拱形地铁车站火灾烟气模拟及人员疏散仿真

摘要

地铁以简单方便、高速高效的特性成为解决交通拥堵的重要交通工具。随着地铁的高速发展，地铁运营安全不容忽视。地铁火灾是地铁安全事故中占比最大、伤亡最多的事故类型，而火灾造成人员伤亡的主要原因是燃烧产生的有毒烟气所致，因此，研究地铁车站通风排烟方式及人员疏散对减少人员伤亡和财产损失具有重要意义。　　本文以青岛某拱形无柱地铁车站为研究背景，该车站压缩了施工空间，把站厅顶部设计成拱形，取消站厅内的支撑柱，以保证人员通行空间不受影响。根据拱形车站的结构特点和排烟方式，对拱形站厅火灾展开研究。首先在站厅中间设置着火点，利用FDS软件模拟自然排烟下各测点处的烟气浓度和温度随时间的变化情况，得出拱形站厅烟气的蔓延规律；其次在站厅着火时，对比不同排烟方式下的烟气蔓延规律和温度分布情况，选定最佳的排烟方式；然后在确定的最佳排烟方式下，在站厅层选取不同危险点作为着火点，模拟在1.8m高度处的烟气浓度、温度、能见度在不同时刻的变化情况，观察对各个出口的影响，得出人员的可用安全疏散时间；最后利用Pathfinder软件，将人员疏散与火灾发展相结合，通过对人员载荷、类型、速度的研究，建立仿真环境，模拟不同火灾工况下的人员流动情况，得到必需安全疏散时间。比较两个疏散时间，判断该地铁车站能否完成安全疏散。根据站厅的疏散模拟结果，提出人员疏散的建议和有效途径。通过模拟分析拱形无柱地铁车站火灾各项指标，选择最优的排烟方式和人员逃生出口，对同类型地铁车站具有一定的实际参考价值。

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摘 要

ABSTRACT

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Contents

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

2 地铁火灾及人员疏散理论研究

2.1 地铁火灾原因分析

2.2 火灾特性分析

2.3 地铁火灾特殊性分析

2.4 地铁火灾人员疏散影响因素分析

2.5 FDS 火灾模拟软件

2.6 本章小结

3 某拱形地铁车站火灾排烟设置研究

3.1 拱形车站建筑模型建立

3.2 参数设定

3.3 排烟场景的布设

3.4 测点及切片的布置

3.5 站厅火灾在不同排烟方式下各数据对比分析

3.6 本章小结

4 火灾仿真及人员可用安全疏散时间确定

4.1 影响疏散的判定参数

4.2 拱形站厅火灾危险源的确定

4.3 拱形站厅火灾可用疏散时间计算

4.4 本章小结

5 基于Pathfinder 地铁车站人员疏散仿真

5.1 Pathfinder 疏散仿真软件

5.2 人员安全疏散判据及准则

5.3 地铁站内疏散人员仿真环境的建立

5.4 地铁火灾发生时人员疏散仿真

5.5 提高人员疏散能力的途径

5.6 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士期间的主要成果

致谢