賈宇航

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和各行各業(yè)的快速發(fā)展，地鐵疏散中人員特征觀測、疏散行為分析和具體的站點(diǎn)疏散仿真分析方面提供了寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。而在車站公共布置的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者更注重了車站的正常使用性、經(jīng)濟(jì)性，防災(zāi)設(shè)計(jì)僅按照規(guī)范進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算，但對于設(shè)置相同的疏散設(shè)施的情況下，僅依靠規(guī)范計(jì)算無法對各方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。車站的公共區(qū)是乘客使用的重要場所，也是防災(zāi)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時常遇到滿足防災(zāi)規(guī)范及正常服務(wù)功能的前提下，公共區(qū)樓扶梯設(shè)計(jì)及閘機(jī)存在多種方案布置。

關(guān)鍵詞：地鐵車站;人員;應(yīng)急疏散

引言

隨著當(dāng)前我國地鐵建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，各大城市的地鐵車站紛紛投入使用，方便了人們的生活和工作。但是地鐵車站作為人員聚集的區(qū)域，一旦發(fā)生火災(zāi)所帶來的后果是比較嚴(yán)重的，為了避免火災(zāi)發(fā)生造成損失，以及最大程度降低人員傷亡，通過仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用對人員疏散狀況進(jìn)行分析，可以為實(shí)際地鐵車站火災(zāi)以及人員疏散的優(yōu)化應(yīng)對提供依據(jù)。本文首先對地鐵車站火災(zāi)發(fā)生的特征以及對人員疏散的影響進(jìn)行分析，然后就火災(zāi)和人員疏散仿真模擬技術(shù)的發(fā)展詳細(xì)探究，希望能從理論層面就地鐵車站火災(zāi)以及人員疏散仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用研究，進(jìn)一步深化了解仿真模擬技術(shù)的應(yīng)用價值。

1 地鐵車站火災(zāi)對人員疏散的影響分析

近些年我國地鐵建設(shè)的速度加快，地鐵在運(yùn)營過程中火災(zāi)的事件也偶有發(fā)生，這對乘車人員的安全造成了很大的威脅，地鐵車站火災(zāi)發(fā)生后對人員疏散產(chǎn)生的影響是比較大的。在正常的情況下人員所使用的平均疏散時間比火災(zāi)下用的時間長，人員的速度是重要的影響因素，每個人都想要及早的脫離危險的環(huán)境，這就使得前進(jìn)的速度加快，火災(zāi)沒有達(dá)到危險狀態(tài)的時候，對人員的疏散影響是不明顯的，其他設(shè)施管理都正常的時候，車站在正常狀況下疏散相應(yīng)數(shù)量人員需要的時間，能夠作為火災(zāi)下疏散相同數(shù)量人員需要時間的參考[3]?；鹪吹膹?qiáng)度不同對疏散產(chǎn)生的影響也是不同的，火災(zāi)發(fā)生速率需要對可燃物以及材料和墻等進(jìn)行充分的考慮，地鐵的火災(zāi)場景當(dāng)中采用的大多是5-50MW火災(zāi)熱釋放的速度，地鐵列車內(nèi)起火通常是采取10MW，可移動的是采用5MW，火源的強(qiáng)度在達(dá)到10MW的時候需要疏散的時間就要比5MW需要的時間長，火勢越大對人員的疏散產(chǎn)生的不利影響也是越大的，需要的疏散時間就相對比較長。除此之外，地鐵中的樓梯寬度因素也會影響人員的疏散效果，以及出口條件因素也會影響人員的疏散，自動檢票閘機(jī)對人員疏散的影響也比較大。

2 地鐵防災(zāi)疏散設(shè)計(jì)方法

2.1設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算方法

目前，現(xiàn)行地鐵防災(zāi)疏散計(jì)算規(guī)范中國內(nèi)應(yīng)用的主要規(guī)范分別為《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50517-2013）和《地鐵設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB51298-2018），兩本規(guī)范既有相同點(diǎn)也存在一定的差異。

