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城市地铁中庭车站公共区防排烟数值模拟及现场试验研究
| 论文题名： | 城市地铁中庭车站公共区防排烟数值模拟及现场试验研究 |
| 关键词： | 城市地铁;中庭式车站;站厅火灾;防排烟系统 |
| 摘要： | 中庭式地铁车站作为一种新型的车站公共区设计形式，在提升车站内部环境完整性和开放性的同时，由于更为宽敞的空间，使得车站内的防排烟面临新的难题。本研究针对中庭式地铁车站公共区的结构特点，首先从理论分析出发，对车站的防排烟系统进行了设计和校核;随后基于FDS软件，采用大涡模拟技术，对车站站台和站厅的火灾烟气运动规律进行了研究，对比了排烟风机开启与否对车站排烟效果的影响;最后通过现场热烟实验，进一步验证了通风排烟效果，并对车站防排烟系统进行了优化。得到的主要研究结论如下: (1)以杭州地铁一号线婺江路站公共区为例，通过在中庭上部四周结构顶板下设置卷帘式挡烟垂壁，将中庭封闭为一个单独的防烟分区，同时在扶梯、楼梯之间设置由防火玻璃制造的排烟风道。理论计算表明，该设计方案下，各楼、扶梯口风速均可以满足《地铁设计规范》(GB50157-2013)1.5m/s的风速要求。 (2)站台中部火灾数值模拟表明:当排烟风机不开启时，挡烟垂帘起到了一定的挡烟作用。但由于烟气扩散较快，且楼梯处大多数区域气流速度不能达到规范要求，不利于人员逃生与疏散。当公共区排烟风机与车站两端的TVF风机开启，排热风机辅助站台排烟，站厅空调系统送风时，中庭排烟风道的排烟效果明显，而站台两侧排烟口的排烟效果不明显。从楼扶梯下缘至挡烟垂壁正下方的区间，速度能满足规范要求，且风速与人员逃生方向相反，在300s时间内烟气层高度均在人员呼吸高度以上，可以安全疏散。 (3)站厅火灾数值模拟表明:排烟风机不启动时，挡烟垂壁同样起到了一定的挡烟效果，烟气主要弥漫在整个站厅层，站台层相对安全。火灾发生2分钟后，火源侧的站厅距离设备房较近的区域，烟气层高度开始下降到人员呼吸高度以下。火源另一侧则相对安全，满足安全疏散要求。当开启站厅层排烟风机，由车站出入口补风，此时排烟效果并不明显。火灾发生2.5分钟后，靠近火源的设备房较近的区域，烟气层高度开始下降到人员呼吸高度以下;而另一侧站厅的扩散速度较慢，站厅温度分布及烟气层分布都对人员疏散有利。 (4)站台、站厅热烟实验表明:通过车站TVF风机、排热风机、排烟风机的启动，可以使烟气层集中在火灾所在层空间的上部，人体特征高度基本不受烟气侵扰。针对中庭火灾，将卷帘式挡烟垂壁下降后，楼扶梯口具有更大的向下气流。此外，应在楼/扶梯侧壁增加外挂防火玻璃，实测增设防火玻璃后，大里程和小里程的楼扶梯口风速均有进一步提升，风速满足规范要求。 |
| 作者： | 冒宏军 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 黄志义;吴珂 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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