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取消地鐵區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道防火門的探討

文檔作者：王奕然1 劉矗2 祝嵐1 李炎鋒3 文檔來源： 1．北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司 2．中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司 3．北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月11日
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都市快軌交通·第32卷第1期2019年2月
doi：10．3969a．issn．1672-6073．2019．01．015
《機電工程●
取消地鐵區(qū)問聯(lián)絡(luò)通道防火門的探討
王奕然1，劉矗2，祝嵐1，李炎鋒3
(1．北京城建設(shè)計發(fā)展集團股份有限公司，北京100037：2．中交鐵道設(shè)計研究總院有限公司，
北京100088；3．北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院，北京100124)
摘要：地鐵兩條地下區(qū)間之間聯(lián)絡(luò)通道中的防火門受列車活塞風(fēng)壓的長期往復(fù)作用，損壞脫落、威脅行車安全
的情況時有發(fā)生，甚至造成較為嚴重的事故。通過火災(zāi)煙氣模擬分析認為：車站設(shè)置全封閉站臺門的情況下，采
用設(shè)定的區(qū)間火災(zāi)縱向排煙模式，聯(lián)絡(luò)通道中能出現(xiàn)一定風(fēng)速的氣流以抵抗煙氣向非火災(zāi)區(qū)間蔓延，對于設(shè)有1
條聯(lián)絡(luò)通道和2條聯(lián)絡(luò)通道的區(qū)間，不設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道防火門不會出現(xiàn)煙氣向非火災(zāi)區(qū)間蔓延的情況，取消防火門
是安全的；對于設(shè)有單渡線等配線的區(qū)間則存在煙氣向非火災(zāi)區(qū)間蔓延的可能性，不應(yīng)取消防火門。
關(guān)鍵詞：地鐵；聯(lián)絡(luò)通道；防火門；火災(zāi)煙氣；數(shù)值模擬
中圖分類號：U231 文獻標志碼：A 文章編號：1672．6073(2019)01．0086．07
Canceling Fire Door in Cross—Passageway Based
on Smoke Dynamic Simulation
WANG Yiranl，LIU Ya02，ZHULanl，LI Yanfen93
(1．Beijing Urban Construction Design&amp;amp;Development Group Co．，Limited，Beijing 100037；
2．CCCC Railway Consultants Group Co．，Ltd．，Beijing 1 00088；
3．College ofArchitecture and Civil Engineering，Beijing University ofTechnology,Beijing 100124)
Abstract：The fire door located in the cross．passageway between two underground sections of the subway iS subject to
long-term reciprocating effects of the train piston air pressure．Moreover，damage shedding and threats to driving safety occur
at times．a(chǎn)nd can lcad to very serious accidents．To SOlve this problem。it iS necessary to improve the performance of the fire
door against wind pressure by improving construction and installation standards，strengthening operation systems，and regular
maintenance．This process not only has a high cost but also is difficult to manage．In this paper，the fu'e smoke dynamic
simulation method iS used to evaluate a station with fully enclosed PSD．a(chǎn)dopting the designed longitudinal smoke exhaust
model．The Paper concludes that for a section with 1 or 2 cross-passageways，canceling the fire door does not cause smoke to
