内合理设置标识标牌,以便人员在紧急情况下迅速找到疏散通道和安全出口。
地铁车站火灾疏散研究

地铁车站火灾疏散研究摘要:随着中国城市化建设的加速,城市轨道交通得到了快速发展,越来越多的城市开始兴建地铁。
地铁由于其建筑环境特点,人流密度大、排烟排热能力差、火灾扑救难度高,一旦发生火灾,后果不堪设想。
因此,针对地铁车站人群疏散的安全研究十分必要。
文章正是基于这个角度,重点就地铁车站火灾疏散展开相关探究。
关键词:地铁车站;火火灾;疏散研究近些年,城市地铁发展迅速,大力发展地铁不仅可以缓解地面交通压力节省空间,并且具有快捷、准时、舒适、大运量、低污染等优点,因此地铁日渐受到人们的青睐。
伴随着地下交通的不断发展,地铁火灾安全问题也越来越受到人们的重视,不断发生的地铁火灾事故给社会造成了巨大的损失。
若地铁发生火灾等突发事故,无论火灾发生区域是在站内还是在隧道,一般都是利用车站进行乘客的疏散。
因此探讨车站内的车厢及站台疏散情形,成为地铁火灾疏散研究的一个重要方向。
一、地铁站台火灾危害分析地铁站台是乘客大量聚集候车、到达离开的场所,一旦发生火灾将直接威胁大量乘客的安全.根据统计,火灾中 80%以上遇难者是因高温烟气以及有毒气体致死的,其危害性主要体现在高温危害、烟气毒性、缺氧,以及可见度降低等方面。
火灾烟气层高度低于人眼特征高度时,温度超过100℃,高温烟气将直接灼烧人体呼吸道和表皮;随着地铁系统建设对阻燃材料和环保材料的要求,火灾发生后主要的有毒气体为缺氧状态下产生的CO,当其浓度超过0.2%时将对人员构成伤害;站台空间封闭狭小,发生火灾将消耗大量氧气,当氧气浓度低于10%时,人的运动能力基本丧失;火灾烟气中存在大量悬浮固体和液体颗粒,造成附近空间的可见度下降,对建筑物不熟悉时需保证至少13米的可见度。
二、地铁火灾疏散时间分析根据《地铁设计规范》的设计要求,地铁车站公共区的疏散能力应满足,在远期或客流控制期高峰小时,能够将一列地铁拉载的乘客及站台乘客和工作人员在 6 min 内撤离站台,到达安全区域。
地铁火灾人员安全疏散分析

地铁火灾人员安全疏散分析地铁是目前世界上能够解决大中型城市人民出行问题较为便捷、经济、高效的交通工具之一和城市交通系统的骨干,地铁是城市的生命线,现代化程度的重要指标,对促进城市繁荣、实现城市经济和社会可持续发展起着举足轻重的作用。
但由于地铁深埋地下,建筑结构复杂、出入口少、疏散路线长、通风照明条件差、电气设备种类多、人员高度集中,因此一旦发生火灾,扑救任务将非常艰巨,往往会造成重大的人员伤亡和财产损失。
一、地铁火灾的特点地铁是通过挖掘的方法获得的建筑空间, 隧道外围是土壤和岩石,只有内部空间, 没有外部空间, 不像地面建筑有门、窗与大气连通, 仅有与地面连接的通道作为出人口。
由于地铁隧道存在上述构造上的特殊性, 与地面建筑相比, 发生火灾时的特点主要体现在以下几个方面:(一)氧含量下降快地铁火灾发生时,由于隧道的相对封闭性,大量的新鲜空气难以迅速补充,致使空气中氧气含量急剧下降。
有研究表明, 空气中氧含量降至15%时,,人体肌肉活动能力下降,降至10%—14%时,人体四肢无力,判断能力低,易迷失方向,降至6%—10%时,人即会晕倒,失去逃生能力,当空气中含氧量降到5%以下时,人会立即晕倒或死亡。
(二)发烟量大火灾时产生的发烟量与可燃物的物理化学特性、燃烧状态、供气充足程度有关。
地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多是可燃性材料,地下隧道发生火灾时,由于新鲜空气供给不住,气体交换不充分,产生不完全燃烧反应,导致等有毒有烟气体的大量产生,不仅降低了隧道内的可见度, 同时加大了疏散人群窒息的可能性。
