胡 睿,董海廣,楊 林,許淑惠

(1.北京市建筑能源高效綜合利用工程技術研究中心，北京建筑大學,北京 100044；2.中鐵第五勘察設計院集團有限公司,北京 102600)

0 引言

隨著城市經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市交通網(wǎng)絡也日益發(fā)達，傳統(tǒng)軌道交通建造中將地上與地下空間分割利用的模式已無法應對城市日漸匱乏的土地資源。上蓋開發(fā)是指在軌道交通途經(jīng)的地區(qū)的上方或鄰近周邊進行民用建筑開發(fā)建設的土地開發(fā)方式。其以軌道交通為先導促進城市發(fā)展，圍繞交通為城市提供配套服務，是一種新興的城市軌道交通模式。這種模式既可以提高土地使用效率、緩解日趨緊張的城市土地資源，又能夠密切軌道交通與上蓋物業(yè)的聯(lián)系，使市民出行更加便捷。開發(fā)上蓋物業(yè)可以讓交通企業(yè)和周邊物業(yè)形成造血機制，走良性發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展道路。

在我國，許多較發(fā)達的地區(qū)和城市已開始大規(guī)模開發(fā)上蓋項目。2012年，寧波市軌道交通1號線一期啟用天童莊車輛段與綜合基地，其上蓋物業(yè)區(qū)不僅囊括了車輛基地人員培訓中心、員工宿舍、員工活動中心等綜合基地建筑，還包含了商業(yè)中心、房地產(chǎn)開發(fā)項目等多元化物業(yè)類型。其蓋下區(qū)域則修建了檢修主廠房、運用庫、物資總庫、維修車間等單體建筑。圖1為此項目蓋下運用庫區(qū)域施工中期和完成時的現(xiàn)場。

南京市青龍車輛段啟用于2015年7月，作為南京市4號線的配套車輛段，由于其上蓋開發(fā)的特性，大力地帶動了周邊村鎮(zhèn)的發(fā)展，并成功開發(fā)“南京青龍地鐵小鎮(zhèn)”等產(chǎn)業(yè)園區(qū)[1]。圖2為此項目蓋下運用庫的車輛停放現(xiàn)場。

上蓋開發(fā)模式固然為經(jīng)濟發(fā)展帶來了巨大的效益。然而在上蓋開發(fā)設施中，消防安全是一個難以解決的問題。由于不同類別的建筑疊加建造，目前還沒有現(xiàn)行規(guī)范來規(guī)定指導此類建筑的消防設計，這方面的設計目前也少有成功的案例可以借鑒[2]。因此，上蓋開發(fā)式地下車輛段建筑的消防通風及防排煙設計是目前急需解決的問題。

蓋下車輛段主要包含運用庫、聯(lián)合檢修庫和綜合樓等設施，其中運用庫是列車車輛停放、檢修、保養(yǎng)以及維護的重要基地。在列車運用庫中停放和檢修的過程中，存在著諸多引起火災的隱患，如果火勢沒有及時得到控制，還將極有可能引發(fā)蓋上物業(yè)建筑的火災。然而目前針對于蓋下運用庫的消防及防排煙方案較單一，而且大多數(shù)不能快速進行消防應對，這對正在蓬勃發(fā)展的上蓋式軌道交通的開發(fā)無疑是巨大的安全隱患之一。

由于蓋下運用庫處于地下，一旦發(fā)生火災，難以像地上建筑一樣及時得到外界的消防救援，所以運用庫依靠自身的機械通排風能力來協(xié)同防排煙是值得探究的課題。蓋下運用庫在正常的工作狀態(tài)中，通風系統(tǒng)保持運轉(zhuǎn)來確保庫中的空氣質(zhì)量達標，如果在火災來臨時，將通風系統(tǒng)完全關閉，單靠防火卷簾、擋煙垂壁等阻隔火勢和煙氣的設備來應對火災，那么效果是有限的。此時，如果通風系統(tǒng)可以通過快速的轉(zhuǎn)變協(xié)同防排煙，那么會對防排煙產(chǎn)生很大的積極作用。將蓋下運用庫的通風與排煙系統(tǒng)進行協(xié)同設計，不僅能提高防排煙效率，還能避免許多后期針對蓋下建筑防排煙系統(tǒng)的整改，在消防效率和建設成本控制方面都有著巨大的優(yōu)勢。

