拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究.pdf

第4 9卷 第3期2 0 2 3年6月东华大学学报(自然科学版)J OUR NA L O F D ON GHUA UN I V E R S I T Y(NA TUR A L S C I E N C E)V o l.4 9,N o.3J u n.2 0 2 3 文章编号:1 6 7 1-0 4 4 4(2 0 2 3)0 3-0 1 2 2-0 8 D O I:1 0.1 9 8 8 6/j.c n k i.d h d z.2 0 2 2.0 0 8 7收稿日期:2 0 2 2-0 2-2 5通信作者:付海明,男,教授级高工,研究方向为地下空间防排烟,E-m a i l:f h md h u.e d u.c n引用格式:姚胜旺,付海明,王文锋,等.拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究J.东华大学学报(自然科学版),2 0 2 3,4 9(3):1 2 2-1 2 9.YAN G S W,F U H M,WAN G W F,e t a l.O p t i m i z a t i o n o f t h e f i r e s m o k e o u t l e t p o s i t i o n i n t h e a r c h e d s u b w a y s t a t i o n h a l l a n d r e s e a r c h o n t h e w a y o f s u p p l e m e n t i n g t h e a i rJ.J o u r n a l o f D o n g h u a U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e),2 0 2 3,4 9(3):1 2 2-1 2 9.拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究姚胜旺,付海明,王文锋,孙沛远(东华大学 环境科学与工程学院,上海 2 0 1 6 2 0)摘要:针对某拱形“十”字型换乘地铁站,通过理论分析和数值模拟相结合的方法研究拱形站厅层发生火灾时,侧部排烟模式下排烟口处烟气层的吸穿问题以及主侧排烟口位置对拱形站厅排烟效果的影响,并探讨开启站台层机械补风以及打开站台层屏蔽门进行自然补风的两种补风模式对站厅层机械排烟的影响。结果表明:拱形站厅的主侧排烟口对整个站厅的排烟效果起着决定性作用;当主侧排烟口与站厅拱顶的距离在1.8 m以内时,主侧排烟口开始接触并排除烟气的时间相近;主侧排烟口与站厅拱顶的间距越大,火灾发生时主侧排烟口附近烟气层越容易发生吸穿现象,得到拱形站厅内2.5 MW火灾情况下主侧排烟口距拱顶间距的适宜范围。建议站厅层发生火灾时,开启站台机械补风或站台屏蔽门,从而为站厅层提供更安全的环境。关键词:拱形地铁站厅;火灾;排烟口位置;补风方式;吸穿;侧部排烟;火灾数值模拟中图分类号:X 9 3 2 文献标志码:AO p t i m i z a t i o n o f t h e f i r e s m o k e o u t l e t p o s i t i o n i n t h e a r c h e d s u b w a ys t a t i o n h a l l a n d r e s e a r c h o n t h e w a y o f s u p p l e m e n t i n g t h e a i rY A O S h e n g w a n g,F U H a i m i n g,WANG W e n f e n g,S UN P e i y u a n(C o l l ege o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E ngi n e e r i ng,D o ngh u a U n i v e r s i ty,S h a ngh a i 2 0 1 6 2 0,C h i n a)A b s t r a c t:F o r a c e r t a i n a r c h e d“c r o s s”ty pe t r a n s f e r s u b w ay s t a t i o n,t h e pr o b l e m o f s m o k e i n h a l a t i o n t h r o ugh t h e s i d e s m o k e e x h a u s t m o d e a n d t h e i n f l u e n c e o f t h e l o c a t i o n o f m a i n s m o k e o u t l e t o n t h e s m o k e e x h a u s t e f f e c t o f t h e a r c h e d s u b w ay s t a t i o n w e r e