深埋地铁车站火灾实验与数值分析

前言

第1章 概论

1.1 我国地铁建设现状

1.2 地铁灾害事故统计

1.3 地铁火灾的危害性

1.4 深埋地铁火灾研究热点

第2章 国内外深埋地铁的发展

2.1 深埋地铁的发展

2.2 地铁深埋车站的结构特点

2.3 国内外典型深埋地铁介绍

2.3.1 莫斯科地铁

2.3.2 圣彼得堡地铁

2.3.3 伦敦地铁

2.3.4 广州地铁（六号线）

2.3.5 东京地铁

2.3.6 平壤地铁

2.4 国内外深埋地铁防灾设施比较

第3章 多层结构深埋车站建筑及消防设计

3.1 深埋车站标准站设计

3.2 深埋车站防烟、排烟和事故通风设计

3.2.1 概述

3.2.2 系统的组成

3.2.3 隧道通风排烟系统

3.2.4 车站公共区通风空调排烟系统（车站大系统）

3.2.5 车站设备管理用房通风空调排烟系统（车站小系统）

3.2.6 风机设备型号

3.3 深埋车站站内紧急疏散设计

3.4 区间隧道紧急疏散设计

3.4.1 地下区间隧道疏散设施

3.4.2 地下区间隧道疏散方案

3.5 深埋车站站内消防设计

3.5.1 防火分区、防烟分隔

3.5.2 消防给水系统、排水系统配置

第4章 地铁火灾烟气运动理论基础

4.1 火灾热释放速率

4.2 烟气产生量

4.2.1 大面积火源羽流模型

4.2.2 弱羽流模型

4.2.3 强羽流模型

4.2.4 受限羽流模型

4.2.5 竖直开口溢流

4.3 顶棚射流

4.4 通风排烟

4.4.1 机械排烟

4.4.2 区间隧道烟气控制流速

4.5 地铁火灾区域模拟

第5章 深埋车站火灾烟气蔓延过程数值分析

5.1 计算流动、燃烧、传热模型

5.1.1 基本控制方程

5.1.2 湍流流动模型

5.1.3 燃烧模型

5.1.4 辐射传热模型

5.2 深埋地铁车站模型及通风排烟系统

5.2.1 车站模型情况

5.2.2 深埋地铁车站通风排烟系统

5.3 火灾模拟参数设置

5.3.1 火源设置

5.3.2 空间网格解析

5.3.3 模拟场景设计

5.3.4 车站三维模型构建

5.4 深埋车站站台火灾功率为1.5 MW的计算结果分析

5.4.1 站台-设备层-站厅层烟气蔓延过程

5.4.2 站台-疏散楼梯间烟气蔓延过程

5.4.3 站台安全高度处烟气特征参数变化

5.5 深埋车站站台火灾功率为2.5 MW的计算结果分析

5.5.1 站台-设备层-站厅烟气蔓延过程

5.5.2 站台-疏散楼梯间烟气蔓延过程

5.5.3 站台-隧道烟气蔓延过程

5.5.4 站台安全高度处烟气特征参数变化

5.5.5 改变排烟模式的数值模拟分析

5.6 深埋车站列车火灾功率为5.5 MW的计算结果分析

5.6.1 隧道内火灾增长及烟气蔓延过程

5.6.2 隧道向车站站台的烟气蔓延过程

5.6.3 站台站厅烟气蔓延过程

5.6.4 站台内部及站台向疏散楼梯间烟气蔓延过程

5.6.5 站台安全高度处的特征参数变化讨论

5.7 深埋车站列车火灾功率为7.5MW的计算结果分析

5.7.1 站台-设备层-站厅烟气蔓延过程

5.7.2 站台安全高度处的烟气参数变化

5.8 排烟方案的验证结论

第6章 深埋地铁车站火灾模型实验

6.1 模型实验的相似性理论分析

6.1.1 烟气流动控制方程无纲量化

6.1.2 地铁火灾实验的相似律

6.2 实验设计

6.2.1 实验模型设计

6.2.2 实验排烟系统设计

6.2.3 信号测量

6.2.4 测试方案

6.3 实验结果分析

6.3.1 列车火灾功率为7.5MW的实验结果与分析

6.3.2 站台火灾功率为2.5MW的实验结果与分析

第7章 地铁车站人员疏散研究

7.1 人员安全疏散判据

7.1.1 人员安全疏散的相关规范设计要求

7.1.2 火灾工程学中对人员安全疏散的要求

7.2 人员疏散密度、速度和流量之间的关系

7.3 人员疏散时间的计算公式

7.3.1 地铁疏散时间计算公式

7.3.2 多出口和多层建筑疏散时间计算公式

7.4 人员疏散计算模型

7.4.1 模型分类

7.4.2 主要模型介绍

7.5 地铁车站人员疏散策略研究

7.5.1 疏散人数

7.5.2 疏散路径

7.5.3 疏散安全区

7.5.4 疏散时间

7.6 深埋车站标准站疏散模拟分析

7.6.1 人员荷载计算

7.6.2 疏散通道与安全区

7.6.3 人员空间分布

7.6.4 疏散模拟策略

7.6.5 人员疏散模拟计算结果及分析

7.6.6 安全疏散分析与验证

7.7 火灾时地铁车站疏散特性模拟研究

7.7.1 车站结构和疏散通道设计

7.7.2 人员荷载计算

7.7.3 计算模拟场景

7.7.4 站台列车火灾人员疏散特性分析

7.7.5 站台行李火灾人员疏散特性分析

7.7.6 扶梯处火灾人员疏散特性分析

7.7.7 站厅火灾人员疏散特性分析

7.7.8 站台、站厅、扶梯火灾人员疏散对比分析

7.7.9 应急门疏散特性分析

参考文献

《深埋地铁车站火灾实验与数值分析》主要运用模型实验与数值分析的方法对深埋地铁车站的火灾安全若干问题开展研究。全书共分为7章，主要介绍了国内外深埋地铁发展现状、多层结构深埋车站建筑及消防设计、地铁火灾烟气运动的基础理论、深埋地铁车站火灾数值分析、深埋地铁车站火灾模型实验、地铁人员疏散动力学特性研究等。
　　《深埋地铁车站火灾实验与数值分析》可供从事地铁设计、火灾安全的技术人员参考，也可作为高等院校安全工程专业高年级本科生和研究生的参考用书。