上蓋開發(fā)式車輛段的火災、排煙、通風、消防和救援措施等研究案例，將國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分為六個部分。

1 火災特性及數(shù)值模擬研究

1.1 火災危險性研究

對于火災的危險性，首當其沖的要考慮引發(fā)火災的原因和材料。經(jīng)曹會[3]統(tǒng)計，國內(nèi)火災案例中大約80%屬于電氣火災，而由電纜短路引發(fā)的火災又占電氣火災的50%以上。對于地鐵火災，亦是電氣原因所導致的火災發(fā)生概率最大[4]。而列車檢修庫中的線纜往往更換周期較長，故易出現(xiàn)電纜老化的情況，在檢修過程中的電壓急劇變化可能會引起線纜局部出現(xiàn)短路。

目前，我國大多數(shù)電纜的絕緣保護層使用聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯等材料，這些物質(zhì)燃燒時釋放的熱量高達19 000 kJ/kg～46 000 kJ/kg，而聚氯乙烯的燃點卻僅為120 ℃[5]。且聚氯乙烯在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的一氧化碳、氯化氫等有害氣體。

對于地下大空間建筑，火災的危險性尤其突出。許林峰[6]根據(jù)當前地下建筑空間火災事故實施滅火救援過程中存在的問題，總結(jié)了地下建筑空間火災事故特點：地下建筑空間密閉，高溫和濃煙會導致?lián)渚壤щy；在火災中性面下移的影響下，環(huán)境溫度會明顯上升，短時間內(nèi)事故現(xiàn)場溫度可達800 ℃～900 ℃，并且著火點附近的溫度會更高，給消防救援以及人員疏散工作都會造成極大的負面影響。

1.2 火災載荷研究

由于缺乏適合的測量手段，以及火災實驗本身具有極大的危險性，進行一套完整的火災實驗需要的準備條件要求極高，因此按照實際比例建立的大功率火災模型實驗非常稀少，因此對于火災載荷的研究數(shù)據(jù)和成果還需參考各類消防規(guī)范。相關規(guī)范[7]中，說明了國內(nèi)地鐵列車的設計火災規(guī)模通常取用7.5 MW～10.5 MW。

列車的火災載荷與列車內(nèi)部和外部環(huán)境因素都有關系。姚小林[8]對列車內(nèi)部影響火災載荷的因素進行了總結(jié)和FDS軟件數(shù)值模擬研究，計算得出在不考慮旅客行李和逃生窗關閉的情況下，一等座車廂火災熱釋放速率最大值為4.34 MW，餐車車廂最大值為4.22 MW。

對于運動中的列車，馬紀軍等[9]以某高速列車為研究對象，對列車運行速度為40 km/h時不同火源功率對列車火災發(fā)展的影響進行了數(shù)值模擬分析。計算結(jié)果表明整個列車火災熱釋放速率最大可達20 MW，且熱釋放率在10 MW～20 MW之間變化時，對列車內(nèi)的溫度和煙氣濃度分布影響不大。

而對于列車外部的因素，則除了文獻外需要考慮各類規(guī)范的經(jīng)驗數(shù)據(jù)和消防設計約束。相關地鐵防火規(guī)范說明了國內(nèi)地鐵列車的設計火災規(guī)模通常取用7.5 MW～10.5 MW，但此規(guī)范并未給出具體的環(huán)境條件和計算要求。而建筑防排煙相關規(guī)范則針對各類建筑制訂了相應的火災載荷計算方法，并對計算式中各參數(shù)的取值作了詳細的說明。

對于列車?？坑诮ㄖ邪l(fā)生火災的情況，朱中通過錐形量熱儀實驗和FDS數(shù)值模擬方法對某城市地鐵列車的熱釋放速率進行研究，得出在火源位于列車中部的情況下，列車停于隧道中靜止狀態(tài)下燃燒時的熱釋放速率大小約為7 MW。

