基于FDS和Pathfinder的地铁车站火灾疏散研究

摘要

伴随城市轨道交通的发展，地铁运营问题也日渐突出。在众多的地铁安全事故中，地铁火灾的发生频率和危害性都居于首位，因此，地铁火灾和人员安全疏散研究也成为了国内外众多学者和研究人员关注的重点。在历史的研究中，将火灾发展过程与人员疏散直接联系在一起进行分析的成果还很少，但二者确实存在直接的关联性。
　　通过查阅文献，整理了与地铁火灾和人员疏散相关的理论知识和数据，对地铁火灾的特点和危险因素进行了分析，对人员疏散仿真中的主观和客观影响因素分别进行了分析，并确定了安全疏散对于可用安全疏散时间和必需安全疏散时间之间关系的要求。基于这些基础数据，本文以某地铁车站为背景，建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。
　　在FDS火灾仿真中，确定了车站内最危险的三种工况，并根据人员疏散时的路径选择策略确定了每一种工况中的疏散危险位置。然后，通过FDS仿真，分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间、总的可用安全疏散时间和各工况的可用安全疏散时间。
　　在Pathfinder人员疏散仿真中，根据FDS仿真确定的各工况下的可用安全疏散时间进行仿真，并对仿真结果进行分析。结果表明，在设定的条件下，三种工况中人员均能全部逃生，并确定了的最危险工况。根据确定的最危险工况，探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力。本研究方法将地铁火灾发展过程与人员疏散充分结合，对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。

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1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及技术路线

2 地铁火灾及特征分析

2.1 火灾动力学理论

2.2 地铁火灾原因分析

2.3 地铁火灾危害性分析

2.4 地铁火灾隐患及特征分析

2.5 本章小结

3 地铁车站人员疏散影响因素与疏散时间分析

3.1 引言

3.2 人员疏散动力学理论

3.3 地铁车站人员疏散影响因素分析

3.4 地铁火灾时安全疏散时间分析

3.5 本章小结

4 基于FDS的火灾仿真及可用安全疏散时间确定

4.1 地铁车站FDS建模及参数设置

4.2 地铁车站火灾火源危险点分析

4.3 火灾仿真及人员可用安全疏散时间计算

4.4 本章小结

5 基于Pathfinder的地铁车站人员疏散仿真

5.1 Pathfinder 疏散仿真软件

5.2 人员疏散仿真基础条件建立

5.3 地铁火灾人员疏散仿真

5.4 火灾情况下的人员安全疏散影响因素分析

5.5 本章小结

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献