文档介绍：深埋岛式地铁车站站台火灾时烟气蔓延数值分析*国家自然科学基金项目(编号:50579100和50106017) 和国家重点基础研究专项经费(编号:2001CB409600)资助
史聪灵1 钟茂华1 涂旭炜2 邓云峰1 符泰然1
1中国安全生产科学研究院北京 100029
2广州市地下铁道设计研究院广州 510010
中图分类号:X932 文献标识码:A
摘要:随着我国地铁的发展,未来部分地铁的发展空间属于埋深较大,经过老城区时须穿越大片房屋桩基,地质条件复杂,施工难度大,工程实施上线路和车站均需要较大的埋深。因此深入开展深埋地铁站点火灾安全研究有助于地铁安全管理工作。本文针对地铁深埋岛式站台火灾,利用数值模拟方法,研究深埋岛式站点内烟气横向流动和不同站层间的烟气纵向蔓延规律。分析烟气在隧道、站台及站厅内蔓延时烟气温度、有毒气体浓度、可见度等特征参数的分布情况;同时探讨了火灾时深埋岛式站点内有效的气流组织形式,隧道排烟系统的运行模式。本文研究结论有助于同类型的地铁车站的设计和运营管理。
关键词:地铁车站站台火灾烟气蔓延数值模拟气流组织
1 引言
随着我国城市轨道交通的发展,部分城区的地下浅层空间已基本开发或受地面建筑的限制难于继续开发,未来部分地铁的发展空间属于埋深较大,经过老城区时须穿越大片房屋桩基,地质条件复杂,施工难度大,工程实施上线路和车站均需要较大的埋深[1,2]。深埋暗挖方案减少了对路面交通、高层建筑的影响,减少了房屋拆迁量,改善区间施工条件,但同时也对地铁站点的通风、排烟设计的安全性提出了更高的要求。地下站台的防排烟系统设计一方面应保证起火站层的烟气有效排放,另一方面起着保证不同站层连接开口处形成一定流速、控制烟气流向的作用[3-6]。现行《地铁设计规范》规定的排烟量按照建筑面积1m3/,排烟设备按同时排除2个防烟分区配置,。对于深埋站点,由于其结构的特殊性,带来较多的问题,例如:由于站点较深,车站层数多,风压损失较大,楼梯开口处是否可以形成一定的向下流速,阻止烟气向上方站层蔓延;疏散距离大,人员安全疏散时间较长,是否可以保证人员在烟气达到危险时刻之前疏散到安全区;较深的竖直井道如疏散楼梯间在火灾时容易形成烟囱效应,加大对烟气的抽吸,如何确保深埋站点疏散楼梯间的正压性和无烟气进入
,这些都需要用科学的方法加以研究、分析和验证。
笔者选择典型深埋地铁站点,通过数值模拟,研究深埋站点内烟气横向流动和不同站层间的烟气蔓延规律。给出站点内烟气温度、有毒气体浓度、可见度等特征参数的分布情况。研究火灾时深埋站点内有效的气流组织形式,和车站通风空调系统及隧道排烟系统的运行模式。研究指定的通风排烟设计条件下,车站一端的疏散楼梯间在火灾时是否保持正压性和有无烟气进入。
2 车站及站台情况
深埋车站为地面一层、地下五层岛式结构。地面层为站厅层,地下一层至地下四层为设备层,地下五层为站台层。相邻两层之前通过2组扶梯连接,方向分别为上行和下行。同时在站台另一端设计有疏散楼梯间,以提供紧急情况下站台人员直接疏散到地面层。
地面一层:站厅层
车站站台宽度12m,有效站台长度72m,在中间设有800x800mm的柱。。站台与站厅之间通过两组扶梯连