1.3 火災數(shù)值模擬研究

由于列車的燃燒實驗不僅花費巨大，還存在各項參數(shù)難以精確測試的情況。更重要的，火災實驗的危險性高，為了不威脅實驗人員的安全，大多高校和科研機構已大量減少此類實驗。

數(shù)值模擬是目前對于火災實驗較理想的研究方法。將各模擬軟件的應用范圍和特點整理于表1。

表1 各數(shù)值模擬軟件的應用范圍和特點

由表1可看出，目前可對火災環(huán)境內(nèi)煙氣流動情況、溫度分布和有害氣體分布以及可燃材料燃燒熱釋放速率進行較為準確的計算的軟件為FDS(Fire Dynamic Simulation)，且FDS可對可燃材料和燃燒產(chǎn)物進行定義和化學式分析，其準確性也經(jīng)過了大量火災實驗的驗證。

火災數(shù)值模擬可分為場模擬和區(qū)域模擬。場模擬主要應用于計算火災時的溫度分布、煙氣流動情況、有毒氣體分布等，僅少量軟件可計算可燃材料燃燒的熱釋放速率。區(qū)域模擬則主要應用于計算煙氣的流動情況和溫度分布，也很少應用于熱釋放速率的計算。

劉雪[15]通過與中國科學技術大學所做火災實驗結(jié)果對比，對實驗的建筑物建立數(shù)值模型進行計算，通過實驗數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)的對比分析，結(jié)果表明FDS軟件可用于地下車庫的火災模擬。

對于大空間內(nèi)的火災模擬，霍然等[16]分析了煙氣在大空間建筑內(nèi)的充填情況，得到了不同火源熱釋放速率下的煙氣填充計算模型，并在大空間實驗廳內(nèi)進行了全尺寸油池火對比試驗。試驗結(jié)果表明，煙氣在大空間內(nèi)的溫度并不高，但煙氣層沉降速度很快。且計算結(jié)果和試驗結(jié)果對比表明，在大空間建筑內(nèi)仍可利用火災區(qū)域模擬方法計算煙氣的運動。

在地下建筑消防中，火焰射流溫度也是極其重要的參數(shù)，頂棚射流溫度的增幅是隧道等相對封閉地下空間火災安全的關鍵參數(shù)。Fei Tang等[17]研究了在隧道中使用頂棚排煙時，由不同高寬比燃燒器的矩形火源引起的頂棚射流溫度的增幅，結(jié)果表明，高寬比越小的燃燒器引起的頂棚射流溫度增幅越大。

對于地鐵車廂的火災發(fā)展過程，張金[18]結(jié)合地鐵車廂結(jié)構特點，對地鐵車廂內(nèi)的火災荷載進行了調(diào)研分析，然后以此為基礎，對影響地鐵火災安全的指標因素進行了總結(jié)歸納，并運用數(shù)值模擬軟件分析了火源熱釋放速率、溫度分布特征、火焰及煙氣的蔓延過程以及轟燃現(xiàn)象。研究結(jié)果表明：在不啟用任何消防設備和設施的情況下，車廂內(nèi)火焰流將沿頂棚下方迅速蔓延，且整個車廂在短時間內(nèi)即被高溫煙氣所籠罩，此時車廂內(nèi)發(fā)生明顯轟燃現(xiàn)象。

在列車火災中，對于火源熱釋放速率和產(chǎn)煙量的聯(lián)系，鐘委[19]通過火災數(shù)值模擬得出了站廳正壓送風時擋煙臨界風速的預測模型，結(jié)果表明，當火源功率增大到一定值后，臨界風速將達到一個最大臨界值。且論文所建立的模型預測結(jié)果與全尺寸試驗結(jié)果的計算值較為符合。