spread to the non—fire tunnel；hence．fire doors Call be cancelled；however，for a section with sidings．canceling the fire door
may cause smoke to spread to the non．fire tunnel；hence．fire doors should not be cancelled．
Keywords：subway；cross．passageway：fire door；smoke：numerical simulation
《地鐵設(shè)計防火標準》(GB 51298--2018)第5．4．2
條規(guī)定：“兩條單線載客運營地下區(qū)間之間應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)
通道?通道內(nèi)應(yīng)設(shè)置一道并列兩樘且反向開啟的甲級
防火門”【1]。此外，城市軌道交通多項相關(guān)工程標準
規(guī)范中亦有類似規(guī)定【2一。受列車活塞風(fēng)壓的長期往復(fù)
作用，實際工程中聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)的防火門損壞脫落、威
收稿日期：2018．10-17 修回日期：2018-11-18
第一作者：王奕然，男，本科，教授級高級工程師。副總工程師。
從事城市軌道交通設(shè)計研究工作，wangyr@bjucd．com
脅行車安全的情況時有發(fā)生，甚至造成十分嚴重的事
故【51。為解決此問題，目前工程中采用的方法是提高
防火門產(chǎn)品抗風(fēng)壓性能【6】、提升防火門施工安裝質(zhì)量
以及加強運營維護管理【171。但是，這既提高了建設(shè)成
本，又增加了運營管理難度。
當區(qū)間發(fā)生火災(zāi)時，非著火區(qū)間被視為安全區(qū)域，
人員可從著火區(qū)間通過聯(lián)絡(luò)通道疏散至非著火區(qū)間。
聯(lián)絡(luò)通道設(shè)置防火門的作用是在一定時間內(nèi)阻止火災(zāi)
從著火區(qū)間蔓延至非火災(zāi)區(qū)11可【11。在地鐵防火設(shè)計中，
有時會利用氣流來抑制火災(zāi)的蔓延，例如：車站站臺
萬方數(shù)據(jù)
火災(zāi)時，站廳與站臺之間樓扶梯口部的1．5 m／s向下風(fēng)
速，以及區(qū)間火災(zāi)時與人員疏散方向相反的2．0 m／s風(fēng)
速要求?。區(qū)間火災(zāi)時，著火區(qū)間隧道需啟動縱向通風(fēng)
排煙系統(tǒng)，著火區(qū)間與非著火區(qū)間兩條隧道之間隨之產(chǎn)
生一定的氣壓差。某工程若干冷態(tài)工況測試結(jié)果表明，
在聯(lián)絡(luò)通道防火門打開的條件下，“假想煙氣”流經(jīng)的
聯(lián)絡(luò)通道為“補風(fēng)”，可阻止煙氣向非著火隧道蔓延【8】o
進一步地，如果聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)置防火門，聯(lián)絡(luò)通
道中仍將具有一定風(fēng)速的氣流。那么在此條件下，能
否利用這股氣流來阻止火災(zāi)向非著火區(qū)間蔓延，代替
設(shè)置防火門，從而徹底解決由于設(shè)置防火門帶來的運
營安全風(fēng)險呢?為此，立足于針對區(qū)間隧道火災(zāi)時煙
氣擴散的數(shù)值模擬分析，對取消聯(lián)絡(luò)通道防火門的可
行性進行研究與探討。
1研究方法
研究目的是明確在何種條件下聯(lián)絡(luò)通道具備可以
阻止火災(zāi)蔓延的氣流，從而取消聯(lián)絡(luò)通道防火門；然
而，火災(zāi)排煙工況下聯(lián)絡(luò)通道中的氣流情況與通風(fēng)系
統(tǒng)配置、隧道結(jié)構(gòu)、車輛位置、火源情況等多種因素
相關(guān)，不可能采用窮舉法對所有情況進行研究；因此，
非著火區(qū)問
8左線· 8
聯(lián)絡(luò)通道
嫻氣力．向
8右線卜n1_而3f丌h 一6
著火區(qū)問列車前部著火
(a)位于著火點上游
(a)Cross—passageway at upstream branch
relative to fired train
工況序號
Pl
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
隧道結(jié)構(gòu)條件
設(shè)有2條聯(lián)絡(luò)通道
首先采用歸納法確定有代表性的典型工況和不利工
況，然后由簡入繁地通過對火災(zāi)煙氣的計算機數(shù)值模
擬結(jié)果進行分析與論述。
1．1 工況選擇
由于工況數(shù)量眾多，受條件所限，重點針對國內(nèi)
應(yīng)用最為普遍的車站設(shè)置全封閉站臺門、車輛6B編
組的情況進行分析。
區(qū)間火災(zāi)采用縱向通風(fēng)排煙方式，按列車前部(第
1節(jié)～第3節(jié)車廂)著火均選擇向前方車站排煙考慮，
分析列車前部火災(zāi)情況。當聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點
