深埋地鐵車站火災(zāi)實驗與數(shù)值分析

前言

　　地鐵作為現(xiàn)代化的城市軌道交通工具之一，承擔(dān)著越來越重要的大客流運輸任務(wù)。從城市化、能源、效率與環(huán)境等方面考慮，地鐵具有運量大、速度高、低污染、低能耗等特點，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。發(fā)展城市軌道交通對緩解交通壓力、促進城市經(jīng)濟和社會快速發(fā)展都具有重要作用。未來20年，我國的地鐵建設(shè)將處于大規(guī)模的發(fā)展時期。與此同時，未來部分地鐵的發(fā)展趨勢為埋深逐漸增大，如經(jīng)過老城區(qū)時須穿越大片房屋樁基，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度大，工程實施上線路和車站均需要較大的埋深。深埋暗挖方案降低了對路面交通、高層建筑的影響，減少了房屋拆遷量，改善了區(qū)間施工條件，但同時也對地鐵的火災(zāi)安全提出了更高的要求。因此，對我國深埋地鐵工程的火災(zāi)煙氣運動、通風(fēng)排煙、應(yīng)急疏散等問題進行的深入研究，對于提高我國地鐵安全建設(shè)與運營水平具有重要的指導(dǎo)意義?！　”緯媚Ｐ蛯嶒灪陀嬎隳M技術(shù)對深埋地鐵工程的火災(zāi)安全若干問題進行了研究。主要包括深埋地鐵車站火災(zāi)煙氣運動、通風(fēng)排煙技術(shù)、多層結(jié)構(gòu)深埋地鐵車站設(shè)計、地鐵人員疏散動力學(xué)特性等。同時作者針對典型深埋地鐵車站，對消防工程設(shè)計的新理論、新方法和火災(zāi)模型實驗及數(shù)值模擬技術(shù)進行了介紹。　　全書共分為7章：第1章為概論，主要介紹我國地鐵發(fā)展現(xiàn)狀、地鐵典型災(zāi)害事故、深埋地鐵火災(zāi)的危害性及挑戰(zhàn)。第2章系統(tǒng)介紹國內(nèi)外深埋地鐵的發(fā)展、地鐵深埋車站的結(jié)構(gòu)特點、通風(fēng)排煙和人員疏散系統(tǒng)設(shè)施，為今后我國深埋地鐵的工程設(shè)計提供參考。第3章主要介紹多層結(jié)構(gòu)深埋車站建筑及消防設(shè)計成果，包括車站建筑、系統(tǒng)設(shè)備、通風(fēng)排煙和人員疏散通道的新型設(shè)計。第4章主要介紹地鐵火災(zāi)研究的相關(guān)理論和工程計算方法。第5章主要針對第3章的設(shè)計方案，開展深埋地鐵車站火災(zāi)的數(shù)值研究，包括對煙氣運動規(guī)律、氣流組織形式和通風(fēng)排煙模式的分析等。第6章主要介紹深埋地鐵車站火災(zāi)模型實驗的尺度模擬技術(shù)、相似模型律和模型實驗結(jié)果。第7章主要介紹地鐵應(yīng)急疏散的相關(guān)理論、疏散模型和地鐵人員疏散的策略，以多層結(jié)構(gòu)深埋車站為原型，用數(shù)值方法驗證了火災(zāi)情況下深埋車站內(nèi)人員疏散的安全性，系統(tǒng)研究了地鐵火災(zāi)時人員疏散特性和疏散策略。

內(nèi)容概要

本書主要運用模型實驗與數(shù)值分析的方法對深埋地鐵車站的火災(zāi)安全若干問題開展研究。全書共分為7章，主要介紹了國內(nèi)外深埋地鐵發(fā)展現(xiàn)狀、多層結(jié)構(gòu)深埋車站建筑及消防設(shè)計、地鐵火災(zāi)煙氣運動的基礎(chǔ)理論、深埋地鐵車站火災(zāi)數(shù)值分析、深埋地鐵車站火災(zāi)模型實驗、地鐵人員疏散動力學(xué)特性研究等?！　”緯晒氖碌罔F設(shè)計、火災(zāi)安全的技術(shù)人員參考，也可作為高等院校安全工程專業(yè)高年級本科生和研究生的參考用書。