2 通風及排煙系統(tǒng)研究

2.1 通風系統(tǒng)研究

由于本研究的通風方案主要使用射流排風進行蓋下運用庫通風狀態(tài)下的排風，需通過文獻整理對多種通風方式進行對比分析。

無風管誘導通風尚屬于較創(chuàng)新的通風方式。對于誘導通風系統(tǒng)的使用，國內(nèi)目前還處于嘗試階段，但已有研究表明誘導通風比傳統(tǒng)風管更適用于地下大空間結(jié)構。田利偉等[20]采用庫內(nèi)干球溫度、濕黑球溫度、通風量、換氣效率與能量利用系數(shù)等環(huán)境與熱環(huán)境評價指標，計算分析了運用庫內(nèi)不同熱源強度下誘導通風系統(tǒng)的排熱效果，結(jié)果表明，誘導通風系統(tǒng)可有效排除庫內(nèi)余熱以及改善各作業(yè)面的熱環(huán)境參數(shù)，使工作車間更宜于人體舒適度。李茜[21]對中國成都市某地下車庫采用無風管誘導通風時的氣流組織使用CFD軟件進行模擬分析，通過改變送排風口的相對位置、噴嘴的射流角度、送排風機壓差引起的氣流和誘導風機射流氣流的相對關系等，總結(jié)了無風管誘導通風系統(tǒng)的運行規(guī)律，并證明了無風管誘導通風系統(tǒng)能達到理想的通風效果。

對于無風管誘導通風系統(tǒng)的射流理論，常琳[22]對此進行了匯總分析，并進行風機陣列排布的流場測試，通過測試單臺風機和兩臺風機并聯(lián)的流場分布，驗證了射流理論在地下空間的適用性。且在實際地下車庫中進行了熱煙實驗測試射流風機用于輔助排煙的效果，研究結(jié)果表明所采用的射流模型是正確的。

對于上蓋開發(fā)的地鐵車輛段運用庫通風的主要通風方案，曾雯[23]將之總結(jié)為四個：方案一為機械排煙兼風管通風系統(tǒng)(共用風機和風管)外加壁掛式風扇；方案二為機械排煙兼風管通風系統(tǒng)(共用風機和風管)外加大型工業(yè)吊扇；方案三為機械排煙兼風管通風系統(tǒng)(分設風機和風管)外加壁掛式風扇；方案四為誘導通風系統(tǒng)外加壁式強力排風機。不論使用何種通風方式，運用庫的庫內(nèi)熱環(huán)境對于工作人員的健康和安全是必須要考慮的因素。不同季節(jié)下的庫內(nèi)熱環(huán)境各不相同，鄒磊等[24]通過對夏熱冬冷地區(qū)長沙的兩個運用庫內(nèi)的通風量、通風形式和庫內(nèi)熱環(huán)境測試數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果顯示采用蒸發(fā)冷卻下送風系統(tǒng)的庫內(nèi)熱舒適性更好，庫內(nèi)濕球黑球溫度達標率為90%。

在使用數(shù)值模擬法對通風狀態(tài)進行各類參數(shù)的計算時，可能會產(chǎn)生結(jié)果偏差。李斯文等[25]對地下大空間通風系統(tǒng)的氣流組織進行了研究，并選取一典型地下水電站主廠房發(fā)電機層為研究對象。研究表明，在模擬結(jié)果出現(xiàn)偏差時，應優(yōu)先考慮改善各風口風量數(shù)據(jù)和與模擬研究區(qū)域相通的大尺寸通風口、隧道等，且參數(shù)設置需要與實測數(shù)據(jù)相結(jié)合，合理描述其邊界條件以提高計算準確度。

對于火災等緊急情況下的通風系統(tǒng)的應變研究，是目前較為缺少的研究內(nèi)容。Kubinyecz Vladimir等[26]提出，目前大多數(shù)研究側(cè)重于確定一些火災相關參數(shù)(通風時空氣臨界速度、煙氣層距離、煙層最高溫度或煙氣和污染物最大濃度等)的具體數(shù)值，因此缺乏應急模式下與通風系統(tǒng)配套的排煙模式的高效利用研究，而這也是本研究側(cè)重的對象之一。

