隧道及火車站

性能化防火設(shè)計分析案例

方正武漢大學(xué)城市隧道的火災(zāi)危險性隧道火災(zāi)的危險性火災(zāi)溫升非常快，煙氣的流動和擴散距離長;排出空間空洞的狹小，地下建筑的通風(fēng)和煙氣控制受到嚴重的制約；光線暗，人員疏散和煙氣流動方向一致，避難十分困難；地下建筑與外界的情報交換，滅火的進攻點少，救助困難。火災(zāi)實例1977年上海打浦路越江隧道火災(zāi)；2002年1月浙江貓貍嶺隧道發(fā)生火災(zāi)事故，造成中斷交通18天國外隧道火災(zāi)實例。城市越江隧道特點城市內(nèi)擔(dān)負河流兩岸重要交通任務(wù)樞紐性設(shè)施，車流量大客車為主，人員相對密集隧道中間低，出口高，疏散困難美國馬里蘭市隧道火災(zāi)韓國大邱市地鐵火災(zāi)圖片火災(zāi)救援及災(zāi)后情形武漢長江隧道疏散設(shè)計的基本概況

基本概況武漢長江公路隧道位于武漢長江一橋、二橋之間，連接武昌及漢口中心城區(qū)，隧道內(nèi)設(shè)雙向四車道，設(shè)計車速50km/h。左線隧道長3295m，盾構(gòu)段長2550m；右線隧道長3303.6m，盾構(gòu)段長2499.2m。該隧道2005年開始動工興建，預(yù)計2008年通車。疏散設(shè)計主要措施盾構(gòu)段每80米設(shè)置一疏散滑道，共31個滑道兩盾構(gòu)隧道間設(shè)置了5個橫通道，間隔為400～500m明挖隧道段由于不能設(shè)置滑行道，增設(shè)人行橫通道，間隔約為120米—160米，兩端盾構(gòu)工作井設(shè)置行車橫通道，兼有疏散車輛和人員的功能武漢隧道平面示意圖建筑性能化防火分析大型建筑消防問題通常超過現(xiàn)行規(guī)范，或者沒有規(guī)范專家論證性能化防火設(shè)計能化防火設(shè)計方法定義利用火災(zāi)工程學(xué)的基本原理，考慮火災(zāi)本身發(fā)生、發(fā)展和蔓延的基本規(guī)律，結(jié)合實際火災(zāi)中積累的經(jīng)驗，通過對建筑物及其內(nèi)部可燃物的火災(zāi)危險性進行分析，從而確定性能指標和設(shè)計指標，然后再預(yù)設(shè)各種災(zāi)場景，利用計算分析工具分析火災(zāi)煙蔓延的途徑以及人員疏散情況，最后來選擇相應(yīng)的消防安全工程措施，同時加以評估，核定是否達到安全目標。人員安全疏散性能化評估方法主要是利用疏散分析計算工具，對最不利火災(zāi)場景進行計算，得出人員疏散至安全地點的時間，通過與火災(zāi)危險性時間的比較來檢驗隧道人員疏散的安全性。常用的方法經(jīng)驗公式法計算機模擬方法網(wǎng)絡(luò)模擬方法（群聚疏散模擬）網(wǎng)格模擬方法（個體疏散模擬）疏散軟件－BuildSGEM簡介由武漢大學(xué)和香港城市大學(xué)聯(lián)合開發(fā)基本原理將建筑物按照建筑功能單元（房間、過道、廳）劃分成一個個的網(wǎng)絡(luò)單元，各單元間通過門、洞連接起來形成疏散網(wǎng)絡(luò)，人員在網(wǎng)絡(luò)中按照一定的規(guī)律從一個節(jié)點進入另一個節(jié)點，對于火災(zāi)附近的單元按照細網(wǎng)格的方法模擬跟蹤人員在不同時刻的幾何位置，在遠離火場的其他單元則按照網(wǎng)絡(luò)流理論進行計算各個人員所在單元的位置，直到全部人員疏散出建筑即為建筑物的疏散時間。軟件組成前處理模塊：在界面上讀入建筑疏散所需的各種數(shù)據(jù)，并將其存儲在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中；網(wǎng)絡(luò)生成模塊、疏散模擬模塊：計算人員在平面、樓梯等處的移動速度等，不同時刻的幾何位置后處理模塊：演示人員在平面上的移動，同時也可以查詢各單元在任意時刻內(nèi)的人員變化情況和曲線圖該軟件是在AutoCAD的平臺上開發(fā)香港某影劇院疏散評估模擬武漢長江隧道火災(zāi)場景選擇

