基于FDS地鐵火災煙氣蔓延數值模擬研究
30 MW和100 MW火災時隧道中心線溫度場分布圖如圖2所示。在縱向通風風速為2.5 m/s的條件下,火災規模越大,隧道內各點的溫度越高,溫度場的擴散范圍越大;火災時,隧道內溫度有一個急劇增加的過程;不同規模的火災,隧道內所產生的最高溫度從200~1 000℃以上不等,30 MW的火災在火源處火焰的最高溫度可達200℃左右,100 MW的火災在火源處壁頂的最高溫度可達1 000℃以上。本文引用地址:http://www.104case.com/article/186324.htm
隧道內縱向溫度分布特點表現為:火源溫度最高,隨著遠離火區溫度逐漸降低;隨著時間增長,火源附近上游區域的溫度高于下游區域的溫度;豎直方向呈上層高底層低。
30 MW和100 MW火災時隧道中心線上煙氣能見度場分布圖如圖3所示。煙氣層高度是描述火災煙氣運動的重要參數之一。當發生火災時,如果煙氣層高度過低,會直接影響到人的視力,也就不容易判斷正確的逃生路線,有可能會逃到更危險的區域。
基于此,通過仿真,可以得出隧道火災煙氣流縱向分布的特性:
(1)火災時,隧道內火災煙氣層在豎直方向的最低高度從2~6 m不等,大部分情況為煙氣層在隧道內3 m左右的高度上下波動。
(2)風機產生的風力及火源處源源不斷的煙氣流所產生的向上噴發的動力,加之煙氣流在壁頂滯留時間較短,煙氣被吹向下游,遠離風機的區域煙氣會首先下沉并朝上游方向逐漸堆積。遠離風機的高層區域的煙氣所受到的縱向風力較小,由于慣性作用的減弱加上重力作用,所以遠處煙氣將首先下沉。
(3)隨著煙氣下沉,隧道內的能見度將逐漸降低,分布規律為隧道高層煙氣濃密,能見度低;底層煙氣稀疏,能見度較高;遠離火源區域較濃密,近火源區域較稀疏。
4 結論
綜合上述,當地鐵隧道發生火災時,較為理想的逃生及救援路徑就是借助隧道內的人行橫洞,車行橫洞次之。煙氣流幾乎不會進入人行橫洞,且其內溫度也接近常溫;對車行橫洞而言,橫洞底層溫度也接近常溫,30 MW的火源功率左洞內的煙層高度在4 m以上,但是煙氣從右洞大量進入左洞,使其空氣質量會有所下降,并且會帶入一定量的有毒氣體,會對左洞交通造成一定影響,但不失為救援及逃生可考慮的重要路徑。逃生人員可迅速通過橫洞到達安全區域,救援人員亦可通過橫洞來展開相關的救援工作。另外,利用隧道通風系統控制火災煙氣防止其向上游擴散,防止煙氣回流,可為人員疏散和消防救援在上游提供有利的救援環境。
評論