針對地鐵長大過海區間隧道通風排煙問題,結合青島地鐵1號線瓦貴區間工程,采用理論及對比分析、數值解算等方法,分析過海區間隧道區間風井設置、火災工況氣流組織等問題。介紹青島地鐵1號線瓦貴區間概況,然后提出區間風井設置的要點,參考國內相關城市過江工程實例,采用土建排煙風道,以保證災害工況下兩車追蹤人員的疏散安全。闡述陸域段防排煙和海域段防排煙方案,對于陸域段,排煙方案可以按照常規地鐵區間進行設置;對于海域段,需根據區間長度,采用全吊頂或者局部吊頂排煙方案。通過研究區間火災安全目標,設定熱釋放功率為10mw,隧道臨界風速為2.1m/s,重點排煙量為80m3/s,并繪制通風網絡解算結果圖,解算結果表明各區間風井的防排煙系統均滿足規范要求。

針對地鐵區間隧道火災的自然排煙,采用fds(firedynamicssimulator)軟件,數值模擬通風豎井的長寬比、埋深和開口形式對自然排煙效果的影響。模擬結果表明:當通風豎井的長寬比在1.25～2.5時,其自然排煙效果明顯好于其長寬比為5時的自然排煙效果;當通風豎井的埋深在5～15m時,對自然排煙的影響不明顯;采用直通風豎井的自然排煙效果優于采用漸擴通風豎井的自然排煙效果。

為了解不同通風方式下隧道火災煙氣的運移情況,開展了管道熱煙實驗；進行了不同通風方式下火災煙氣運移的數值模擬；分別采用理論計算和數值模擬方法得到了不同火源熱釋放速率的縱向臨界風速。結果表明:縱向風速較小時管道中的煙氣呈現層狀運動,風速較大時煙氣分層現象消失；車廂內煙氣的溫度高于車廂外相同高度的煙氣溫度；采用數值模擬得到的臨界風速低于弗洛德臨界模型的計算結果；相同火災功率時壓入式通風臨界風速比抽出式通風臨界風速略小。當隧道內產生速度不小于2m/s的縱向風時,可將煙氣限制在火源的下游隧道。

采用數值模擬方法對點式排煙模式下地鐵長區間隧道火災煙氣流動進行了計算分析，研究了坡度與活塞風對排煙效率與煙氣溫度分布的影響。結果表明：煙氣不僅受排煙風口的抽吸作用，同時坡度與活塞風影響隧道內煙氣流動，點式排煙模式下坡度與活塞風對排煙效率與煙氣溫度分布的影響不能忽略。

隧道火災中高溫煙氣是導致人員傷亡的最主要因素,火災中如何快速有效地排除高溫煙氣是隧道消防中的重要課題.本文采用cfd模擬方法對采用集中排煙道進行半橫向排煙時隧道內火災煙氣的蔓延進行了模擬分析,對不同排煙閥設置下隧道火災煙氣的控制效果進行了比較,討論了半橫向排煙系統中排煙閥的設置原則和對排煙效果的影響,可為隧道火災半橫向煙氣控制系統的設計提供參考.

針對地鐵長區間隧道中著火列車停在中間豎井處的火災情況,搭建1∶10比例的隧道模型并開展火災實驗,研究煙氣自然填充時不同豎井高度、機械通風時不同縱向風速和不同豎井排煙風速下隧道內的頂棚溫度分布、人眼特征高度處溫度分布和co濃度分布規律,得出最佳的排煙模式。結合經濟投入對比分析,選擇既滿足排煙效果又經濟節能的排煙方式。結果表明,排煙時采用最低的豎井高度10m,不開啟豎井排煙設施,只通過豎井前后的縱向通風速度v1=1.6m/s,v2=2.5m/s排煙,此時的節能效果最優。研究結果可為地鐵長區間隧道的排煙節能優化提供一定的參考。