2.2 排煙系統(tǒng)研究

對于上蓋開發(fā)式建筑的防排煙研究案例，還需結(jié)合一些典型大空間建筑的研究案例，以全面地對防排煙研究現(xiàn)狀進行分析總結(jié)。

首先從建筑內(nèi)的防排煙設施入手，分析整理各類防排煙設施的布置與運行方案對排煙效果的影響。

針對徐州市軌道交通1號線杏山子車輛段項目E地塊的蓋下建筑，李志明等采用FDS數(shù)值模擬的方法對項目方案在發(fā)生火災時的火焰蔓延、溫度分布及煙氣流動等現(xiàn)象變化規(guī)律進行了分析，通過評估運用庫、檢修庫等蓋下建筑的消防安全性，針對消防系統(tǒng)管理提出了建議：機械排煙系統(tǒng)常閉排煙口應滿足現(xiàn)場手動開啟、聯(lián)動開啟以及遠程開啟功能，以確?；馂陌l(fā)生時機械排煙系統(tǒng)的及時有效啟用。在大型的廠房或地下建筑中，自動噴淋系統(tǒng)在防排煙中也起著很關鍵的作用，RuoJun Wang等[27]利用FDS模擬軟件對地鐵車站防火安全系統(tǒng)運行情況進行了計算分析，通過分析煙氣流動特性及溫度、一氧化碳濃度和能見度分布，得出在自動噴水滅火系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)同時運行下，煙氣蔓延未達到對人體產(chǎn)生重大威脅的程度。

對于機械排煙系統(tǒng)，排煙口位置的不同會導致排煙效果的巨大差異。劉雪通過FDS模擬分析得出，在同一時刻，相同位置處側(cè)排煙時的煙氣溫度和煙氣濃度要小于下排煙的情況，而能見度要大于下排煙的情況。且當建筑物的排煙系統(tǒng)不作改變時，補風量的改變對排煙效果的影響比較小，補風系統(tǒng)可以為著火空間內(nèi)的疏散人群補充氧氣以及稀釋有毒氣體的濃度，且不會延長著火空間內(nèi)的危險時間作用。排煙位置和方式還會對頂棚最高溫度和溫層產(chǎn)生很大的影響。Yuantao Zhu等[28]在8∶1的 縮尺寸模型隧道中進行了排煙口最佳長寬比的實驗研究，結(jié)果表明，側(cè)向排煙系統(tǒng)主要影響煙層橫向溫度分布，且橫向溫度分布曲線呈現(xiàn)出良好的分層現(xiàn)象，煙層最大溫度點還會隨著側(cè)向排煙系統(tǒng)移動向側(cè)向排煙口方向偏移。

長距離隧道中的排煙與車輛段蓋下檢修庫很類似，其都屬于相對封閉的大空間，且一般縱深較長。胡隆華[29]依據(jù)所開展的全尺寸模擬試驗和現(xiàn)場試驗，提出隧道橫向排煙系統(tǒng)中設置火災機械排煙和補風系統(tǒng)時，總體上應遵循“遠端補風、近端排煙”的策略，若補風口和排煙口的位置太近，排煙形成的風壓將與補風口形成局部“短路”效應，導致排煙效率降低。李建[30]以國內(nèi)某一在建地鐵區(qū)間隧道的送風機布置方案為研究案例，研究表明，當火源附近足夠數(shù)量的送風風機開啟后，額外增加距離火源較遠的送風風機并不會顯著提升系統(tǒng)排煙效率，且即使開啟風機臺數(shù)一致，開啟火源所在區(qū)段兩端的風機排煙效果明顯好于開啟其他風機。

針對排煙形式的選擇，Lyubomirov等[31]采用基于計算流體動力學(CFD)軟件火災動力學模擬器(FDS)進行研究，對自然排煙、靜態(tài)排煙和動態(tài)排煙在一個大的中庭進行了模擬，并將計算結(jié)果與全尺寸燃燒試驗結(jié)果進行了對比。結(jié)果說明，靜態(tài)排煙是大功率火源火災的較好選擇，而動態(tài)系統(tǒng)對于小功率火災最好，并提出了一種可持續(xù)的新型動靜排煙混合設計，可在排煙中實現(xiàn)較低的煙溫和較高的煙層界面高度。