在韩国大邱地铁事故里, 人们发现很奇怪的一点是, 在站台一张桌子的周围死了很多人。
经过专家分析,原来在火灾发生时,浓烈的烟雾使地铁里漆黑一团,在人正常的视野高度根本看不见地面。
慌乱的人群失去辨别自身周边情况的能力,于是一张桌子就成了大家逃生路线上的障碍物,以至于很多人始终在围着桌子跑,最终被烟气熏死。
(三)火势蔓延快,洞室温度高地铁通道内空气对流强,发生火灾时火势蔓延速度快,地铁内又是一个相对封闭的空间,不能像地面建筑那样有80%的烟可以通过破碎的窗户扩散到大气中,这就导致了大量的热量积聚无法散去,空间温度提高很快,较早地出现“爆燃”;同时烟气形成的高温气流会对人体产生巨大的影响。
浅析地铁车站建筑防火及安全疏散设计

浅析地铁车站建筑防火及安全疏散设计1. 引言1.1 地铁车站建筑防火及安全疏散设计的重要性地铁车站建筑防火及安全疏散设计的重要性在现代社会至关重要。
地铁作为城市交通的重要组成部分,承担着大量乘客的运输任务,一旦发生火灾等安全事故,后果将不堪设想。
地铁车站的防火及安全疏散设计必须得到重视和完善。
地铁车站作为密闭空间,人员聚集较多,一旦发生火灾,火势蔓延迅速,给疏散带来困难。
地铁车站的防火设计要考虑火灾蔓延速度、烟雾扩散情况,合理布置灭火设备和疏散通道,确保乘客在火灾发生时迅速安全疏散。
地铁车站的安全疏散设计直接关系到乘客生命财产安全。
在面对火灾等突发状况时,能否迅速有序地疏散至安全地点,是衡量设计是否合理的重要标准。
安全疏散设计要考虑乘客疏散能力、逃生通道设置等方面,确保在危急情况下乘客能够安全撤离。
地铁车站建筑防火及安全疏散设计的重要性不可忽视。
只有不断完善设计方案,加强安全设施建设,提高员工和乘客的安全意识,才能确保地铁车站的安全运营和乘客的安全出行。
2. 正文2.1 地铁车站建筑防火设计原则1. 材料选择:地铁车站建筑应选用阻燃材料,减少燃烧速度和火势蔓延的可能性。
墙体、地板、天花板等构件的材料应符合防火标准,提高建筑的防火等级。
2. 防火隔离:地铁车站建筑应设置合理的防火隔离带,将建筑分隔成不同的区域,以阻止火灾蔓延。
应设置防火门、防火墙等设施,阻止火势传播。
3. 疏散通道:地铁车站建筑应合理设置疏散通道,确保人员在火灾发生时能够迅速有序地撤离。
通道应宽敞畅通,且设有标识指示、疏散灯光等设施,提高疏散效率。
4. 消防设施:地铁车站建筑应配备完善的消防设施,包括火灾报警系统、灭火器、喷淋系统等。
定期检测维护这些设施,确保在火灾发生时能够及时有效地应对。
5. 演练培训:地铁车站建筑应定期组织火灾应急演练,提高人员对火灾应对的能力和意识。
培训人员应熟悉疏散路线、逃生方式等,确保在关键时刻的冷静应对。
地铁列车在隧道火灾的疏散研究

地铁列车在隧道火灾的疏散研究摘要:本文通过分析地铁隧道火灾的特殊性与地铁列车在隧道发生火灾时的两种疏散方式,提出了地铁隧道火灾疏散的要点。
关键词:地铁隧道火灾疏散一、隧道火灾的特殊性地铁作为一个大运量、相对封闭的公共交通系统,其隧道发生火灾时与地面建筑情况大有不同。
地铁系统与外界的联系主要为车站出入口,相对密闭且人员密集,排烟排热困难,具有更大的危险性,一旦发生火灾,救援困难,损失往往十分严重。
主要表现有:1、地铁对比地面来讲通风、供氧不足,燃烧不完全,烟雾量大。
2、地铁的出入口少,大量烟雾与地面空气对流速度慢,地下隧道的“活塞”效应使向外扩散的部分烟雾又被洞口卷吸回来,容易令人窒息。
3、地铁客流量大,人员集中,一旦发生火灾,极易造成群死群伤。