上游時，煙氣不流經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道，不存在竄入非著火區(qū)
間的風(fēng)險，如圖1(a)所示。當聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點
上下游臨界位置或下游時，區(qū)間火災(zāi)的排煙煙氣要流經(jīng)
聯(lián)絡(luò)通道，存在竄入非著火區(qū)間的風(fēng)險，如圖l(b)、圖
1(c)所示。對于圖l(b)T況，由于列車的阻擋，聯(lián)絡(luò)通
道內(nèi)的風(fēng)速會較另外兩種工況小，且氣流情況更為復(fù)
雜，因此，更多地選擇圖l(b)q-況進行研究。
根據(jù)區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道的數(shù)量、區(qū)間是否設(shè)置配線以
及上述聯(lián)絡(luò)通道與列車著火點的相對位置關(guān)系，所采
用的數(shù)值模擬工況如表1所示。
非著火區(qū)M
8左線《8
聯(lián)絡(luò)通道
煳氣方向
8右線>RT_丌丌3f丌h 一6
著火區(qū)IhJ 列車|j{『部著火
(b)位于著火點上下游臨界位置
(b)Cross-passageway at critical position branch
relative to fired train
非著火區(qū)|1_IJ
8 左線《8
煳氣方‘向
聯(lián)絡(luò)通道
8廳r而31_丌h 一右線'6
著火區(qū)問列車前部著火
(c)位于著火點下游
(c)Cross-passageway at downstream branch
mlative to t'ned train
圖1 聯(lián)絡(luò)通道與著火點的相對位置關(guān)系
Fig．1 Relative position between cross—passageway and fired train
表1數(shù)值模擬工況
設(shè)有1條單渡線和l條
聯(lián)絡(luò)通道
Tab．1 Summary ofnumerical simulatiOn Cases
工況描述
聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上游120 m處
聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點下游120m處
聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上下游臨界位置
著火后風(fēng)機延時5 min啟動，其他條件同P3工況
第l聯(lián)絡(luò)通道位于著火點上下游臨界位置
列車著火點位于2條聯(lián)絡(luò)通道之間
第2聯(lián)絡(luò)通道位于著火點上下游臨界位置
單渡線位于大里程，聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上下游臨界位置
單渡線位于小里程，聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上下游臨界位置
煙氣楚否流經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道
否是是是是
萬方數(shù)據(jù)
都市快軌交通·第32卷第1期2019年2月
1．2數(shù)值模擬方法
由于需要模擬列車停在聯(lián)絡(luò)通道“臨界位置”處
的排煙工況，如果采用一維網(wǎng)絡(luò)軟件，隧道在聯(lián)絡(luò)通
道處的阻力系數(shù)難以確定。因此，采用三維CFD軟件
進行數(shù)值模擬。為了提高計算精度，同時兼顧效率，
將會采用“大場一小場結(jié)合”的數(shù)值模擬方法，先利
用計算速度較快的scSTREAM軟件提供三維網(wǎng)絡(luò)模
型“大場”中聯(lián)絡(luò)通道局部區(qū)段的集總參數(shù)結(jié)果，作
為細部三維火災(zāi)模擬計算的初始輸入邊界條件【9。lo】；
再利用FDS軟件詳細計算聯(lián)絡(luò)通道區(qū)段的“小場”，
獲得與實際工況更為接近的模擬結(jié)果。
采用scSTREAM軟件建立4站5區(qū)間的三維“9
連體”網(wǎng)絡(luò)模型，如圖2所示?！?連體”網(wǎng)絡(luò)模型由
4座標準地下雙層島式車站、5段標準單洞單線區(qū)間隧
道組成，建?？傞L度為6 828．4 m(中部區(qū)間設(shè)置2條
聯(lián)絡(luò)通道時建模長度增至7 428．4 m)。為便于快速計
算，區(qū)間隧道斷面按同等截面積的矩形斷面建模。設(shè)
有l(wèi)條聯(lián)絡(luò)通道的區(qū)間隧道長度為1 000 m，聯(lián)絡(luò)通道
位于區(qū)間1／2處：設(shè)有2條聯(lián)絡(luò)通道的區(qū)間隧道長度
為1 800 m，聯(lián)絡(luò)通道分別位于區(qū)間1／3與2／3處。車
站站臺層設(shè)置全封閉站臺門，站臺與站廳通過3組樓
扶梯連接，站廳兩端共設(shè)置4條5 mx3 m(寬×高)的出
入口通道與外界相連。
采用FDS軟件建立局部區(qū)間隧道和聯(lián)絡(luò)通道的三維
