地鐵車站人員應急疏散研究

賈宇航

摘 要：隨著經濟和各行各業的快速發展，地鐵疏散中人員特征觀測、疏散行為分析和具體的站點疏散仿真分析方面提供了寶貴的數據和經驗。而在車站公共布置的設計中，設計者更注重了車站的正常使用性、經濟性，防災設計僅按照規范進行了相關計算，但對于設置相同的疏散設施的情況下，僅依靠規范計算無法對各方案的優缺點進行分析。車站的公共區是乘客使用的重要場所，也是防災設計的重點和難點。在設計時常遇到滿足防災規范及正常服務功能的前提下，公共區樓扶梯設計及閘機存在多種方案布置。

關鍵詞：地鐵車站;人員;應急疏散

引言

隨著當前我國地鐵建設的進一步發展，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域，一旦發生火災所帶來的后果是比較嚴重的，為了避免火災發生造成損失，以及最大程度降低人員傷亡，通過仿真模擬技術的應用對人員疏散狀況進行分析，可以為實際地鐵車站火災以及人員疏散的優化應對提供依據。本文首先對地鐵車站火災發生的特征以及對人員疏散的影響進行分析，然后就火災和人員疏散仿真模擬技術的發展詳細探究，希望能從理論層面就地鐵車站火災以及人員疏散仿真模擬技術的應用研究，進一步深化了解仿真模擬技術的應用價值。

1 地鐵車站火災對人員疏散的影響分析

近些年我國地鐵建設的速度加快，地鐵在運營過程中火災的事件也偶有發生，這對乘車人員的安全造成了很大的威脅，地鐵車站火災發生后對人員疏散產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境，這就使得前進的速度加快，火災沒有達到危險狀態的時候，對人員的疏散影響是不明顯的，其他設施管理都正常的時候，車站在正常狀況下疏散相應數量人員需要的時間，能夠作為火災下疏散相同數量人員需要時間的參考[3]。火源的強度不同對疏散產生的影響也是不同的，火災發生速率需要對可燃物以及材料和墻等進行充分的考慮，地鐵的火災場景當中采用的大多是5-50MW火災熱釋放的速度，地鐵列車內起火通常是采取10MW，可移動的是采用5MW，火源的強度在達到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，自動檢票閘機對人員疏散的影響也比較大。

2 地鐵防災疏散設計方法

2.1設計規范計算方法

目前，現行地鐵防災疏散計算規范中國內應用的主要規范分別為《地鐵設計規范》（GB50517-2013）和《地鐵設計防火標準》（GB51298-2018），兩本規范既有相同點也存在一定的差異。

2.2仿真模擬技術發展

地鐵車站火災和人員疏散仿真模擬技術的研究愈來愈深入，當前在地鐵車站火災煙氣流動的規律以及控制研究的方法上有①現場試驗;②CFD數值模擬;③比例模型試驗。相關的研究都有利于地鐵車站以及區間設計參考。現場的試驗以及比例模型的試驗就地鐵車站火災有著化學反應等模擬，就要比較多的人力物力的投入，并且也只能進行局部的測定，不能對整體建筑火災過程進行再現。通過CFD火災數值模擬技術的應用和數值分析以及傳熱學等諸多的理論進行結合起來運用，可以對火災科學研究起到積極作用。火災煙氣流動計算模擬的方法是多樣的，其中的①區域模擬;②網絡模擬;③場模擬是比較重要的類型，每個模擬的方法都對應著不同場合。區域模擬是對單房間的諸多參數均勻控制體，求解方程的方式獲得控制體參數隨時間變化，計算量實際比較小，顯然對地鐵車站這一狹長建筑是不適合的。而對于網絡模擬的方法應用是把整個建筑為一系統，每個房間是控制體，這樣的方法應用精度相對比較低，能夠就多房間以及計算距離起火房間遠區域狀況。最后場模擬的方法應用主要是通過對區間劃分控制體的計算，對內部參數變化進行計算，對于建筑類型多以及實用性強的比較適合。對于地鐵車站火災發生不同火災的煙氣流動計算模擬方法所對應的CFD模擬軟件。

2.3提高地鐵站工作人員的疏散指揮能力

一旦發生火災，站內旅客必定發生恐慌，由于人群容易表現出從眾心理、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工作人員能夠及時指揮、引導旅客有序撤離。站內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，地鐵運營單位應認真進行火災應急預案演練，提高工作人員疏散指揮能力。

2.4疏散客流數量

根據線路特征，本線以通勤客流為主，參照相關文獻，本文客流相關參數選取如下：1）性別組成，根據客流調查，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，根據客流調查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，根據客流調查，男性為45cm，女性的肩寬41cm，均設置為正態分布。4）出入口數量，本站站廳層設置3個個出入口，每個出入口的疏散凈寬度為5m。

結語

地鐵車站是人流量大，密集度高的區域，是城市基礎設施中比較重要的內容，當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站的角度進行分析來看，一旦出現火災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加以科學運用，對人員疏散的狀況進行闡釋。

參考文獻

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