地铁车站火灾通风数值模拟研究

论文摘要

21世纪,地铁交通已经成为城区出行的主流交通工具。地铁在给人们带来便利的同时,却也可能给人们带来巨大的伤害。由于地铁建筑的本身的特点,地铁一旦发生火灾,人们的生命财产安全将受到巨大的威胁。所以,有必要充分了解地铁火灾的运动规律,这样才能设计出更安全的防排烟系统。本文通过用FDS软件模拟西三旗车站站台公共区火灾和轨行区列车中部火灾,得出相应工况下火灾的运动规律,并提出了一些建议,希望对以后地铁系统的防排烟系统设计有一点帮助。通过模拟发现,在站台公共区发生火灾时,开启火源附近部分屏蔽门排烟的实际效果要比全部打开屏蔽门排烟的实际效果要好得多,它能保证排烟更迅速、烟气扩散范围更小、可见度情况更好、高温危险区域更小和最高温度更低,而且还能应对特大火灾功率的情况。局开模式比全开模式实际效果更好,而且它实施起来并不难。首先,局开模式并不需要增加设备配置。其次,只要将原来的“打开全部屏蔽门进行排烟”改成“只打开火源附近部分屏蔽门进行排烟”即可。为了给人们的生命财产安全提供更好的保障,建议在采用屏蔽门系统的地铁车站的防排烟系统设计中考虑采用这种局开模式。通过模拟还可以发现,楼梯的形式、站台层楼梯两侧开口的大小及火羽流对站台的气流分布有很大影响,所以,建议在防排烟系统设计时要充分考虑它们对气流分布的影响作用。对于轨顶轨底排烟风道,建议采用变截面设计,均衡各个排烟口的排风量,不管是对正常运营阶段还是火灾排烟阶段都是有利的。在轨行区列车火灾后期人员都从列车撤离后,为了更好地控制火灾及烟气可以考虑关闭部分屏蔽门。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 地铁的发展
• 1.1.2 地铁火灾特点
• 1.1.3 地铁火灾通风的意义
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 存在的问题
• 1.3 本文的研究方法和研究内容
• 第2章 数值模型的建立
• 2.1 依托工程简介
• 2.1.1 工程概述
• 2.1.2 火灾排烟模式
• 2.2 火灾烟气扩散的模拟方法
• 2.3 FDS介绍
• 2.3.1 FDS的优点与缺点
• 2.3.2 FDS计算步骤
• 2.3.3 FDS数学模型
• 2.4 参数的设定
• 2.4.1 火源的设定
• 2.4.2 工况的设定
• 2.4.3 边界条件的设定
• 2.4.4 网格分析
• 2.5 模型的建立
• 2.6 排烟效果评价指标
• 2.6.1 危险判据的设定
• 2.6.2 相应规范要求
• 2.7 本章小结
• 第3章 站台公共区火灾的模拟分析
• 3.1 自然排烟与机械排烟的效果分析
• 3.1.1 工况1与工况2烟控效果对比分析
• 3.1.2 自然排烟工况1模拟分析
• 3.1.3 机械排烟工况2模拟分析
• 3.2 第5区中部火灾工况模拟分析
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 模拟结果分析
• 3.3 第3区中部火灾工况模拟分析
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 模拟结果分析
• 3.4 工况2与工况4的对比分析
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 模拟结果分析
• 3.5 局开模式研究
• 3.5.1 概述
• 3.5.2 局开模式的优点
• 3.5.3 实施的必要性与实施方法简介
• 3.6 特大功率火灾工况模拟分析
• 3.6.1 概述
• 3.6.2 模拟结果分析
• 3.7 本章小结
• 第4章 轨行区列车火灾的模拟分析
• 4.1 列车中部火灾工况模拟分析
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 模拟结果分析
• 4.2 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果