2.2仿真模擬技術(shù)發(fā)展

地鐵車站火災(zāi)和人員疏散仿真模擬技術(shù)的研究愈來愈深入，當(dāng)前在地鐵車站火災(zāi)煙氣流動的規(guī)律以及控制研究的方法上有①現(xiàn)場試驗(yàn);②CFD數(shù)值模擬;③比例模型試驗(yàn)。相關(guān)的研究都有利于地鐵車站以及區(qū)間設(shè)計(jì)參考?，F(xiàn)場的試驗(yàn)以及比例模型的試驗(yàn)就地鐵車站火災(zāi)有著化學(xué)反應(yīng)等模擬，就要比較多的人力物力的投入，并且也只能進(jìn)行局部的測定，不能對整體建筑火災(zāi)過程進(jìn)行再現(xiàn)。通過CFD火災(zāi)數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用和數(shù)值分析以及傳熱學(xué)等諸多的理論進(jìn)行結(jié)合起來運(yùn)用，可以對火災(zāi)科學(xué)研究起到積極作用?；馂?zāi)煙氣流動計(jì)算模擬的方法是多樣的，其中的①區(qū)域模擬;②網(wǎng)絡(luò)模擬;③場模擬是比較重要的類型，每個模擬的方法都對應(yīng)著不同場合。區(qū)域模擬是對單房間的諸多參數(shù)均勻控制體，求解方程的方式獲得控制體參數(shù)隨時間變化，計(jì)算量實(shí)際比較小，顯然對地鐵車站這一狹長建筑是不適合的。而對于網(wǎng)絡(luò)模擬的方法應(yīng)用是把整個建筑為一系統(tǒng)，每個房間是控制體，這樣的方法應(yīng)用精度相對比較低，能夠就多房間以及計(jì)算距離起火房間遠(yuǎn)區(qū)域狀況。最后場模擬的方法應(yīng)用主要是通過對區(qū)間劃分控制體的計(jì)算，對內(nèi)部參數(shù)變化進(jìn)行計(jì)算，對于建筑類型多以及實(shí)用性強(qiáng)的比較適合。對于地鐵車站火災(zāi)發(fā)生不同火災(zāi)的煙氣流動計(jì)算模擬方法所對應(yīng)的CFD模擬軟件。

2.3提高地鐵站工作人員的疏散指揮能力

一旦發(fā)生火災(zāi)，站內(nèi)旅客必定發(fā)生恐慌，由于人群容易表現(xiàn)出從眾心理、歸巢行為等使整個疏散過程特別混亂，這個時候就需要站內(nèi)工作人員能夠及時指揮、引導(dǎo)旅客有序撤離。站內(nèi)工作人員的指揮將有效地降低旅客的恐懼心理，減少混亂局面，提高疏散效率，因此，地鐵運(yùn)營單位應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案演練，提高工作人員疏散指揮能力。

2.4疏散客流數(shù)量

根據(jù)線路特征，本線以通勤客流為主，參照相關(guān)文獻(xiàn)，本文客流相關(guān)參數(shù)選取如下：1）性別組成，根據(jù)客流調(diào)查，本模擬采用工作日高峰時段，男性占比54.3%，女性占比44.7%。其中青年占比為60%，中年為30%，其他為10%。2）行走速度，根據(jù)客流調(diào)查i青年男性的行走速度采用1.35m/s，青年女性的行走速度采用1.25m/s，中年男性1.28m/s，中年女性1.18m/s，其他1.1m/s。3）行人肩寬，根據(jù)客流調(diào)查，男性為45cm，女性的肩寬41cm，均設(shè)置為正態(tài)分布。4）出入口數(shù)量，本站站廳層設(shè)置3個個出入口，每個出入口的疏散凈寬度為5m。

結(jié)語

地鐵車站是人流量大，密集度高的區(qū)域，是城市基礎(chǔ)設(shè)施中比較重要的內(nèi)容，當(dāng)前的各大城市地鐵的客流量比地面公共汽車高幾倍。從人流量大以及作為重要的中轉(zhuǎn)站的角度進(jìn)行分析來看，一旦出現(xiàn)火災(zāi)很容易造成人員傷亡，所以人員疏散效率的提高就顯得比較重要，需要通過仿真模擬技術(shù)加以科學(xué)運(yùn)用，對人員疏散的狀況進(jìn)行闡釋。

參考文獻(xiàn)

[1]丁偉，史聰靈，鐘茂華，等.地鐵車站站臺火災(zāi)時端門開啟模式研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2016，16（3）：75-79.

[2]丁厚成，朱慶松，郭雙林，等.地鐵區(qū)間隧道火災(zāi)煙氣流動特性對人員疏散影響的數(shù)值模擬[J].安全與環(huán)境工程，2019，26（2）：162-168.

[3]李建，史聰靈，胥旋，等.軌頂排煙口對地鐵地下車站火災(zāi)排煙效果影響研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2019，15（1）：175-180.

[4]李丹辰，鐘茂華，梅棋，等.地鐵同站臺高架換乘車站火災(zāi)人員疏散研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2019，15（6）：5-11.