文档介绍：地铁车站列车站台火灾数值模拟分析研究
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作者: 福州市拟修建该市的第一条城市轨道交通线路,,拟全部采用地下线,共设地下车站24个。城市地铁建设对于福建省来说是一个全新的课题。有资地铁车站列车站台火灾数值模拟分析研究
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作者: 福州市拟修建该市的第一条城市轨道交通线路,,拟全部采用地下线,共设地下车站24个。城市地铁建设对于福建省来说是一个全新的课题。有资料统计显示,在地铁运营风险中,地铁火灾事故占到地铁各类事故总数的32%;火灾事故死亡人数占到各类事故死亡人数的67%。因此,如何避免和防范地铁火灾事故是地铁设计、建设、施工和运营的重点。

1 地铁车站火灾事故的特点

据统计资料显示,火灾事故中的伤害大部分是由火灾中产生的烟气导致人员窒息引起的。而这种伤害在地铁及地下车站火灾表现的更为突出。
地铁火灾与地面或其它地下建筑火灾相比有其特殊性,其主要表现在在有限的空间内,地铁站台和地铁隧道内燃烧产生的烟气和毒害物质的扩散形成的人员伤亡。同时,地铁系统人员密集,排除热量困难,与外界的联系主要为地下通道的出入口,因此比地面建筑火灾具有更大的危险性,一旦发生火灾,损失往往十分严重。
1)地铁车站客流量大,人员集中,一旦发生火灾,极易造成群死群伤事故。
2)地铁系统内因火灾报警及消防设施配置不完善,通风空调系统失效,电源断电多种因素均可能在事故发生时影响扑救,造成事故扩大。
3)地铁系统内,使用到大量的动力电缆、通讯电缆;列车车辆下的系统中有电缆及电气设备,车厢内的车座、顶棚及装饰材料部分为可燃性;乘客在乘坐地铁时携带有可燃物,个别人员还可能携带有危险化学物品。这些物品在燃烧时可能产生毒性气体,加上地下供氧不足,燃烧不完全,烟雾浓,发烟量大;同时地铁的出入口少,大量烟雾只能从一两个洞口向外涌,与地面空气对流速度慢,地下洞口的“吸风”效应使向外扩散的烟雾部分又被洞口卷吸回来,容易发生地铁内人员窒息危险。
4)火灾发生时,烟气的扩散及人员逃生的方向均由下往上,烟气的流动方向与人员疏散方向相同时,极易造成局部空间缺氧或被有毒的烟气弥漫,大量有毒烟雾和能见度下降给疏散和救援工作造成困难。
因此,本文通过对地下车站列车站台火灾的发生、燃烧过程中烟气的扩散作用机制、范围和影响进行研究,以获得相关事故性情况下烟气产生及运作的规律,以对车站结构与通风系统设计的合理性进行评估并指导车站的火灾应急管理工作。

2 火灾数值模拟研究方法

本次火灾数值模拟分析研究将采用大涡场模拟软件FDS version 。
FDS原理是火灾的场模拟计算,场模拟是利用计算机求解火灾过程中状态参数的空间及其随时间变化的模拟方式。场是指状态参数如速度、温度、各组分的浓度等空间分布。场模拟的理论依据是自然界普遍成立的质量守恒、动量守恒、能量守恒以及化学反应的定律等。火灾过程中状态参数的变化也遵循着这些规律,因而可以用场模拟方法求解火灾过程。FDS通过大涡模型对连续方程、动量、能量方程以及压力收敛方程进行求解,可得到温度、压力、气体成分、可见