基于FDS地鐵火災(zāi)煙氣蔓延數(shù)值模擬研究
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30 MW和100 MW火災(zāi)時隧道中心線溫度場分布圖如圖2所示。在縱向通風(fēng)風(fēng)速為2．5 m／s的條件下，火災(zāi)規(guī)模越大，隧道內(nèi)各點(diǎn)的溫度越高，溫度場的擴(kuò)散范圍越大；火災(zāi)時，隧道內(nèi)溫度有一個急劇增加的過程；不同規(guī)模的火災(zāi)，隧道內(nèi)所產(chǎn)生的最高溫度從200～1 000℃以上不等，30 MW的火災(zāi)在火源處火焰的最高溫度可達(dá)200℃左右，100 MW的火災(zāi)在火源處壁頂?shù)淖罡邷囟瓤蛇_(dá)1 000℃以上。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/186324.htm
隧道內(nèi)縱向溫度分布特點(diǎn)表現(xiàn)為：火源溫度最高，隨著遠(yuǎn)離火區(qū)溫度逐漸降低；隨著時間增長，火源附近上游區(qū)域的溫度高于下游區(qū)域的溫度；豎直方向呈上層高底層低。
30 MW和100 MW火災(zāi)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(zāi)煙氣運(yùn)動的重要參數(shù)之一。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)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(qū)域。
基于此，通過仿真，可以得出隧道火災(zāi)煙氣流縱向分布的特性：
(1)火災(zāi)時，隧道內(nèi)火災(zāi)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(nèi)3 m左右的高度上下波動。
(2)風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)力及火源處源源不斷的煙氣流所產(chǎn)生的向上噴發(fā)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(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的區(qū)域煙氣會首先下沉并朝上游方向逐漸堆積。遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的高層區(qū)域的煙氣所受到的縱向風(fēng)力較小，由于慣性作用的減弱加上重力作用，所以遠(yuǎn)處煙氣將首先下沉。
(3)隨著煙氣下沉，隧道內(nèi)的能見度將逐漸降低，分布規(guī)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(yuǎn)離火源區(qū)域較濃密，近火源區(qū)域較稀疏。
4 結(jié)論
綜合上述，當(dāng)地鐵隧道發(fā)生火災(zāi)時，較為理想的逃生及救援路徑就是借助隧道內(nèi)的人行橫洞，車行橫洞次之。煙氣流幾乎不會進(jìn)入人行橫洞，且其內(nèi)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(nèi)的煙層高度在4 m以上，但是煙氣從右洞大量進(jìn)入左洞，使其空氣質(zhì)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(dá)安全區(qū)域，救援人員亦可通過橫洞來展開相關(guān)的救援工作。另外，利用隧道通風(fēng)系統(tǒng)控制火災(zāi)煙氣防止其向上游擴(kuò)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(huán)境。
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