書籍目錄

前言第1章　概論　1.1　我國地鐵建設(shè)現(xiàn)狀　1.2　地鐵災(zāi)害事故統(tǒng)計　1.3　地鐵火災(zāi)的危害性　1.4　深埋地鐵火災(zāi)研究熱點第2章  國內(nèi)外深埋地鐵的發(fā)展　2.1　深埋地鐵的發(fā)展　2.2　地鐵深埋車站的結(jié)構(gòu)特點　2.3　國內(nèi)外典型深埋地鐵介紹　　2.3.1　莫斯科地鐵　　2.3.2　圣彼得堡地鐵　　2.3.3　倫敦地鐵　　2.3.4　廣州地鐵（六號線）　　2.3.5　東京地鐵  　　2.3.6　平壤地鐵  　2.4  國內(nèi)外深埋地鐵防災(zāi)設(shè)施比較第3章  多層結(jié)構(gòu)深埋車站建筑及消防設(shè)計　3.1　深埋車站標(biāo)準(zhǔn)站設(shè)計　3.2　深埋車站防煙、排煙和事故通風(fēng)設(shè)計　　3.2.1　概述　　3.2.2　系統(tǒng)的組成　　3.2.3　隧道通風(fēng)排煙系統(tǒng)　　3.2.4  車站公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)排煙系統(tǒng)（車站大系統(tǒng)）　　3.2.5  車站設(shè)備管理用房通風(fēng)空調(diào)排煙系統(tǒng)（車站小系統(tǒng)）　　3.2.6　風(fēng)機設(shè)備型號　3.3　深埋車站站內(nèi)緊急疏散設(shè)計　3.4　區(qū)間隧道緊急疏散設(shè)計　　3.4.1　地下區(qū)間隧道疏散設(shè)施　　3.4.2　地下區(qū)間隧道疏散方案　3.5　深埋車站站內(nèi)消防設(shè)計　　3.5.1　防火分區(qū)、防煙分隔　　3.5.2　消防給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)配置第4章　地鐵火災(zāi)煙氣運動理論基礎(chǔ)  4.1　火災(zāi)熱釋放速率  4.2　煙氣產(chǎn)生量　　4.2.1　大面積火源羽流模型　　4.2.2　弱羽流模型　　4.2.3　強羽流模型　　4.2.4　受限羽流模型　　4.2.5　豎直開口溢流　4.3　頂棚射流　4.4　通風(fēng)排煙　　4.4.1　機械排煙  　　4.4.2　區(qū)間隧道煙氣控制流速  4.5　地鐵火災(zāi)區(qū)域模擬第5章　深埋車站火災(zāi)煙氣蔓延過程數(shù)值分析　5.1　計算流動、燃燒、傳熱模型　　5.1.1　基本控制方程　　5.1.2　湍流流動模型　　5.1.3　燃燒模型  　　5.1.4　輻射傳熱模型　5.2　深埋地鐵車站模型及通風(fēng)排煙系統(tǒng)　　5.2.1　車站模型情況　　5.2.2　深埋地鐵車站通風(fēng)排煙系統(tǒng)　5.3　火災(zāi)模擬參數(shù)設(shè)置　　5.3.1　火源設(shè)置　　5.3.2　空間網(wǎng)格解析　　5.3.3　模擬場景設(shè)計　　5.3.4　車站三維模型構(gòu)建　5.4  深埋車站站臺火災(zāi)功率為1.5MW的計算結(jié)果分析  　　5.4.1　站臺—設(shè)備層—站廳層煙氣蔓延過程　　5.4.2　站臺—疏散樓梯間煙氣蔓延過程　　5.4.3　站臺安全高度處煙氣特征參數(shù)變化　5.5  深埋車站站臺火災(zāi)功率為2.5MW的計算結(jié)果分析  　　5.5.1　站臺—設(shè)備層—站廳煙氣蔓延過程……第6章　深埋地鐵車站火災(zāi)模型實驗第7章　地鐵車站人員疏散研究參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　概論　　1.1　我國地鐵建設(shè)現(xiàn)狀　　地鐵是城市中的現(xiàn)代化交通工具。地鐵與城市中的其他交通工具相比，除了能避免城市地面的擁擠和充分利用空間外，還具有運量大、速度快、無污染、準(zhǔn)時、方便、舒適等優(yōu)點，因而發(fā)展迅速并日益受到人們的青睞。目前全世界已有100多座城市開通了300多條地鐵線路，總長度超過6000km?！　‰S著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化程度越來越高，城市人口快速增長，城市交通問題成為許多大、中城市非常突出的問題。目前，許多城市的交通問題已經(jīng)很難單靠地面和.高架公路交通來解決。同時，由于地鐵運量大、運行安全快捷、乘車環(huán)境舒適，必將越來越成為城市人口首選的出行方式；并且，軌道交通對提升城市的綜合地位具有重大意義（孫章等，2000）?！　∧壳?，我國內(nèi)地有北京、上海、廣州、深圳、天津、大連、南京、重慶、成都、武漢、沈陽、西安、杭州、蘇州等城市已經(jīng)在進行大規(guī)模軌道交通的建設(shè)，在建線路總長超過500km。截至2008年8月8日，我國內(nèi)地城市已經(jīng)運營的地鐵線路總長達(dá)746km，，如圖1.1所示。此外，東莞、佛山、南寧等多座城市也在進行城市軌道交通的規(guī)劃和設(shè)計。據(jù)國家發(fā)展和改革委員會預(yù)測（郭小碚，2005），我國在近期將會出現(xiàn)較多城市軌道交通的建設(shè)高潮。2020年，中國地鐵線路總長（包括輕軌）將超過1000km，總投資超過6000億元；2050年，包括輕軌線路，地鐵線路總長度將達(dá)2000km。

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