模型，如圖3所示。FDS模型由總長600 m的標準圓形
盾構(gòu)雙線隧道組成，內(nèi)徑5．4 m，橫截面凈面積約22．5 m2。
(a)‘‘9j奎體’模型整體(b)車站模型細部
(a)“9-units coojoim'’CFD Integral model (b)Detail ofsmtion model
圖2 scSTREAM軟件建立的4站5區(qū)間三維“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型
Fig．2 3D“9-units conjoint"(four stations and five tunnels)CFD network model by soRware scSTREAM
(a)聯(lián)絡(luò)通道細部
(a)D emil ofcross·passageway
廠”?、◇
(b)區(qū)間隧道斷面
(b)Cross section ofcircular shield tunnel
圖3 FDS軟件建立的聯(lián)絡(luò)通道和區(qū)間隧道三維模型
Fig．3 CFD model of cross-passageway and tunnels by software FDS
FDS模型中，6B編組列車總長度為120m，聯(lián)絡(luò)
通道長度為8 m，橫截面尺寸為3．0 mx2．7 m(寬×高)，
防火門洞口尺寸為1．5 mx2．1 m(寬×高)，通道地面標
高與區(qū)間軌面平齊。
列車位于“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型中部的右線第3區(qū)
間，列車前部著火，火源強度為7．5 MW。區(qū)間隧道縱
向通風(fēng)排煙模式如下：火災(zāi)列車前方1座車站(車站3)
排煙，后方1座車站(車站2)送風(fēng)。每站4臺TvF風(fēng)機
對火災(zāi)區(qū)間隧道送風(fēng)或排煙，總送風(fēng)及總排煙風(fēng)量均為
二；“”
8黲?‘URBAN RAPID RAIL TRANSIT
220 m3Is(按單臺T、俾風(fēng)機實際提供風(fēng)量55 m3／s計算)。
送風(fēng)車站全封閉站臺門的上、下行隧道臨近火災(zāi)區(qū)間
一側(cè)的端門均開啟，排煙車站端門關(guān)閉。其他車站隧道
通風(fēng)系統(tǒng)的活塞風(fēng)閥處于正?；钊L(fēng)時的開啟狀態(tài)。
2煙氣模擬分析
2．1 區(qū)間僅設(shè)有1條聯(lián)絡(luò)通道的工況
2．1．1 P1工況
利用三維“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型，通過穩(wěn)態(tài)數(shù)值計
萬方數(shù)據(jù)
算，可獲得P1工況下隧道、聯(lián)絡(luò)通道及車站各支路
的氣流分配情況，如圖4、圖5所示。圖4為“9連
體”模型的送風(fēng)車站、區(qū)間及聯(lián)絡(luò)通道的局部氣流
(a)送風(fēng)車站氣流分布
(a)Air flow in station with supply fans
分布三維結(jié)果圖，圖5為“9連體”模型的數(shù)值模
擬流量集總結(jié)果(按隧道斷面統(tǒng)計的風(fēng)量，單位
m3／s)。
(b)區(qū)間隧道及聯(lián)絡(luò)通道氣流分布
(b)Air flow in cross·passageway and tunnels
圖4 P1工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型氣流分布模擬結(jié)果
Fig．4 Air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P1
剛2 星臻道[孓lhJ 4
· 口口-qt 2 87 一l 0l· 口口·
聯(lián)絡(luò)逋垣
V 車站2 端門開啟3 88 ^ 車站3 Y
“J洞風(fēng)速I 23m／s)
， 口口117 12’田1山113 24"口口，
圖5 Pl工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．5 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P1
由模擬結(jié)果可以看出，P1工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處具
有1．23 rn／s風(fēng)速，風(fēng)向由著火區(qū)間流向非著火區(qū)間。
由于聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上游，列車火災(zāi)煙氣向
下游流動，不會流經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道，因此不需進行聯(lián)絡(luò)通
道處的局部FDS煙氣模擬，即可判斷出P1工況聯(lián)絡(luò)
通道不設(shè)置防火門是安全的。
2．1．2 P2工況
利用三維“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型，通過穩(wěn)態(tài)數(shù)值計