對于煙氣在建筑中的逆流，抑制煙氣逆流的誘導氣流組織是評價排煙系統(tǒng)控煙效果的重要參數(shù)，Xuepeng Jiang等[32]通過縮小尺寸隧道模型試驗，針對不同熱釋放速率的隧道火災，提出了誘導氣流速度和煙氣逆流長度的擬合公式并進行了實驗證明。結(jié)果表明，當煙氣無量綱逆流長度大于4時，排煙口面積對誘導氣流的速度和煙氣逆流長度的影響很小，且煙層逆流長度與誘導氣流速度的關系受火源熱釋放速率的影響較大。

對于上蓋開發(fā)式建筑，在進行防煙分區(qū)劃分時，需要考慮到廠房內(nèi)自然通風和蓋下作業(yè)區(qū)域?qū)ιw上物業(yè)開發(fā)區(qū)域的影響。劉正清[33]提出，帶有上蓋物業(yè)開發(fā)的車輛段通風排煙設計要結(jié)合上蓋物業(yè)開發(fā)要求，并利用自然通風井最大限度地改善蓋下環(huán)境。并且車輛段的運用庫采用機械排煙時，要合理劃分防煙分區(qū)，使每個防煙分區(qū)都要有可滿足排煙量要求的機械排煙設施。

2.3 通風與排煙聯(lián)合研究

利用數(shù)值模擬分析，對通風系統(tǒng)與排煙聯(lián)合系統(tǒng)進行研究，通過對通風系統(tǒng)的射流排風機進行風量、風速、射流方向與風機開啟陣列的控制，以及具體的控制方案進行研究，使通風系統(tǒng)既可獨立完成運用庫的通風要求，也能聯(lián)合排煙系統(tǒng)進行火災防排煙，其在設計思路上具有極大的創(chuàng)新性。

目前大部分研究將上蓋式建筑蓋下區(qū)域排煙系統(tǒng)與其他非應急條件下的工作系統(tǒng)聯(lián)動設計的想法僅停留在理論階段。于斌[34]提出，現(xiàn)今的地下車庫消防設計中，排風和排煙共用一套系統(tǒng)是現(xiàn)階段消防安全設計中較為高效的一種系統(tǒng)模式。將排煙與排風裝置同時投入運行，能夠最大程度上提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，也能減少多余的試運行步驟。

李莉莉[35]提出，當計算排風量大于計算排煙量時，為節(jié)省車庫的豎向利用層高，合用管道系統(tǒng)，此時風機應按各自風量分別設置；當計算排風量與計算排煙量相近時，為考慮節(jié)能，應在設計時將排風和排煙分別設置風機；而在排風量遠小于排煙量的情況下，應考慮選擇雙速耐高溫排煙風機，低速時可作排風用，高速時作排煙用。

當一個單體建筑存在多種排煙方式時，不同的排煙方式互相存在影響。Hua Yang等[36]對某在建高鐵站地下站臺進行改造時，采用計算流體動力學(CFD)數(shù)值模擬方法對機械式排煙系統(tǒng)、移動式排煙系統(tǒng)以及兩者結(jié)合的三種煙氣控制系統(tǒng)進行了計算分析，發(fā)現(xiàn)在機械防煙系統(tǒng)有效啟動的情況下，如果移動排煙系統(tǒng)使用不當，會使煙氣擴散到鄰近的室內(nèi)區(qū)域。故在機械排煙系統(tǒng)有效啟動的情況下，排煙應主要依靠機械排煙系統(tǒng)。而在恰當使用移動式排煙系統(tǒng)時，機械排煙系統(tǒng)有效啟動的情況下，可在機械排煙有效的同時對煙氣進行控制。

3 人員疏散研究

閻衛(wèi)東等[37]利用 Pathfinder 軟件對沈陽建筑大學圖書館進行疏散仿真研究，模擬人員疏散情況，分析火災時人員疏散行為特征、樓梯利用率及堵塞情況、疏散出口通過率以及人員安全疏散時間。