s t u d i e d by t h e m e t h o d o f c o m b i n i ng t h e o r e t i c a l a n a lys i s a n d n u m e r i c a l s i m u l a t i o n,a n d t h e i n f l u e n c e o f ope n i ng m e c h a n i c a l a i r r epl e n i s h m e n t o n t h e pl a t f o r m f l o o r a n d n a t u r a l a i r r epl e n i s h m e n t by ope n i ng t h e s c r e e n d o o r o n t h e pl a t f o r m f l o o r w a s d i s c u s s e d.T h e r e s u l t s s h o w t h a t:t h e s m o k e o u t l e t o n t h e m a i n s i d e o f a r c h e d s t a t i o n h a l l pl ays a d e c i s i v e r o l e i n t h e s m o k e e x h a u s t e f f e c t o f t h e w h o l e s t a t i o n h a l l;w h e n t h e d i s t a n c e b e t w e e n t h e m a i n s i d e s m o k e o u t l e t a n d t h e a r c h o f t h e s t a t i o n h a l l i s w i t h i n 1.8 m,t h e t i m e w h e n t h e s m o k e o u t l e t s t a r t s t o c o n t a c t a n d r e m o v e t h e s m o k e i s a l m o s t t h e s a m e;w i t h t h e d i s t a n c e b e t w e e n t h e s m o k e v e n t a n d t h e v a u l t i n c r e a s e s,t h e s m o k e l aye r n e a r t h e s m o k e o u t l e t i s m o r e l i k e ly t o b e s u c k e d t h r o ugh w h e n a f i r e o c c u r s,a n d t h e s u i t a b l e r a nge o f t h e d i s t a n c e b e t w e e n t h e m a i n s i d e s m o k e o u t l e t a n d t h e a r c h i n t h e c a s e o f 2.5 MW f i r e i n t h e a r c h e d s t a t i o n h a l l i s o b t a i n e d;i t i s s ug ge s t e d t h a t w h e n a f i r e o c c u r s i n t h e s t a t i o n h a l l,t h e m e c h a n i c a l v e n t i l a t i o n o f t h e pl a t f o r m o r t h e s c r e e n d o o r o f t h e pl a t f o r m s h o u l d b e ope n e d t o pr o v i d e a s a f e r 第3期姚胜旺,等:拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究e n v i r o n m e n t f o r t h e s t a t i o n h a l l.K e y w o r d s:a r c h e d s u b w ay s t a t i o n h a l l;f i r e;t h e l o c a t i o n o f t h e e x h a u s t po r t;a i r s up ply m e t h o d;pe n e t r a t i o n;e x h a u s t s m o k e o n t h e s i d e;f i r e n u m e r i c a l s i m u l a t i o n 随着城市交通的发展,地铁在许多城市得到广泛使用。地铁站内部密闭性较高,空间狭小并且热流密度较大,一旦发生火灾,产生的烟气如不能及时有效地排出,可能会造成群死群伤的灾难性后果。