地铁区间隧道火灾情况下的烟气扩散研究

赵兰英 胡凤丽 李强

摘 要：针对地铁区间隧道火灾烟气扩散技术研究难点，利用CFD软件STAR-CCM对郑州地铁一号线某区间隧道进行火灾数值模拟，确定火灾强度为7.5 MW，保证烟气单向扩散临界风速不小于2.0 m/s。实验表明，在隧道火灾发生后，向火源下游逃生的人员应尽量降低自己的高度（比如弯腰前进或匍匐逃离等）沿隧道中线逃离。通过现场试验，将在同种工况下测得的烟气流动状况与数值模拟结果对比，运用更可靠的数值模拟方法模拟火灾烟气流动，其研究结果可为研究烟气流动情况和制定疏散方案提供重要参考依据。

关键词：隧道火灾;烟气流动;数值模拟;逃生路线

DOI：10.11907/rjdk.181950

中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2019）001-0140-04

Abstract：Aiming at the technical difficulties of smoke propagation in subway tunnel with a fire scenario， we conducted the fire simulation of a section tunnel of Zhengzhou Metro Line 1 by using CFD software STAR-CCM. The critical wind speed of one-way diffusion of smoke is not less than 2.0 m/s when fire intensity is 7.5 MW. It is concluded from the simulation analysis that people escaped downstream should try to lower their height and go along the middle line of the tunnel. The gas flow condition measured by field experiment was compared with the numerical simulation results under the same condition. The results show that the numerical simulation method is reliable. The research results provide important reference for studying the flow of smoke and making evacuation plans.

0 引言

随着社会高速发展，各大城市普遍出现交通拥堵甚至瘫痪现象。建立城市地铁是各大城市首选解决方式，但地铁运营后期存在多种潜在安全问题，发生几率较大且最危险的问题就是火灾，所以必须设置防排烟系统控制烟气流动及足够的人员疏散通道，一旦发生火灾，烟气及热量能够迅速排出，减少火灾造成的人员伤亡和经济损失。因此高度重视地下交通系统火灾灾害的发生，并加强研究地铁防排烟系统有重要现实意义[1-4]。赵兰英等[5-6]通过建立浅岛式站台物理模型和数值模拟分析站台内烟气流动特点及蔓延规律。孟娜等[7]利用CFD数值软件建立地铁站台物理模型，引入双层区域模拟思想模拟分析烟气温度、浓度等随时间变化的规律，为地铁防排烟系统的合理设计提供依据。……