算，可獲得P2工況下隧道、聯(lián)絡(luò)通道及車站各支路
的氣流分配情況，如圖6所示。
陰2 嬲道因盯
V 車站2 端門，{：啟15 14 V
聯(lián)絡(luò)通道
車站3 V
(門澗風(fēng)速4 80m／s)
， 口口109 36tlII山， 124 50， 口口，
圖6 P2工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3Is)
Fig．6 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P2
將圖6所示的區(qū)間隧道流量分配數(shù)據(jù)作為初始輸
入邊界條件，利用FDS軟件建立局部區(qū)間隧道和聯(lián)絡(luò)
通道的三維模型，通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算，可獲得P2
工況下聯(lián)絡(luò)通道處的氣流速度場及不同時刻煙氣擴散
情況，如圖7、圖8所示。
由模擬結(jié)果可以看出，P2工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處具
有4．80 m／s風(fēng)速，風(fēng)向為由非著火區(qū)間流向著火區(qū)間。
聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點下游，列車火災(zāi)煙氣雖會流
經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道，但聯(lián)絡(luò)通道門洞處的氣流可以阻止煙氣
向非著火區(qū)間蔓延。P2工況聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)置防火門是
安全的。
2．1．3 P3工況
利用三維“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型，通過穩(wěn)態(tài)數(shù)值計
算，可獲得P3工況下隧道、聯(lián)絡(luò)通道及車站各支路
的氣流分配情況，如圖9所示。
將圖9所示的區(qū)間隧道流量分配數(shù)據(jù)作為初始輸
URBAN RAPID PAIL TRANSIT 189
萬方數(shù)據(jù)
都市快軌交通·第32卷第1期2019年2月
■●■■■■■■●■●—■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■●●—●●●■■■■●■■■■■■■■■●●■■■■■■●●■■■■■■●■●■■■●■■■■■■■■—■●■■—■目吐*
入邊界條件，利用FDS軟件建立局部區(qū)間隧道和聯(lián)絡(luò)
通道的三維模型，通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算，可獲得P3
工況下聯(lián)絡(luò)通道處的氣流速度場及不同時刻煙氣擴散
情況，如圖10、圖11所示。
(左為非著火區(qū)間，右為著火區(qū)間，風(fēng)速值為負，流向為“從左至右”)
圖7 P2工況FDS模型聯(lián)絡(luò)通道氣流速度場模擬
Fig．7 Vector-graph of airflow in cross—passageway by FDS model with case P2
／＼
(a)20 s (b)50 s (c)300 s (d)600 s
圖8 P2工況FDS模型不同時刻聯(lián)絡(luò)通道附近煙氣擴散模擬結(jié)果
Fig．8 Smoke diffusion at different times in cross-passageway by FDS model with case P2
晌2 威道甌
．‘ 口口．‘一10 55 —041· 口口·
V 車站2 端門開啟1014 V 聯(lián)絡(luò)通道
車站3 V
f門洞風(fēng)速3 22m／s)
， 口日106 90，田鹽117 04,'- 日口，
弗乖右線隧道帶常
11b 00 J 1lb 00 口表示風(fēng)閥關(guān)閉11'6 00 J 11Id 00
并聯(lián)送風(fēng)。并聯(lián)送風(fēng)日表示風(fēng)閥開啟并聯(lián)排風(fēng)。并聯(lián)排風(fēng)
圖9 P3工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．9 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P3
(左為非著火區(qū)間，右為著火區(qū)間，風(fēng)速值為負，流向為“從左至右”)
圖1 0 P3工況FDS模型聯(lián)絡(luò)通道氣流速度場模擬
Fig．1 0 Vector—graph of airflow in cross-passageway by FDS model with case P3 飛廠1夕一1
(b)50 S (c)600 S
圖11 P3工況FDS模型不同時刻聯(lián)絡(luò)通道附近煙氣擴散模擬結(jié)果
Fig．11 Smoke diffusion at different times in cross—passageway by FDS model with case P3
。。；《?！?
