2.6 结论与展望
2.6.1 结论
本章以地铁站火灾事故容易造成巨大的人员伤亡和财产损失为背景,通过PyroSim和Pathfinder数值模拟的方法来研究双层岛式地铁站火灾扑救措施,主要工作及研究成果如下。
① 统计了93起国内外地铁站灾害事故,通过整理分析得出地铁站火灾占地铁灾害事故的59.14%,位居第一。通过分析地体站火灾案例得出地铁站火灾主要原因是电气故障和人为纵火。根据火源位置将地铁站火灾分为站厅询问处火灾、站台行李火灾和站台轨道区列车火灾三类。
② 建立了双层岛式地铁站PyroSim模型,该模型站厅层长120m,宽18m,高6m,站台层长139.6m,宽18m,高6m,列车为A型车,并根据火源位置和通风排烟状态不同将地铁站火灾分为六个工况。将PyroSim模型导入Pathfinder中建立Pathfinder疏散模型,将地铁站内人群按年龄、性别分为7类,并设定站厅层、站台层和一辆列车上的人数分别为:3511人、2491人和786人,随机设定在相应的疏散空间内。运行建立的PyroSim和Pathfinder模型,得出了数值模拟结果。
③ 从热辐射、温度、能见度和CO浓度四个方面对六个工况的数值模拟结果进行了分析,得出:立柱、屏蔽系统等障碍物能够有效遮挡热辐射,距离越远热辐射越低;开启地铁站通风排烟系统能够改变地铁站内烟气蔓延方向,而且可以有效减轻上风方向的热辐射、温度、能见度和CO对人体的伤害;地铁站人员疏散过程中由于盲目从众的现象,容易在楼梯、扶梯和闸机口拥堵,而在一些楼梯、扶梯口和闸机口却很少有人通过。
④ 根据前文对数值模拟结果的分析得出站厅询问处火灾、站台中部行李火灾和轨道区列车火灾在不同通风排烟状态下的扑救措施。
a.站厅询问处火灾热辐射不强,在工况一和工况二条件下,消防员着战斗服在进行内攻,900s内可以在出入口A处,4、5、6号立柱后面和距离火源15m下风方向处设置水枪阵地。
b.站台行李火灾消防员着战斗服在没有冷却水保护内攻时,工况三条件下在390s之后可以选择9号立柱和距离上风方向15m处设置水枪阵地,工况四条件下在550s之后可以在上风方向15m处设置水枪阵地;着战斗服在冷却水保护下,工况三和工况四条件下在900s内可以在8、9号立柱和距离上风方向15m处设置水枪阵地。
c.轨道区列车火灾中工况五条件下,在上风方向距离火源15m处设置水枪阵地,可以着战斗服在250s之前设置,也可以着战斗服在冷却水保护下,在418s之前设置;在下风方向距离火源15m处设置水枪阵地,可以着战斗服在265s内设置,也可以着战斗服在冷却水保护下,在399s之前设置。工况六条件下,在上上风方向距离火源15m处设置水枪阵地,可以着战斗服在360s之前设置,也可以着战斗服在冷却水保护下在900s内设置。工况五和工况六中在14、15号立柱后面热辐射不强,消防员可以着战斗服在900s内设置水枪阵地。为避免与被困人员相撞,消防员应从人员较少通过的出入口A、B进行内攻。
d.引导疏散要引导被困人员从受烟气影响较小的一侧进行疏散,并在受烟气影响较大一侧的出入口设置移动排烟设施,将站厅层的烟气排出,同时对烟气影响较大的楼梯、扶梯口进行正压送风,保护被困人员安全疏散。