結合某大型隧道防排煙工程實際,采用fds構建集中排煙隧道模型,通過對不同火災工況下隧道內頂隔板處和2m高處溫度、煙氣蔓延、排煙道及排煙閥處煙氣流速等的定量分析,獲得了單向和雙向集中排煙模式對排煙效果的影響規律。結果表明:30mw和50mw火源功率時,雙向排煙頂隔板下方最高溫度比單向排煙分別高出200℃和450℃,兩種情況下行車道2m高處溫度分布相差不大;雙向排煙模式下的煙氣蔓延范圍比單向排煙大;單向排煙下排煙閥處煙氣流速按照離排煙風機由近至遠遞減,且靠近風機的排煙閥流速大于10m/s。

排煙口是火災發生時煙氣排出的出口,排煙口高度和位置對排煙效果具有重要影響。運用fds數值模擬方法,以實驗臺為依據建立數值模型,針對排煙口高度和排煙口位置的改變對排煙效果的影響進行分析,結果表明:隨著排煙口高度的升高,各種排煙風速下的排煙效果都得到了改善。在排煙口風速較高的情況下,排煙口的高度變化對煙氣溢出厚度的影響更大,采用大風速的控煙效果要優于小風速。側排方式的排煙效果低于頂排方式,遠壁排煙方式要優于近壁排煙方式。

以半地下汽車庫作為煙氣控制研究對象,運用fds軟件模擬計算半地下汽車庫發生火災時產生的煙氣在車庫內的流動情況,并且通過分析發生火災時溫度和煙氣層的能見度、高度等參數研究半地下車庫的有效排煙-補風方式。結果表明:在一定的建筑結構、周邊環境及地形條件下,可以采用頂部自然排煙口(采光通風井)和高側窗補風的自然排煙補風方式代替整個防火分區機械排煙設計。

為獲得隧道集中排煙中排煙閥設置參數對排煙效果的影響規律,結合某大型過江隧道防排煙工程實際,根據隧道實際交通情況,設定了火源規模,并設計了數組隧道火災工況,采用火災動力學模擬軟件fds構建了集中排煙隧道模型,通過對不同火災工況下隧道內2m高處能見度、煙氣蔓延范圍及排煙閥效率等排煙效果指標的定量分析,獲得了單向排煙和雙向排煙兩種集中排煙模式下單個排煙閥面積、間距、開啟個數及排煙閥形狀對排煙效果的影響規律。

高層建筑發生火災時,煙氣對人員的生命安全有著非常大的威脅,因此有效地控制煙氣在建筑物內的擴散對于人員的逃生是非常重要的。通過高層建筑內煙氣流動的數學模型,采用k-ε兩方程三維紊流模型對高層建筑火災時排煙口布置于走廊頂棚和走廊側壁時的機械排煙進行模擬。結果表明,排煙口的布置方式不同對排煙效果的影響很大。排煙口置于頂棚時比排煙口置于側壁時排煙效率高近10%,走廊內危險性低。在進行排煙設計時應優先考慮將排煙口設置在走廊頂部。

為了獲得集中排煙隧道中排煙閥設置參數對排煙效果的影響規律,結合某大型過江隧道防排煙工程實際,根據隧道實際交通情況,設定了火源規模,并設計了數組隧道火災工況,采用火災動力學模擬軟件fds構建了集中排煙隧道模型,通過對不同火災工況下隧道內2m高處能見度、煙氣蔓延范圍及排煙閥效率等排煙效果指標的定量分析,獲得了單向排煙和雙向排煙兩種集中排煙模式下單個排煙閥面積、間距、開啟個數及形狀對排煙效果的影響規律。結果表明:無論單向排煙還是雙向排煙,單個排煙閥面積、間距及開啟個數三種因素共同影響著排煙效果,一味的通過增大或減小其中的一個因素來提高排煙效果的做法是不可行的;但相同的排煙閥設置即相同的單個排煙閥面積、間距及開啟個數時,單向排煙模式比雙向排煙模式隧道內煙氣蔓延距離小,但總排煙閥效率要低于雙向排煙時的排煙閥效率,同時,單個排煙閥形狀為矩形時排煙效果較好。

本文依托蘭州地鐵1號線五里鋪站附屬物業開發工程項目，采用有限元建模分析了基坑施工對其下臥地鐵區間隧道變形及內力的影響，對設計的合理性進行了評估并對后續的工程設計提出了建議。