4、隧道内设备或列车起火后,隧道内的电源可能会因烧损而被自动切断,隧道通风系统失效,失去送风排烟功能。
大量有烟雾、通风供氧不足加上照明不足给疏散及救援工作造成困难。
5、列车在隧道内发生火灾时,乘客在隧道中的逃生方向和烟气的扩散方向均由下往上,隧道口即是乘客的逃生出口,可能也是出烟排热口,含有烟和热会令人窒息死亡。
二、地铁隧道火灾、烟气扩散分析根据国家安全生产监督管理局安全科学技术研究中心在对广州地铁某线工程进行安全预评价时,采用计算流体力学、计算燃烧学和传热传质学等方法,对地铁列车停靠站台期间、停留隧道期间和在隧道内运行期间的燃烧、烟气扩散的影响进行了深入的数值模拟研究,探讨了不同的燃烧条件下的温度分布、烟气作用范围、辐射分布规律。
结论是:列车在隧道内停留时发生的火灾和烟气扩散与列车在停靠站台时的情况类似。
但是,当火灾发生900s后,隧道内2m以下空间的烟气平均温度已达80℃,1000s左右接近100℃,烟气温度已对乘客构成威胁。
当火灾发生610s左右时,隧道内2m以下空间的烟气平均CO浓度已达0.025%,烟气浓度对乘客构成伤害。
因此,乘客可利用的疏散时间为610s。
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地铁站火灾人员安全疏散研究综述*许伟伟1,2郑江华1,2余丹林3(1.新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046;2.新疆智慧城市与环境建模普通高校重点实验室
乌鲁木齐830046;3.美国蒙特克莱尔州立大学地球与环境学院美国新泽西州)
摘要为提升地铁站火灾疏散能力,减少灾时人员伤亡和财产损失,国内外大量的研究成果服务于地
铁应急预案的制定。分别从研究手段和研究对象方面对国内外近年来的文献进行梳理,分析了地铁站火灾疏散中的烟雾特点、人员应急行为特征和心理反应、疏散中的瓶颈和疏散路径。系统地分析了影响地铁站火灾疏散的因素,比较了不同学者地铁站火灾疏散中存在的差异以及有待改进的地方,从改善地铁设计管理方面和提升人员疏散能力方面提出了建议。关键词烟雾特点疏散瓶颈疏散路径建议
ReviewonStudyofPersonnelEvacuationinSubwayStationFiresXUWeiwei1,2ZHENGJianghua1,2YUDanlin3(1.CollegeofResourceandEnvironmentSciences,XinjiangUniversityUrumqi830046)AbstractToimprovefireevacuationcapabilityinsubwaystationandreducecasualtiesandpropertylosses,alargenumberofresearchesservetotheformulationofemergencyplansinthesubwaystation.Thispapersortsoutlitera-turesfromtheresearchmeansandaspectsofdomesticandforeignrespectively,analyzesthecharacteristicsoffiresinsubwaystation,characteristicsofemergencybehavior,psychologicalresponsetoemergency,thebottleneckofevacu-ationandevacuationpath.Thispapersystematicallyanalyzesfactorsaffectingthesubwayfireevacuation,comparesthedifferencesandimprovementsbetweendifferentresearchesandputsforwardsomesuggestionstoimprovethemetrodesignandmanagementandtheevacuationcapabilityofcrowds.KeyWordsfirecharacteristicsevacuationbottleneckevacuationpathsuggestions
0引言
地铁作为有效缓解地面用地紧张和交通拥堵的最佳选择之一,凭借其独有的低碳、快速、准点等优点在城市轨道交通中发挥着不可替代的作用。目前世界上共有43个国家建立了118个轨道交通系统。截止到2011年,仅在中国的12个城市就已经超过了50条地铁线,总运营里程达到1500km[1]。然而,地铁站属于地下建筑,空间相对密闭,进出口相对有限。在这样特殊的条件下,一旦发生火灾,高温和浓烟将给人们造成极度的心理恐慌,容易导致群死群伤的恶性事件。因此,地铁火灾疏散问题,已成为国内外城市公共安全领域的热点问题。1地铁火灾特点表1简要列举了过去近20年按时间顺序世界各地发生的重大地铁火灾事故。从表中不难看出,纵火和恐怖袭击这类人为事故在地铁事故中所占比例较高,这些人为事故极易导致火灾的发生。对国内外典型地铁事故发生频率进行统计分析,发现地铁火灾在所有灾害中发生频率为32%[2]。地铁火灾的发生,往往伴随着巨大的人员伤亡和财产损失,这是因为:①无论是人为还是其他因素导致,地铁火灾突发性强,很难预防,地铁内部人员密集,极易造成大量人员伤亡。②火灾情况下,地铁墙壁中钢筋的强度在火焰和热烟的侵蚀下逐渐减弱,最终导致地铁结构的崩坏,也会造成巨大的伤亡[3]。③地铁
站座位、走廊、广告牌等,是由易燃的玻璃纤维、碳酸乙烯、聚乙烯制成[4],在供氧不足的环境中燃烧,会
消耗大量的氧气,同时释放大量的毒气。不仅降低
了地铁的能见度,而且引起人员的身体不适和心理恐惧,造成疏散困难[5]。
国内外学者对地铁火灾机理、原因、防范及火灾
发生后人员疏散与财产减损等方面的研究,积累了
*基金项目:国家自然科学基金(40801058)。
·56·2015年第41卷第1
期
January2015工业安全与环保
IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection表1地铁事故一览时间地点事故原因伤亡情况1995.10.28阿塞拜疆地铁在两个车站之间隧道中起火300多人死亡
1996.6.11俄罗斯地铁在行进中发生爆炸4人死亡,7人受伤
1999.8.23德国科隆地铁碰撞67人受伤,7人重伤
2003.2.8韩国大邱人为纵火198人死亡,147人受伤
2004.2.6莫斯科地铁列车爆炸40多人死亡,120多人受伤
2011.4.11白俄罗斯地铁站高峰时段发生爆炸15人死亡,200多人受伤
大量的成果,给决策部门制定疏散预案、合理配置安
全设备及科学运营地铁站等提供了科学依据。本文从国内外学者对地铁站疏散的研究出发,主要对以下4方面的内容进行总结归纳:火灾热释放率的研究,火灾烟雾蔓延方向的研究,疏散瓶颈的研究,疏散路径的研究。2火灾烟雾热释放率及蔓延方向的研究
众多的地铁火灾案例统计结果表明,78.9%以上的死亡是烟雾所致。火灾中烟雾成为乘客的致命物质[6],这是因为烟雾流动方向和逃生方向是重合