”‘“ 。_
?囊麟棼URBAN RAPID RAIL TRANSIT
％
趾■口H圈HH— 口432●o一乏040
萬方數(shù)據(jù)
由模擬結(jié)果可以看出，P3工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處具
有3．22 m／s的風(fēng)速，風(fēng)向為由非著火區(qū)間流向著火區(qū)
間。聯(lián)絡(luò)通道位于列車著火點上下游臨界位置，列車
火災(zāi)煙氣雖會流經(jīng)聯(lián)絡(luò)通道，但聯(lián)絡(luò)通道門洞處的氣
流可以阻止煙氣向非著火區(qū)間蔓延。P3工況聯(lián)絡(luò)通道
不設(shè)置防火門是安全的。
2．1．4 P4工況
P1、P2、P3工況的模擬均按區(qū)間隧道內(nèi)具有穩(wěn)
(a)20 s
態(tài)縱向氣流考慮。但是實際火災(zāi)情況下，隧道風(fēng)機
的啟動會有所滯后，在穩(wěn)態(tài)縱向氣流建立之前的火
災(zāi)初期，煙氣存在通過聯(lián)絡(luò)通道擴散至非著火區(qū)間
的可能性，而且火源越靠近聯(lián)絡(luò)通道，這種可能性
就越高。為此，P4工況選擇在P3工況的基礎(chǔ)上，延
時5 rain啟動隧道風(fēng)機，利用FDS軟件進行非穩(wěn)態(tài)
數(shù)值計算，獲得聯(lián)絡(luò)通道處不同時刻煙氣擴散情況，
如圖12所示。
可羅1，1
(C)300 s
●∥●眇1
【d)31u S 【e)320 S (t)360 S
圖12 P4工況FDS模型不同時刻聯(lián)絡(luò)通道附近煙氣擴散模擬結(jié)果
Fig．1 2 Smoke diffusion at different times in CROSS-passageway by FDS model with case P4
由模擬結(jié)果可以看出，在風(fēng)機未啟動前的300 S 非火災(zāi)隧道。因此P4工況聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)置防火門是
中，煙氣沿著著火區(qū)段隧道向前后兩側(cè)縱向擴散， 安全的。
但是煙氣層高度尚未下降到聯(lián)絡(luò)通道入口高度，因2．2 區(qū)間設(shè)有2條聯(lián)絡(luò)通道的工況
此沒有煙氣通過聯(lián)絡(luò)通道蔓延至非著火隧道。當隧采用與2．1節(jié)相同的研究方法，對P5、P6、P7
道風(fēng)機啟動后約1 min，火災(zāi)區(qū)間隧道內(nèi)的煙氣流場工況進行模擬計算。圖13～圖15分別為P5、P6、P7
達到P3工況的狀態(tài)，亦無煙氣通過聯(lián)絡(luò)通道蔓延至工況下“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果。
區(qū)|1q 2 髫裝馕道l區(qū)lhJ 4
， 口口101 22"傭m 105 89， 120 40，曰口，
110 00 + 110 00
并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)
右線隧道
口表示風(fēng)閥關(guān)閉
曰表示風(fēng)閥開啟
110=90● 110 00
并聯(lián)排風(fēng)并聯(lián)排風(fēng)
圖13 P5工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．1 3 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P5
聃2 嬲道醐4
{ 口口一6 05．‘ ·一15．75 0 02《口口_‘
Y 車站2||端門開啟9．70 ^
I。聯(lián)絡(luò)通道15 77 V 24聯(lián)絡(luò)通道車站3 V
(門洞風(fēng)速3．08 m／s)
～
(門洞風(fēng)速501 m／s)
' 如口 口109 89， ，傭，n 10019，1 5 96'口 ?？?'