火災(zāi)位置6個工況：左右線進口、出口、中間段火災(zāi)后隧道疏散人數(shù)車輛的確定（考慮最危險狀態(tài)）2020年設(shè)計流量7.8萬/日，車速50公里/時每個隧道的車輛為：515輛司乘人數(shù)按照一定車輛比例計算得到事故塞車時隧道4810人疏散結(jié)果分析火災(zāi)發(fā)生在右線出口由于漢口明挖隧道段長約480米，設(shè)置了2個人行橫通道，間距約160米，假定在最前端橫通道附近發(fā)生火災(zāi)，所有的人員都要退回到隧道內(nèi)部，通過橫通道疏散到另一隧道，此時為最危險狀態(tài)。隧道疏散結(jié)算結(jié)果計算表明，只要這里的司乘人員及時下車，按照疏散指示路線進入連接橫通道，即使考慮最不利情況，如高峰流量最大上座率，人員也基本是安全的。疏散通道疏散人數(shù)疏散時間23832843177250火災(zāi)發(fā)生在隧道中部火災(zāi)前面的車可以繼續(xù)前行，所以只有火災(zāi)后面的車輛內(nèi)的人員參與疏散。疏散的人員計算考慮3個疏散滑道附近車輛約280米范圍內(nèi)人員疏散。計算結(jié)果滑道編號（橫通道）疏散時間(s)疏散人數(shù)(人)11411712781063（橫通道）108147滑道1，疏散最長的時間141秒，約2分半鐘，應(yīng)該是安全的結(jié)論火災(zāi)發(fā)生在出口（漢口明挖隧道段）其疏散時間最長為4.7分鐘火災(zāi)發(fā)生在中部（盾構(gòu)段）疏散時間小于3分鐘最危險段發(fā)生在漢口明挖端，因為沒有地下疏散滑道，只有橫通道，距離較遠。但總體還是安全的。安全的保障措施明確隧道內(nèi)的疏散指示標志完善的照明系統(tǒng)隧道的廣播系統(tǒng)隧道CCTV監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)的信息提示牌完善的排煙系統(tǒng)及時地應(yīng)急指揮隧道設(shè)置自動噴水系統(tǒng)時對煙氣的影響隧道設(shè)置水噴霧系統(tǒng)煙氣蔓延情況臺灣高速鐵路車站的性能化設(shè)計1F自然排煙窗位置自然排煙窗位置車站大廳煙氣流動示意圖G+1G+2G+3G+4天窗G+R自然排煙窗的設(shè)計情況

360秒時溫度分布圖

火源假設(shè)5MW時,CFD溫度模擬分析結(jié)果結(jié)論：600秒內(nèi)能保證人員安全！煙氣擴散蔓延模擬

Case1之360秒時煙塵分佈圖

⊙結(jié)論經(jīng)計算機模擬分析，目前所設(shè)置的自然排煙窗，如果在車站大廳2F中央與3F內(nèi)側(cè)發(fā)生5MW快速火災(zāi)時，600秒內(nèi)其溫度分布、co濃度分布，能見度分布等不會造成人員逃生困難。本設(shè)計的自然排煙，能保證人員安全。內(nèi)容總結(jié)隧道及火車站

性能化防火設(shè)計分析案例。排出空間空洞的狹小，地下建筑的通風(fēng)和煙氣控制受到嚴重的制約。光線暗，人員疏散和煙氣流動方向一致，避難十分困難。地下建筑與外界的情報交換，滅火的進攻點少，救助困難。隧道中間低，出口高，疏散困難。武漢長江公路隧道位于武漢長江一橋、二橋之間，連接武昌及漢口中心城區(qū)，隧道內(nèi)設(shè)雙向四車道，設(shè)計車速50km/h。該隧道2005年開始動工興建，預(yù)計2008年通車。盾構(gòu)段每80米設(shè)置一疏散滑道，共31個滑道。明挖隧道段由于不能設(shè)置滑行道，增設(shè)人行橫通道，間隔約為120米—160米，。網(wǎng)絡(luò)模擬方法（群聚疏散模擬）。網(wǎng)格模