竖井型城市隧道火灾工况人员安全性分析

摘要

通过建立竖井型城市隧道火灾模型,找出隧道最不利火灾情况,应用大型流体力学计算软件STAR-CD对隧道内烟气流动进行模拟分析,得出了火灾工况下不同位置及疏散条件下人员的安全状况,认为高温烟气在隧道暗埋段的扩散距离是一定的，最远扩散距离约100m;当从起火到达到最大发热率的时间为5.5分钟时，由于温烟气约在2.5分钟(150s)时才开始扩散，因此，只要人员的预动作时间小于2.5分钟，则在隧道任意位置、0.5m/s的疏散运动速度完全能够满足逃生要求;当预动作时间超过2.5分钟，人员能否安全逃离主要取决于人员的位置:如果位于距火源50m以外的地方，则0.5m/s的疏散运动速度完全能够满足逃生要求;但如果人员位于距火源50m以内的范围内，则无论人员的疏散运动速度如何都将受到一定程度的伤害，此时疏散运动速度越大，人员受高温烟气(180℃)的辐射时间越短，人员越安全，反之则越危险;当预动作时间为5分钟、人员距火源在50m范围内、疏散运动速度仅为0.5m/s时，由于人员受高温烟气的辐射时间达到6分钟以上，因此将对人员造成严重灼伤;在平均预动作时间2.75分钟和平均疏散运动速度1.0m/s的条件下，除在火源附近的人员将受到短时间的高温烟气辐射外，在隧道其它位置的人员由于在高温烟气到达前就已经疏散，因此是安全的，亦即在平均预动作时间和平均疏散运动速度条件下，该隧道是能够满足火灾安全要求的。