因此,防排烟系统在地铁站厅发生火灾时对人员的安全救援起着非常重要的作用。针对地铁站厅发生火灾时如何提高排烟效率、提供更加安全的逃生环境的问题,学者们展开了一系列研究。G a o等1-2通过数值模拟的方法研究带有中庭的“十”字换乘车站的排烟系统,提出中庭自然排烟与机械排烟的混合排烟模式,基于中庭高度、自然排烟口面积、机械排烟换气次数、火源功率和位置等参数研究排烟效果,结果表明,相比传统机械排烟模式,混合排烟模式的排烟效果更好。钟委等3-4通过试验及数值模拟的方法研究影响地铁站内排烟效果的因素,结果表明,提高排烟口高度、降低挡烟垂壁高度可以优化机械排烟系统的排烟效果,同时,合理的补风方式也能有效提高地铁站内的排烟效果。L i等5通过数值模拟的方法研究站台屏蔽门开启模式对地铁站火灾机械排烟的影响,结果表明,在平台两侧开启站台屏蔽门,不仅可以降低气体温度,还可以提高机械排烟的效率,有利于人员的安全疏散。钟茂华等6和田向亮等7-8通过全尺寸试验的方法研究了地铁站厅、站台及隧道的火灾情况,探究了各种因 素对烟气扩 散 的 影 响。L o n g等9和Q i u等1 0在地下双岛地铁站厅和站台分别设计了4种火灾场景进行试验研究,对站内温度、烟层高度和烟锋到达时间等火灾参数进行分析,并对地铁站排烟系统在火灾紧急情况下的有效性进行了评估。王亚琼等1 1通过数值模拟的方法研究岛式地铁站列车发生火灾时,站台细水雾与排烟系统对烟气蔓延的控制效果,分析了细水雾与排烟系统对烟气蔓延特性的影响规律。L i u等1 2通过理论分析和数值模拟的方法,研究站台发生火灾时楼梯处防止烟雾通过楼梯向上层扩散的临界速度即最小风速,分别建立了有楼梯侧板和无楼梯侧板两种典型楼梯的临界速度关系式。L i等1 3通过小尺寸试验及数值模拟的方法对某地铁站排烟系统的排烟效果进行研究,结果表明,不同排烟系统对烟气的控制作用不同。然而关于地铁站厅侧部排烟的研究还较少。随着地铁交通的发展,地铁站的建筑结构也出现突破性发展,目前国内已有个别地铁站的站厅顶棚一改往日的平顶结构,转而采用无柱拱形顶结构,以打造功能与艺术性兼具的地铁站厅。在排烟系统上,拱形结构站厅与平顶结构站厅的排烟口布置有所不同:平顶结构站厅的排烟风管、排烟口等布置在顶棚下方,而拱形站厅的排烟口布置在拱顶周围侧墙上,这也表明拱形站厅采用侧部集中排烟。本文通过理论 分 析 和 火 灾 动 力 学 模 拟(f i r e s d y n a m i c s s i m u l a t o r,F D S)的方法研究拱形站厅侧部排烟口不同布置方式下排烟口截面处烟气层吸穿现象的变化情况。通过改变主侧排烟口与拱顶之间的距离,分析侧部排烟口发生的吸穿现象对最终排烟效果的影响。通过改变站台层的不同补风方式,分析补风能否起到改善站厅排烟效果的作用。1 模型建立及模拟工况设定1.1 物理模型 根据某拱型“十”字换乘地铁站的实际尺寸,使用消防火灾烟气模拟软件P y r o S i m建立1 1的物理模型。该地铁站负一层站厅为无柱拱形结构,站厅净高为6.8 m,长、宽净跨度分别为9 2 和2 0 m;负二、负三层为两个十字交叉结构的站台层。站厅机械排烟量分配:单个主侧排烟口排烟量为1 0 m3/s(共2个主侧排烟口,对称分布在站厅主侧);单个副侧排烟口排烟量为2.1 m3/s(共4个副侧排烟口,对称分布在站厅副侧);总排烟量为2 8.4 m3/s,满足规范排烟量要求1 4。该地铁站的整体建筑模型及局部细节如图1和2所示。1.2 火源设置 站厅层公共区主要火灾荷载为乘客的随身行李物品,包括纤维织物等易燃品,故本文火源设置为乘客行李物品火灾。关于火源功率的选择,陈兆强1 5总结得出公共区域典型火灾试验的最大火源功率为1.22.5 MW,安全起见,本文将拱形“十”字换乘地铁站站厅火源的最大功率设置为2.5 MW。火源尺寸(长宽)设定为0.8 m0.8 m,火源位置设定在距排烟口最远的站厅层公共区中部。火源类型选择热释放率前期呈t2快速增长,达最大热释放率后稳定燃烧的类型。321东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 图1 拱形“十”字换乘地铁站结构示意图F i g.1 S t r u c t u r e d i a g r a m o f“c r o s s”t y p e t r a n s f e r s u b w a y s t a t i o n图2 车站部分细节图F i g.2 P a r t i a l d e t a i l s o f t h e s t a t i o n 火源热释放速率Q(kW)随时间变化的计算公式为Q=t2(1)式中:为火源热释放速率的增长系数,=0.0 4 69 kW/s2(火源增长类型为快速型);t为起火时间,s。将Q=2.5 MW代入式(1),计算得到火源热释放速率在t=2 3 0 s时达到峰值,然后保持热释放速率为2.5 MW的稳定状态。1.3 网格设定 F D S是美国国家标准技术研究院开发的以场模拟为计算原理的研究火灾烟气传播的软件,可以模拟三维空间内烟气的流动和温度。利用F D S软件进行火灾模拟时,模拟结果的准确性与网格尺寸有很大关系。