249北京地铁7号线长区间事故工况通风模拟分析.docVIP

北京地铁7号线长区间事故工况 通风模拟分析 北京市市政工程设计研究总院 任明亮 李雁 摘要：北京地铁7号线达官营站~广安门内站站间距为1893m，且本区间内靠近达官营车站处设置有单渡线和停车线，通风气流组织较为复杂。为了确定列车在本区间着火工况下的最佳通风方案，使之能有效控制烟气流动，提供人员逃生的必要条件，利用SES对不同通风方案进行了模拟分析。通过模拟计算可知开启着火区间两端车站隧道风机以及在区间渡线位置增加射流风机均不能保证区间风速要求，当在本区间内设置中间风井，并开启区间风机以及着火区间两端车站风机后着火区间风速为2.6m/s，满足规范要求。 关键词：地铁 事故通风 SES 模拟分析 地铁是目前世界上能够有效解决大中型城市人们出行最为便捷、经济和高效的一种交通工具。地铁作为现代城市最大的基础设施之一和交通系统的骨干，是城市的生命线。同时地铁安全性问题也是地铁建设单位、设计单位首要考虑的问题。由于地铁系统除出入口、风道与外界联通外基本处于地下，外部由岩石或土层包围，该建筑特点决定了地铁内发生火灾与在地面建筑发生同样事故相比，其后果更为严重。地铁火灾具有如下特点［1］：（1）氧含量急剧下降。（2）发烟量大。（3）排烟排热差。（4）火情探测和扑救困难。（5）人员疏散困难。 地铁系统较为复杂，如何确定隧道着火工况的通风方案，有效控制烟气流动是地铁设计的难点问题。笔者利用美国交通部开发的地铁环境模拟软件SES(Subway Environment Simulation)对北京地铁7号线达官营站~广安门内站长区间进行了事故工况通风方案的模拟分析,确定了地铁该区间的事故运行模式，并在初步设计评审时得到专家认可，即“在达官营站~广安门内站长区间隧道设置中间风井的方案是合理的”。 土建概况 北京地7号线起点位于北京最大的铁路交通枢纽—北京西客站，以地下线方式敷设，沿羊坊店南路向南至广安门外大街后转向东，线路沿广安门大街、广渠门大街向东至东四环，出东四环后在化工二厂东侧转向南，沿着规划仓储西路向南穿越规划绿地到达化工路；线路穿过化工路后沿垡头西路向南至垡头南路再转向东，穿过双丰铁路后，进入玻璃二厂、染料厂等工业用地范围，线路沿规划道路向东南敷设，到达终点焦化厂站。线路全长23.67km，全部为地下线，全线共设车站21座，平均站间距1.14km，原焦化厂内设置车辆段一处。 北京地铁7号线全线有两个区间的长度超过1.5km，分别为达官营站~广安门内站区间（站间距约1893 m）以及欢乐谷景区站~垡头站区间（站间距约1744m），由于线路需求在达官营站~广安门内站区间设置有单渡线和停车线，本文以下内容只对更为复杂的达~广区间事故工况通风模拟进行阐述。 SES火灾模型简介 SES(Subway Environment Simulation)是美国交通部开发 （1） （2） 式中：Vc : 临界风速（ft/sec） ρ∞: 环境空气密度（lbm/ft3） H: 隧道高度（ft） EC: 热释放速率（Btu/sec） g: 重力加速度（ft/s2） A: 隧道断面净面积（ft2） Frc: 弗劳德数TVF风机（耐高温）和相应的风阀，两台隧道风机可并联对一条区间隧道通风，也可两台隧道风机互为备用，单独对一条区间隧道通风，并通过相关风阀的开启和关闭，实现车站公共区送排风与区间隧道通风运行模式的转换，以满足区间隧道正常、阻塞、火灾各工况运行要求。 隧道风机为20号可逆耐高温变频轴流风机（风机风量60m3/s,全压1000Pa，功率90kw）且要求能正反转，反风比为100%，正反向转换时间60s。风机通过变频控制使风量、风压满足列车阻塞、火灾运行以及各工况下的节能运行要求。 3.2事故工况下设备运行方案 事故工况通指火灾事故阻塞事故火灾事故阻塞事故区间发生火灾时送风方向按着火点靠近列车头部还是尾部区分，原则是控制火焰和烟气的蔓延方向，保证多数乘客的安全。同一时间只考虑一个点[J]. 公共安全,2007,9(03):18–20 [2] 任明亮,陈超.地铁活塞风的分析计算与有效利用[J]. 上海交通大学学报,2008,8:1376-1391 [3] GB50157-2003地铁设计规范[S] [4] SES Users Manual V4.1[CP]，2001 [5] 史聪灵,钟茂华.深埋地铁车站火灾试验与数值分析[M]. 北京:科学出版社,2009 [6] SUBWAY ENVIRONMENTAL DESIGN HANDBOOK VolumeⅠ[CP]，1997:2-27 - 2 -