- 1表不風(fēng)惻天剛表贛麒閉1常10．0110110 00 、 00 L2 0 00、 110 OO
并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)口表示風(fēng)閥開啟并聯(lián)排風(fēng)并聯(lián)排風(fēng)
圖14 P6工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．14 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint'’CFD network model with case P6
URBAN RAPID RAIL TRANSIT鬯1
萬方數(shù)據(jù)
都市快軌交通·第32卷第1期2019年2月
晌2 燃道團耵
· 口口一5 51．‘ ·-14 91 —2 72一‘口口·
V 車站2 端門開啟9 40 ^
1 8聯(lián)絡(luò)通道，219 V 2“聯(lián)絡(luò)通道
車站3 Y (門洞風(fēng)速2．98m／s)? (門洞風(fēng)速3 87m／s)
} 口口109 10， 99 70， 呲111 弗 89，口 常口 卜
。1乖1表幣風(fēng)閥關(guān)閉贛蒲- 1常10．001llO OO 10 00 o 110 OO
并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)口表示風(fēng)閥開啟并聯(lián)排風(fēng)并聯(lián)排風(fēng)
圖15 P7工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．1 5 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint'’CFD network model with case P7
由模擬結(jié)果可以看出：
1)P5工況14聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有1．48 rn／s的風(fēng)速，
2“聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有4．61 m／s的風(fēng)速，風(fēng)向均為由非
著火區(qū)間流向著火區(qū)間。
21 P6工況14聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有3．08 m／s的風(fēng)
速，風(fēng)向為由著火區(qū)間流向非著火區(qū)間，但14聯(lián)絡(luò)通
道位于列車著火點上游，煙氣沒有通過其向非著火區(qū)間
蔓延風(fēng)險。24聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有5．01 m／s的風(fēng)速，風(fēng)
向為由非著火區(qū)間流向著火區(qū)間。
3)P7工況14聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有2．98 m／s的風(fēng)
速，風(fēng)向為由著火區(qū)間流向非著火區(qū)間，但聯(lián)絡(luò)通道
位于列車著火點上游，煙氣沒有通過其向非著火區(qū)間蔓
延風(fēng)險。24聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有3．87 m／s的風(fēng)速，風(fēng)向
為由非著火區(qū)間流向著火區(qū)間。
同樣，利用FDS軟件建立局部區(qū)問隧道和聯(lián)絡(luò)通
道的三維模型，通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算，結(jié)果顯示P5、P6、
P7工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處的氣流可以阻止煙氣向非火災(zāi)
區(qū)間蔓延。上述工況聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)置防火門是安全的。
2．3區(qū)間設(shè)有單渡線的工況
采用與2．1節(jié)相同的研究方法，對P8、P9工況進
行模擬計算。圖16、圖17分別為P8、P9工況下“9
連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果。
聃2 勰道晌4
一口口一26 22一·-28 04 27 874口口·
Y 車站2 端門開啟1 82 ^ 翳!璺；隧55 9肜犀渡線車站3 V
(門洞風(fēng)速o 58m／∥／?叫
} 口口8966，tlXtm 87 84， 143 75,-口口}
乖哥b 右線隧道氣P 常
llO OO 110 00 口表示風(fēng)閥關(guān)閉110 00· 110 00