网格尺寸越小,模拟结果越准确,但是模拟时间会大幅增加。根据F D S指导手册给出确定网格尺寸的公式,如式(2)所示。D*=Q0cpTg 25(2)式中:D*为火灾特征直径,m;0为环境空气密度,k g/m3;cp为环境空气比热,k J/(k gK);T为环境温度,K;g为重力加速度,m/s2。网格尺寸的经验值为特征火焰直径的1/1 61/4较为合适,通过计算得到网格尺寸为0.0 80.4 0 m。网格敏感性验证采用的网格尺寸如表1所示。不同网格尺寸下站厅竖向的温度分布如图3所示。由图3可以看出,采用工况C与工况D进行模拟时,所测温度相近。考虑到模拟时间,将网格尺寸选为:近火源处(即整个站厅层)网格尺寸为0.2 m0.2 m0.2 m,远火源处(即两个站台层)网格尺寸为0.4 m0.4 m0.4 m,网格总数约为2 7 0万。1.4 工况设定 离火源最远房间的烟气质量浓度和C O体积421 第3期姚胜旺,等:拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究 表1 网格敏感性验证所用网格尺寸T a b l e 1 M e s h s i z e o f g r i d s e n s i t i v i t y 工况近火源处网格尺寸/m远火源处网格尺寸/mxyzxyzA0.4 0 0 0.4 0 0 0.4 0 0 0.4 0 0 0.4 0 00.4 0 0B0.3 3 3 0.3 3 3 0.4 0 0 0.3 3 3 0.3 3 30.4 0 0C0.2 0 0 0.2 0 0 0.2 0 0 0.4 0 0 0.4 0 00.4 0 0D0.1 0 0 0.1 0 0 0.1 0 0 0.4 0 0 0.4 0 00.4 0 0图3 不同网格尺寸下的站厅温度分布F i g.3 T e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n o f s t a t i o n h a l l u n d e r d i f f e r e n t m e s h s i z e s分数最高,即烟气更容易在最远的房间聚集。对于该地铁站厅而言,两个主侧排烟口距火源最远,烟气更容易聚集在主侧排烟口附近,同时主侧排烟口的排烟量最多,对整个站厅的排烟起着决定性作用。因此在模拟排烟口高度对整体排烟的影响时,以主侧排烟口的高度为变量(见表2),副侧排烟口高度为固定值。表2 模拟工况T a b l e 2 S i m u l a t i o n c o n d i t i o n工况主侧排烟口与拱顶间距/m站台是否补风站台屏蔽门是否开启M 10.2否否M 20.6否否M 31.0否否M 41.4否否M 51.8否否M 60.2是否M 70.2否是2 主侧排烟口与拱顶间距对排烟的影响2.1 理论分析 地铁站厅侧向排烟时,排烟口的排烟效率在烟气层完全将排烟口覆盖并在排烟口下方形成较厚的烟气层时较高;排烟口附近的烟气层较稀薄时,排烟口在排出烟气的同时会排出部分空气,从而出现吸穿现象。地铁站侧向排烟时的吸穿现象示意图如图4所示,其中,H和Hr分别为棚顶高度和烟气层高度,h为排烟口处烟气层厚度,h0为排烟口下沿距棚顶的高度。由图4可以看出,排烟口下沿部分吸入冷空气发生吸穿,排烟口附近烟气层厚度h越小时吸穿越严重。当hh0时可认为排烟口排出的全是烟气,不存在吸穿现象。图4 侧向排烟时的吸穿现象示意图F i g.4 S c h e m a t i c d i a g r a m o f l a t e r a l s m o k e e x h a u s t a s p i r a t i o n p h e n o m e n o n选用高精确度的积分比法确定烟气层的厚度,该方法的原理是以空间内不同高度位置为烟气与空气的分界点,分别对上、下层两部分求温度的积分比,两部分积分比之和(即总积分比)的最小值对应的空间高度即烟气与空气分界面的位置1 6。上层部分的温度积分比ru为ru=1(H-Hr)2HHrt(z)dzHHr1t(z)dz(3)下层部分的温度积分rl为rl=1H2rHr0t(z)dzHr01t(z)dz(4)上、下层温度总积分比rt为rt=ru+rl(5)式中:z为烟气层距地面高度,m;t(z)为竖向温度分布函数。以工况M 1为计算案例,站厅主侧排烟口处竖向温度测点值及各温度测点拟合的温度曲线如图5所示,站厅上、下两部分温度总积分比变化曲线如图6所示。由图6可知,在距站厅地面5 m高度处,温度总积分比变化曲线取得最小值。烟气层高度为5 m时对应的烟气温度为3 7,即排烟口处温度低于3 7 时发生吸穿现象。2.2 模拟结果及分析 工况M 1M 5下主侧排烟口上沿中心点以及下沿中心点处测点温度随火灾时间的变化如图7和图8所示。