李寶玉等[38]以軌道交通地下站為例，構建了地鐵站建筑結(jié)構以及人員特性仿真環(huán)境，用FDS模擬軟件對不同條疏散通道、疏散出口、樓梯口下的地鐵站進行疏散模擬分析，進而疏散模擬結(jié)果分析，總結(jié)出影響人員疏散的關鍵因素，為地鐵站火災應急管理提供基礎。

汪志雷等[39]通過FDS+EVAC軟件模擬地鐵列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災的情況下，列車進站疏散和就地疏散兩種方式的疏散情況。通過對比相同時間點上車廂內(nèi)CO，CO2含量及溫度的分布情況，分析兩種疏散方式在特定情況下的疏散效果，明確影響疏散的限制條件。

目前研究主要針對人員安全疏散中的疏散時間、疏散路徑、疏散影響因素及疏散行為等方面，而關于火災情況下列車檢修庫疏散研究較少。在此通過FDS火災數(shù)值模擬軟件對檢修庫火災的發(fā)生、發(fā)展過程進行數(shù)值模擬，通過Pathfinder人員疏散模擬軟件對檢修庫火災時期人員安全疏散過程進行模擬分析，將火災數(shù)值模擬結(jié)果與人員疏散模擬進行耦合分析，對所研究的檢修庫的人員疏散是否合理進行分析。

4 目前研究中存在問題及解決思考

1)由于上蓋開發(fā)式車輛段建設成本高，技術也相對復雜，目前在車輛段完成的成熟消防設計案例并不多。且上蓋物業(yè)開發(fā)是將車輛段、汽車停車庫、商業(yè)建筑和住宅等疊加建造，車輛段屬于工業(yè)用房，汽車停車庫和商住宅等屬于民用建筑，多種類型的建筑需要依照不同的消防規(guī)范進行消防建設。雖然地鐵、動車等軌道交通維護檢修設施的消防設計規(guī)范已日趨完善，各類檢修廠房也有相應的消防設計準則，但由于上蓋式建筑的特殊性，上蓋物業(yè)開發(fā)性質(zhì)與蓋下工業(yè)用房性質(zhì)存在一定的消防設計上的矛盾，以致目前還沒有完善的整體規(guī)范指導。

2)在車輛段上蓋物業(yè)開發(fā)與蓋下車輛段的設計中一般存在完全獨立的兩個消防系統(tǒng)，互不干擾，通過結(jié)構樓板進行了上下消防分割，且結(jié)構梁、板、柱均要求滿足規(guī)范要求耐火時限[40]。但火勢的蔓延也會令防火隔溫層難以長時間隔絕火災。這體現(xiàn)出目前上蓋物業(yè)區(qū)域與蓋下工業(yè)區(qū)域消防設計的不契合，僅有防火分隔設計難以達到理想的消防效果。

3)對于蓋下區(qū)域的消防設計，目前主要沿用傳統(tǒng)的排煙系統(tǒng)和通風系統(tǒng)分離設計的方式，然而傳統(tǒng)的機械排煙系統(tǒng)在應用于地下長大空間時效果十分有限。對于通風系統(tǒng)的設計，目前主要使用傳統(tǒng)風管進行送排風[41]，而風管系統(tǒng)不僅改造維護成本高，也難以在消防方面起到作用。

4)要防止蓋下區(qū)域的火災對上蓋物業(yè)產(chǎn)生影響，目前只能從提高蓋下區(qū)域的防火排煙效果入手，而啟用無風管誘導排風系統(tǒng)，并使之可用于協(xié)同排煙，是一種極富創(chuàng)新且潛力極大的新型消防設計。

5)根據(jù)規(guī)范[42]，室內(nèi)凈高大于8 m時，應按無噴淋場所對待，對于此類蓋下區(qū)域來講，可通過改變庫內(nèi)射流風機的射流角度，并聯(lián)合無風管誘導排煙系統(tǒng)，使射流風機協(xié)同機械排煙系統(tǒng)實現(xiàn)對煙氣擴散的控制，以及對機械排煙系統(tǒng)排煙效率的提升。