并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)口表示風(fēng)閥開啟并聯(lián)排風(fēng)并聯(lián)排風(fēng)
圖16 P8工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．16 Simulation result of air flow in“9-units conjoint’’CFD network model with case P8
醐2 燃道聃4
．‘ 口口20 484 -'c-30 67 —15 59·口口·
V 車站2 端門開啟51 1夕多犀渡線1508 Y 聯(lián)絡(luò)通道車站3 V
(門洞風(fēng)速4 79m／s)
卜口口132 86，81 71，n竹，t、96 79，口口，
弗db 右線隧道氣f) 常
llO OO · 1lioi 00 口表示風(fēng)閥關(guān)閉1l-d 00． 11000
并聯(lián)送風(fēng)并聯(lián)送風(fēng)口表示風(fēng)閥開啟并聯(lián)排風(fēng)并聯(lián)排岡
圖17 P9工況“9連體”網(wǎng)絡(luò)模型各支路流量分配模擬結(jié)果數(shù)據(jù)(m3／s)
Fig．1 7 Simulation result of air flow in‘‘9-units conjoint’’CFD network model with case P9
由模擬結(jié)果可以看出：
11 P8工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有0．58 m／s的風(fēng)速，
風(fēng)向為由著火區(qū)間流向非著火區(qū)間，煙氣有向非著火
區(qū)間蔓延的風(fēng)險。
2)P9工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處具有4．79 m／s的風(fēng)速，
風(fēng)向為由非著火區(qū)間流向著火區(qū)間。
同樣，利用FDS軟件建立局部區(qū)間隧道和聯(lián)絡(luò)通
道的三維模型，通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值計算，結(jié)果顯示P9
工況聯(lián)絡(luò)通道門洞處的氣流可以阻止煙氣向非著火區(qū)
．鎏醪。URBAN RAPID RAIL TRANSrr
間蔓延；但是P8工況存在煙氣通過聯(lián)絡(luò)通道向非著
火區(qū)間蔓延的情況。因此，對于設(shè)有單渡線的區(qū)間，
聯(lián)絡(luò)通道不設(shè)置防火門是不安全的。
3結(jié)論與展望
基于上述火災(zāi)煙氣模擬分析，對于車站設(shè)置全封
閉站臺門的線路，得到以下結(jié)論：
(下轉(zhuǎn)第97頁)
萬方數(shù)據(jù)
廣弛地鐵金融／C卡基于ODA技術(shù)的應(yīng)角探討
，rⅫmm_■●——■■●■●■■■■●●■■■■●■●■●●●●●■●●■■■■■■■●■■■■●●—■●■●●■■■■■■■■■■●■—■■■■■■●■■■■■■■■●■■■■■■■■●●■■■■■■■■■■■■■_
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(編輯：王艷菊)
(上接第92頁)
1)采用設(shè)定的區(qū)間火災(zāi)縱向通風(fēng)排煙模式，對于
設(shè)有1條聯(lián)絡(luò)通道或2條聯(lián)絡(luò)通道的區(qū)間典型工況和
不利工況，不設(shè)置聯(lián)絡(luò)通道防火門不會出現(xiàn)煙氣向非
著火區(qū)間蔓延的情況，取消防火門是安全的。
2)對于設(shè)有單渡線等配線的區(qū)間，取消聯(lián)絡(luò)通道
防火門存在煙氣向非著火區(qū)間蔓延的可能性，不應(yīng)取
消防火門。
31此外，對于設(shè)有區(qū)間風(fēng)井的長大區(qū)間，由于聯(lián)
絡(luò)通道的數(shù)量更多，存在多列車可能性，使得區(qū)間內(nèi)
影響氣流分配的因素繁多，且火災(zāi)疏散與消防救援難
度大，因此不建議取消防火門。
從理論層面對取消聯(lián)絡(luò)通道防火門的可行性進行
了探討。鑒于聯(lián)絡(luò)通道內(nèi)設(shè)置防火門為現(xiàn)行國家標準
的強制性規(guī)定，要在工程實施層面取消防火門，今后
還需開展相關(guān)的模型試驗及實體火災(zāi)試驗進行驗證。
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(編輯：王艷菊)

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