用主侧排烟口上沿中心点温度判定主侧排烟口何时开始排除烟气,即开始有效排烟;以主侧521东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 图5 竖向温度变化F i g.5 V e r t i c a l t e m p e r a t u r e c h a n g e p l o t图6 温度总积分比变化曲线F i g.6 T o t a l i n t e g r a l r a t i o c h a n g e c u r v e i n t e m p e r a t u r e排烟口下沿中心点温度判定后期烟气层稳定后主侧排烟口是否会出现吸穿现象。由图7可知,5种工况下主侧排烟口上沿中心点处测点温度均在火灾发生1 2 7 s左右达到3 7,即在1 2 7 s前,5种工况下主侧排烟口处于完全吸穿状态,而后进行有效排烟。随着时间的推移,2 5 0 s前各工况下温度不断增加,而后出现上下震荡现象。这是由于火源在2 3 0 s时才达到最大热释放率,而在此之前热释放率一直呈t2快速增加,主侧排烟口附近积聚的烟气热量越来越高,导致2 5 0 s前温度呈较稳定的升高趋势。当热释放率达最大值后,火源稳定释放热量,主侧排烟口附近烟气含热量不再发生较大变化,但排烟时主侧排烟口对附近烟气有一定扰动性,导致后期温度出现上下震荡现象。同时主侧排烟口离拱顶越近,2 5 0 s后温度曲线整体上越低(个别时刻的波动是排烟过程中烟气扰动因素所致),这是由于主侧排烟口能够更好地排出高温烟气,减少附近的热量积聚。图7 主侧排烟口上沿温度变化F i g.7 T e m p e r a t u r e c h a n g e s a l o n g t h e u p p e r e d g e o f t h e m a i n s i d e s m o k e o u t l e t图8 主侧排烟口下沿温度变化F i g.8 T e m p e r a t u r e c h a n g e s a l o n g t h e l o w e r e d g e o f t h e m a i n s i d e s m o k e o u t l e t由图8可以看出,M 1、M 2、M 3工况下主侧排烟口下沿中心点温度分别在火灾发生2 2 3、2 5 2、3 0 5 s后达到3 7 以上,表明这3种工况下主侧主排烟口后续进行无吸穿现象排烟,而工况M 4、M 5,在后期烟气层稳定后,主侧排烟口下沿中心点温度远低于3 7,意味着这两种工况下的主侧排烟口一直进行部分吸穿排烟。图9为不同主侧排烟口与拱顶间距下主侧排烟口切面处火灾发生3 6 0 s时的温度分布,由其可以直观地看出主侧排烟口附近的烟气温度分布。当主侧排烟口与拱顶间距较小时,主侧排烟口附近的烟气层较为稳定,并且主侧排烟口均处于烟气层内,未发生侧排烟吸穿现象(见图9(a)、(b)。随着主侧排烟口与拱顶间距的增大,越来越多的冷空气从主侧排烟口下方被吸入排烟道,温度分割线向上凸,呈“倒U”形;当主侧排烟口与拱顶间距进一步增大时,温度分割线凸进的范围越大,表明侧排烟的吸穿现象越来越严重(见图9(c)(e)。当主侧排烟口与拱顶间距大于1 m时,主侧排烟口覆盖的烟气量随此间距的增加而减少,发生“吸穿”的区域越来越大。621 第3期姚胜旺,等:拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究图9 不同主侧排烟口与拱顶间距下主侧排烟口的烟气温度分布F i g.9 F l u e g a s t e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n a t t h e m a i n s i d e v e n t a t d i f f e r e n t d i s t a n c e s f r o m t h e m a i n s i d e v e n t t o t h e a r c h M 1M 5五种工况下副侧排烟口处烟气温度分布如图1 0所示。从图1 0可以看出,5种工况下副侧排烟口排出夹杂着稀薄烟气的冷空气,基本处于完全吸穿状态。这是由于站厅火灾产生烟气后,低密度的热烟气与环境空气之间形成压力差,即热压。热压或浮力作用使得热烟向站厅上方流动,直到受到站厅拱顶的阻挡,烟气在拱顶处向四周扩散。随着烟气沿着拱顶向四周不断蔓延,烟气的热量不断损失,其温度也随与火源间距的增大而下降,导致烟气浮力逐渐减小,拱顶烟气层逐渐变厚。离火源最远处的站台的两个主侧区域易聚集高浓度的烟气,占主导作用的主侧排烟口已经能够排除大量烟气,可保证烟气层维持在一个较高的高度,因此副侧排烟口基本处于完全吸穿状态。图1 0 不同主侧排烟口与拱顶间距下副侧排烟口的烟气温度分布F i g.1 0 F l u e g a s t e m p e r a t u r e d i s t r i b u t i o n a t t h e s e c o n d a r y s i d e v e n t a t d i f f e r e n t d i s t a n c e s f r o m t h e m a i n s i d e v e n t t o t h e a r c h 地铁站发生火灾时的能见度对于人员逃生有着重要意义,能见度小于1 0 m时人员逃生的难度非常大。站厅2 m高度处能见度切片对比如图1 1所示。