地铁车站站台火灾影响分析与人员疏散研究

地铁车站站台火灾影响分析与人员疏散研究

李万芳

兰州市轨道交通有限公司运营分公司 甘肃兰州 730030

摘要：近十几年来，我国不断推广城市化发展，当前已经取得了不错的成效，但是地面交通问题也逐渐凸显，很多城市都出现了不同程度的交通拥堵、出行困难等问题，而地铁轨道交通的出现，在很大程度上能够缓解城市交通出行的压力，提高地下空间利用率。在许多大城市中，地铁轨道交通已经成为了人们出行最主要的工具，具有便捷、运输能耗小、环境污染少等优点，在国际上都是常见的通行手段。但是地铁车站的客流量非常大，且人员密集，一旦出现火灾，人员疏散起来十分困难，容易造成较大的人财损失。

关键词：地铁车站站台；火灾；人员疏散

本次研究主要针对地铁站台发生火灾时，火灾危险的影响因素以及人员疏散的有利条件，针对当前地铁站台的实际情况计算出人员安全疏散可以利用的时间。然后采用火灾模拟软件对地铁站台发生火灾时的烟气浓度和温度进行数值模拟，建立出站台火灾时的具体模型，从站台到站厅、楼梯疏散过程中可能出现的拥堵情况进行评估，并且需要根据人员流量来设置楼梯的宽度，为人员疏散提供最有利的条件，最大程度上保障人员安全。详细的研究过程如下：

1、地铁站台火灾危害分析

地铁站台主要的作用是乘客候车以及到达目的地乘降的场所，具有人流量大、人群密集的特点，地铁站台一旦发生火灾对乘客的生命安全将会造成直接威胁。据社会调查结果统计发现，火灾中大多数遇难者都是由于有毒气体和高温烟气导致死亡。目前，地铁站台最具有危害性的因素包括毒性烟气、高温、缺氧等，火灾发生时可见度也会明显降低。一般情况下，温度超过100℃、火灾烟气层高度比人眼特征高度低的时候，高温烟气对人体的呼吸道和表皮会带来严重的 破坏。随着社会时代的发展，当前地铁系统的建设主要采用的是环保材料以及阻燃材料，发生火灾后会产生一氧化碳和有毒气体，当这些有害气体到达一定浓度后会直接对人体造成伤害，再加上氧气浓度低，人运动能力也会逐渐丧失。

2. 地铁站台火灾发展的影响因素

2.1热释放速率

通过对大多数地铁站台火灾模型分析发现，地铁站台发生火灾后，热释放速率范围达到了1.5-2.5MW。通过对火灾发生时，离站台最远处的氧气浓度、一氧化碳浓度、烟气温度以及可见度的变化规律发现，火灾热释放速率越低，危险程度也会逐渐加大，烟气温度的上升趋势会随着热释放速率的增加而上升，会导致站台环境急剧变化，当火灾持续时间超过200s时，一氧化碳的浓度也已经超过临界值，可见度急剧降低。因此，为了确保人员安全，我们需要严格控制火灾发生后，站台火灾的蔓延规模和燃烧的强度。

2.2火源数量和位置

通过数据调查发现，火灾的发展情况以及人员疏散与火源的数量和位置有着直接的关系。本次研究预设两种情况，一种为单火源，另一种为双火源。当地铁站台出现单火源且位置在站台一端时，热释放速率以及其他危险因素的变化速率最慢，乘客疏散时间最长，而单火源且位置正在站台中间时，危险因素变化较快，通过研究发现，双火源的危害最为显著，当人员处于两火源之间时，逃生难度加大，远离火源一端的人员更好疏散。因此，地铁站台火灾发生时，需及时控制火源，根据火源发生的位置制定出科学、有效地疏散方案。

2. 地铁站台火灾人员疏散要求

3.1人员安全疏散可用时间

通过以上研究发现，阻碍人员安全疏散最主要的因素包括烟气的高度、辐射强度、温度以及有害气体的浓度，这些危险因素会导致救援行动困难、人员疏散缓慢的情况发生。因此，我们需要充分了解地铁站台火灾发生时的临界危险条件：（1）超过2m的空间，烟气的平均温度不超过180℃；（2）不超过2m的空间，烟气平均温度不超过100℃；（3）不超过2m的空间内，烟气层中的一氧化碳浓度低于0.25%。由此可见，地铁站台火灾发生时达到以上任意一个条件，都说明环境十分危险，并且根据以上条件能够计算出人员安全疏散可用的逃生时间，技术人员需要针对这些原因调整站台结构、根据烟气发展情况制定出有效地疏散方案。

2.2人员疏散所需时间

通常，地铁站台发生火灾时，疏散时会经过三个时间段：发现火情、人员作出反应、人员疏散，其中火灾发生-发现火情这段时间叫做报警时间；发现火情-人员疏散这段时间叫做响应时间；疏散人员经过楼梯、走廊等地方到达安全出口这段时间叫做疏散行动时间，人员疏散所需时间则为在这三个时间之和。因此，我们需要控制人员密度和人员移动速度，进而达到安全疏散的目的。

结束语

通过本次对地铁站台火灾影响因素和人员疏散的研究发现，为了确保在短时间内将站台人员安全疏散，我们需要根据温度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度以及氧气浓度进行分析，按照仿真模型得到的数据，我们可以计算出人员疏散所需时间以及人员安全疏散需要的时间。确保在最短的时间内科学、合理的疏散人员，尽可能提前解决疏散过程中可能出现的问题，降低意外风险事故的发生。对于火源热释放速率和火源数量、位置的研究也能够提前制定出应急措施，最大程度上保障人员的生命安全和财产安全。

参考文献：

[1]陈绍宽,狄月,史荣丹,李静,王波.地铁车站站台火灾影响分析与人员疏散研究[J].交通运输系统工程与信息,2017,17(01):241-248.

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