的[7]。为此,深入研究火灾烟雾特性,
成为地铁火
灾安全疏散研究的重点之一,其研究的主要焦点集中在烟雾热释放率及蔓延速度和方向上。2.1火灾烟雾热释放率的研究
国内外对于火灾中热源释放率(HRRs,heat-releaserates)的研究,已经开展了很多年,针对地铁
站台火灾的研究相对深入。PeizhongYang等人[8]
利用FDS+Evac研究地铁站火灾热源对疏散的影
响,认为热释放率对于火灾紧急疏散只有微弱的影响,但是火源点、疏散人员所处的位置、通风条件和地铁材料性能对于紧急疏散有很大的影响。RanGao等人[9]利用LES(LargeEddySimulation)针对中国西安大型地铁站进行仿真实验,发现火灾发生后大部分的烟会蔓延到天窗的顶部。因此,大型的天窗对于地铁火灾中人员生命安全是有利的,它可以储存大量的烟雾并能抑制其在水平方向上的传播。杨君涛、杨昀等人[10-11]在研究火源位置对楼梯口处烟气速度的影响中,对火灾热源热释放率做了一定研究,并与实验结果进行对比分析,验证了数据模拟的有效性。对烟雾热释放率的研究主要在一维或者二维空间对火灾的烟雾情况进行模拟,不能直接反映出火灾烟雾热量在地铁站内的分布情况。JaeSeongRoh等人[4]将地铁站台划分成沿X、Y、Z的三维空间网格,利用火灾动态仿真软件FireDynamicsSimulator(FDSV406)评估月台幕门和通风系统对地铁火灾疏散的影响,发现火灾的规模取决于热释放率,同时发现检票口极大地增加了疏散所需时间,给地铁火灾中乘客的生命安全带来了危险。火灾高温烟雾不仅恶化了地铁内的建筑结构,而且给疏散人员的生理和心理带来了巨大损伤,造成在出入口的拥堵、踩踏等不适当行为,加剧了灾害的人员伤亡。在掌握烟雾热释放率的基础上,尽可能优化地铁站台内部空间,可以达到在灾时减缓火灾蔓延速度和减少人员伤亡的目的。2.2火灾烟雾蔓延方向的研究地铁站作为典型的地下交通枢纽,只有有限的出入口。地铁站突发火灾时,人员会被大量的烟雾围困,特别是在纵火、意外火灾或者恐怖袭击的情况下,伤亡会更加惨重。大量烟雾和毒气对于被滞留的待疏散者有很大的危险,会导致人员呼吸困难和中毒。另外,迅速升高的浓烟密度会导致能见度降低。一般的,烟雾沿水平流动的速度为0.5~1.0m/s,垂直方向速度为3.0~5.0m/s,烟雾向上攀爬的速度比人员向上疏散的速度要快[12],更重要的是人员疏散方向与烟雾流动方向一致。据统计,地铁火灾事故中,78.9%以上的死亡是烟气所致[13-15]。火灾引起的烟雾不仅能从地铁站出入口流出,而且可以从通风系统和地铁站大厅天窗排向地表。RanGao等人
[16]
研究了烟雾在6种火灾情景下的传播,
借鉴Qin等人[17]的烟雾垂直方向上的温度值,发现烟雾在水平方向上传播越远,烟雾会遇到越多的天花板通风口,排出烟雾的数量将会增加,而这些通风口可以有效地控制烟雾在水平方向上产生的扩散。RanGao在另一项研究中进一步分析了天窗的尺寸
和混合式通风系统对火灾烟雾的影响,认为在天窗装备3m×3m×3m的混合式通风设备,可有效排除火灾引起的烟雾;天窗能够储存烟雾,随着天窗体积的增大,烟雾容量也会增加,天窗限制了烟雾在水平方向上的传播,在越高的天窗下,烟雾水平传播的距离会越短,所蔓延出的烟雾密度更低。学者们对地铁火灾烟雾蔓延方向开展了大量的研究,从空气动力学原理出发,对烟雾流向进行了深入的分析,提出使用通风系统和天窗等设备,控制灾时烟雾的流向,以延缓或者减少火灾烟雾对于疏散
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