能见度切片不仅能够反映能见度的分布情况,也能侧面反映烟气量。主侧排烟口未发生吸穿时,2 m高度处能见度小于1 0 m的阴影面积较小,且整体阴影面积较小(见图1 1(a)(c),表明在主侧排烟口未发生吸穿时,2 m高度处的烟气量较少,站厅机械排烟效果较好。当主侧排烟口发生较大范围的吸穿时,不仅能见度小于1 0 m的阴影面积大幅增加,721东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 图1 1 站厅2 m高度处能见度切片图(工况M 1M 5)F i g.1 1 V i s i b i l i t y s l i c e m a p a t t h e h e i g h t o f 2 m i n t h e s t a t i o n h a l l(w o r k i n g c o n d i t i o n s o f M 1-M 5)整体阴影面积也大幅增大(见图1 1(d),这表示在2 m高度处烟气量较大,站厅整体的排烟效果较差。综上可知,主侧排烟口与拱顶间距对于能否提前排烟没有明显影响,但是对主侧排烟口附近烟气层发生吸穿与否以及整体排烟效率有较大影响。因此,拱形站厅的主侧排烟口与拱顶的间距越小越有利于排烟,建议主侧排烟口至拱顶距离不超过1 m。3 站台补风对站厅排烟的影响 虽然主侧排烟口与拱顶的间距越小,站厅内的排烟效果越好,但对于排烟口与拱顶间距最小的工况M 1,站厅2 m高度处仍有能见度在1 0 m以下的区域。故以M 1、M 6、M 7工况探究站台补风对站厅排烟的影响。站厅2 m高度处能见度切片如图1 2所示。由图1 2可知,当站台进行自然补风(打开站台屏蔽门)及机械补风时,2 m高度处能见度大大改善,能见度1 0 m以下区域基本消失,较低能见度的区域也大幅减少。图1 3和1 4分别为M 1、M 6、M 7 3种工况下火源纵向 切 面 处 速 度 矢 量 图 以 及 距 火 源 不 同 位 置0.5 m高度各测点处的气流速率。由图1 3和1 4可知,工况M 6、M 7下火源附近的近地面处气流速率以及卷吸范围都显著高于工况M 1。这是由于站台层的补风为站厅提供了足够的新风,加快了热烟气的上升,大大提高了站厅层的排烟效率。因此,建议在地铁站厅层发生火灾时,开启站台层的机械补风系统或者打开站台层的屏蔽门,从而提高排烟效率,保证站厅有更好的安全环境供人员疏散。4 结 论 (1)对于拱形结构地铁站厅而言,烟气更容易聚集在主侧排烟口附近,主侧排烟口对拱形站厅排烟有很大的影响。因此,当站厅总排烟量一定时,应保证站厅主侧排烟口大比例的排烟量。(2)主侧排烟口与拱顶间距对于能否提前有效排烟无明显影响,但对主侧排烟口附近烟气层是否会发生吸穿以及整体的排烟效率有较大影响,减小主侧排烟口与拱顶的间距,可以明显提高拱形站厅内的排烟效果,大大改善站厅能见度。主侧排烟口与拱顶的间距越小越有利于排烟,建议拱形站厅主侧排烟口距拱顶的距离不要超过1 m。(3)地铁站厅发生火灾时,开启站台层机械补风821 第3期姚胜旺,等:拱形地铁站厅火灾排烟口位置优化及补风方式研究 图1 2 站厅2 m高度处能见度切片图(工况M 1、M 6、M 7)F i g.1 2 V i s i b i l i t y s l i c e m a p a t t h e h e i g h t o f 2 m i n t h e s t a t i o n h a l l(w o r k i n g c o n d i t i o n s o f M 1,M 6,M 7)图1 3 火源附近速度矢量图F i g.1 3 S p e e d v e c t o r i l l u s t r a t i o n n e a r f i r e s o u r c e图1 4 站厅0.5 m高度处气流速率F i g.1 4 A i r f l o w r a t e a t t h e h e i g h t o f 0.5 m i n t h e s t a t i o n h a l l或是打开站台层屏蔽门进行自然补风可为站厅层提供足够的新风,明显提高站厅层的排烟效率并提供更加安全的环境供人员疏散。参 考 文 献1GAO R,L I A G,HAO X P,e t a l.F i r e-i n d u c e d s m o k e c o n t r o l v i a h y b r i d v e n t i l a t i o n i n a h u g e t r a n s i t t e r m i n a l s u b w a y s t a t i o n J.E n e r g y a n d B u i l d i n g s,2 0 1 2,4 5:2 8 0-2 8 9.2GAO R,L I A G,HAO X P,e t a l.P r e d i c t i o n o f t h e s p r e a d o f s m o k e i n a h u g e t r a n s i t t e r m i n a l s u b w a y s t a t i o n u n d e r s i x d i f f e r e n t f i r e s c e n a r i o s J.T u n n e l l i n g a n d U n d e r g r o u n d S p a c e T e c h n o l o g y,2 0 1 2,3 1:1 2 8-1 3 8.3钟委,纪杰,杨健鹏,等.