隧道集中排煙系統的排煙風量是影響火災煙氣抽排效果的關鍵參數。量化評價煙氣抽排效果有利于排煙風機的優化選型。基于fds的火災燃燒過程的化學反應式得到隧道火災煙氣的質量生產速率,提出了排煙效率和排煙效能兩個表征集中排煙系統煙控能力的計算公式。用基于大渦模擬的fds軟件對隧道火災煙氣進行數值模擬計算。對比研究表明,隨著排煙風量的增大,機械排煙效率增大,機械排煙效能反而降低。風機排煙風量增大使多個排煙閥處發生吸穿現象,但風流短路并未降低整個排煙系統的排煙效率。根據研究結果給出了合理的風機排煙風量設計區間,確定三陽路道路隧道集中排煙系統的最佳排煙風量為170m3/s,對應的排煙效率為96.3%。

本文通過分析火災對地鐵通風排煙系統的影響,得出了地鐵通風排煙系統存在的不足以及地鐵通風排煙系統設計的新思路,這對于減少地鐵火災中的人員傷亡,有著十分重要的意義。

在深基坑工程施工中,基坑降水開挖會使得周圍土體產生沉降。特別是當基坑鄰近既有地鐵區間隧道時,其開挖過程對隧道變形的影響更應得到重視。以沈陽地鐵二號線鄰近的恒隆廣場深基坑工程為背景,通過有限差分軟件flac3d進行數值模擬。結果表明:富水砂層地質條件下,降水開挖后地表沉降整體值并不是很大;通過不考慮流固耦合和考慮流固耦合的對比分析,得出不能忽視降水對周圍土體擾動及區間隧道變形的作用;區間隧道主要以水平位移為主;在施工中,要著重對與基坑距離最近的右線隧道進行監測。

淺談地鐵站臺隧道的通風排煙問題——介紹了防排煙設計在地鐵建筑設計及火災中的重要性,以及目前國內地鐵防排煙設施的情況,并詳細地分析了地鐵建筑的防排煙方面存在的問題及防火設計的對策。

本文簡要介紹射流技術研究的兩種主要理論模型。對于地鐵某設有停車線區間隧道,針對其特殊區域利用射流風機輔助通風的設計煙控方案,在模擬火災排煙工況條件下,測試停車線和行車線形成的雙洞氣流流速,得到射流風機出口沿程風速分布變化,對兩條線路的風場特性及射流風機形成的煙控效果進行分析驗證,測試結果對眾多設有停車線、過渡線、折返線等不同輔助線路的地鐵區間火災煙控方案設計提供了參考借鑒。

隨著城市建設的發展，深基坑與隧道工程的數量明顯增多，基坑的開挖必將對臨近隧道產生影響。以某既有地鐵盾構區間與臨近基坑工程為例，運用midas軟件對基坑施工過程中對隧道變形影響進行模擬，并給出了施工措施建議。結果表明：基坑開挖會引起隧道產生變形，變形規律也與基坑距離遠近密切相關。

現代隧道施工中，為了稀釋和排出巖體涌出的有害氣體、爆破產生的炮煙和粉塵，保持良好的空氣條件，必須對開挖工作面進行通風。如何充分利用現有條件，通過計算使通風效果達到最佳、成本降到最低呢?這就需要對通風方式進行合理的選擇。

在通道試驗模型中開展了橫向排煙試驗,對不同火源功率下,通道內煙氣層界面的形態特征、煙氣層最高溫升以及煙氣水平流動速度隨排煙速度的變化情況進行了研究。結果表明:通道內的煙氣在排煙速率較小時能夠維持很好的層化,隨著排煙速率增大,煙氣層與空氣之間的摻混加劇,且靠近通道端部開口處的摻混程度強于遠處。歸一化的煙氣層最高溫升和煙氣水平流動速度均隨排煙速率呈冪指數衰減規律。靠近通道端部開口處的最高溫升和水平流動速度衰減得更快;靠近通道端部開口處與遠離通道端部開口處的煙氣流動速度差異隨排煙速率增大而增大。

本文通過對中廳式建筑集中式和分散式兩種排煙系統的運行方式及性能的對比，指出集中式排煙系統更為安全可靠，且便于控制和管理。