地铁站内排烟口设置对排烟效果影响 的 实 验 和 模 拟 研 究 J.工 程 力 学,2 0 1 0,2 7(3):1 6 3-1 6 8.4钟委,霍然,周吉伟,等.某地铁站侧式站台火灾时机械排烟的补风研究 J.中国工程科学,2 0 0 7(1):7 8-8 1.(下转第1 4 8页)921东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 1 1MAN T OAN E L L I J O F,GON C A L V E S L M,P E R E I R A E A.D a n s y l c h l o r i d e a s a d e r i v a t i z i n g a g e n t f o r t h e a n a l y s i s o f b i o g e n i c a m i n e s b y C Z E-UVJ.C h r o m a t o g r a p h i a,2 0 2 0,8 3(6):7 6 7-7 7 8.1 2KVA S N I C KA F,VO L D R I C H M.D e t e r m i n a t i o n o f b i o g e n i c a m i n e s b y c a p i l l a r y z o n e e l e c t r o p h o r e s i s w i t h c o n d u c t o m e t r i c d e t e c t i o nJ.J o u r n a l o f C h r o m a t o g r a p h y A,2 0 0 6,1 1 0 3(1):1 4 5-1 4 9.1 3GU B A R T A L L AH E A,MAKAHL EH A,QU I R I NO J P,e t a l.D e t e r m i n a t i o n o f b i o g e n i c a m i n e s i n s e a w a t e r u s i n g c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s w i t h c a p a c i t i v e l y c o u p l e d c o n t a c t l e s s c o n d u c t i v i t y d e t e c t i o nJ.M o l e c u l e s,2 0 1 8,2 3(5):1 1 1 2-1 1 2 1.1 4T I MM M,J O R G E N S E N B M.S i m u l t a n e o u s d e t e r m i n a t i o n o f a mm o n i a,d i m e t h y l a m i n e,t r i m e t h y l a m i n e a n d t r i m e t h y l a m i n e-N-o x i d e i n f i s h e x t r a c t s b y c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s w i t h i n d i r e c t UV-d e t e c t i o nJ.F o o d C h e m i s t r y,2 0 0 2,7 6(4):5 0 9-5 1 8.1 5ME Y E D,MA R K I EW I C Z G D,MA E R E H D,e t a l.D a b s y l d e r i v a t i s a t i o n a s a n a l t e r n a t i v e f o r d a n s y l a t i o n i n t h e d e t e c t i o n o f b i o g e n i c a m i n e s i n f e r m e n t e d m e a t p r o d u c t s b y r e v e r s e d p h a s e h i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h yJ.F o o d C h e m i s t r y,2 0 1 2,1 3 0(4):1 0 1 7-1 0 2 3.1 6L OUR D E S A,AN G E L R,M I GU E L V.D i r e c t d e t e r m i n a t i o n o f b i o g e n i c a m i n e s i n