地鐵站臺(tái)列車火災(zāi)人員安全疏散時(shí)間對(duì)比研究

正文：

0 引言

《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》第28.2.11規(guī)定：車站站臺(tái)公共區(qū)的樓梯、自動(dòng)扶梯、出入口通道，應(yīng)滿足當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)在6min內(nèi)將遠(yuǎn)期或客流控制期超高峰小時(shí)一列車進(jìn)站列車所載的乘客及站臺(tái)上的候車人員全部撤離站臺(tái)到達(dá)安全區(qū)的要求。因此，地鐵車站站臺(tái)火災(zāi)時(shí)是否能夠保證一列車乘客和站臺(tái)候車人員在6min內(nèi)撤離站臺(tái)至關(guān)重要。

本文選擇地下二層島式站臺(tái)，按照模擬計(jì)算進(jìn)行了人員安全疏散時(shí)間研究。這不僅能為地鐵安全運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)支持，而且也能為地鐵安全疏散設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考。

1 車站概況及人員特性

1.1 車站概況

研究車站選擇某市地鐵1號(hào)線的A站，該站為地下二層島式車站，其中地下一層為站廳層，地下二層為站臺(tái)層，站廳長(zhǎng)度為67m，寬度為18m，站臺(tái)兩端門長(zhǎng)度為115m，寬度為10m。站廳層的出口共4個(gè)（出口1、2、3、4），目前有3個(gè)（出口2、3、4）投入使用。地鐵列車采用B型車6節(jié)編組，每節(jié)車輛設(shè)4個(gè)（8扇）列車門。站臺(tái)通向站廳的樓扶梯共有4部，其中2部為自動(dòng)扶梯（均為上行扶梯），2部為樓梯。樓梯1、樓梯2的寬度為2.2m，臺(tái)階為34個(gè)，樓梯平臺(tái)長(zhǎng)度為1m，1m寬樓梯每小時(shí)通過人數(shù)為3700人。扶梯1和扶梯2的寬度為1m，速度為0.65m/s，1m寬自動(dòng)扶梯每小時(shí)通過人數(shù)不大于8190人。A站站臺(tái)層平面示意圖見圖1、站廳層平面示意圖見圖2。

圖1 A站臺(tái)層平面示意圖

圖2 A站站廳層平面示意圖

1.2 人員特性

站臺(tái)列車火災(zāi)時(shí)，需將一列車乘客和站臺(tái)候車乘客撤離站臺(tái)疏散至站廳層。通過客流觀測(cè)，A站的一列車乘客和站臺(tái)候車乘客的人員比例約為4：1，其中中青年男士約占45%，中青年女士約占38%，老人及兒童約占17%。不同年齡、性別人員的運(yùn)動(dòng)速度參考《地鐵安全疏散規(guī)范》第5.9條速度的規(guī)定。人員的平均水平行走速度為65.44m/min。疏散人員按照一列車乘客和站臺(tái)候車乘客4：1的人員比例增加，疏散人員數(shù)量從600人增加至2000人，每次增加200人。

2 數(shù)值模擬計(jì)算

BuildingEXODUS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于超市、醫(yī)院、車站、學(xué)校、機(jī)場(chǎng)等建筑人員疏散過程的模擬分析之中。BuildingEXODUS為精細(xì)網(wǎng)格模型，模型采用0.5m×0.5m的正方形網(wǎng)格點(diǎn)，每個(gè)網(wǎng)格可與相鄰八個(gè)網(wǎng)格相連?？奢斎敫鞣N人員行為特征及火災(zāi)危險(xiǎn)特性等逃生影響參數(shù)進(jìn)行模擬，以展現(xiàn)更符合實(shí)際情況的人員逃生模擬結(jié)果。

站臺(tái)列車火災(zāi)時(shí)，不同疏散人數(shù)通過數(shù)值模擬，模擬計(jì)算結(jié)果見表1。當(dāng)600人、800人、1000人、1200人疏散時(shí)，疏散時(shí)間小于6min，能滿足《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》6min的要求；1400人、1600人、1800人、2000人疏散時(shí)，疏散時(shí)間大于6min，不能滿足《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》6min的要求。

表1 不同疏散人數(shù)模擬計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)果分析

圖3 不同疏散人數(shù)按照數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果

不同疏散人數(shù)按照數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果見圖3。結(jié)果表明：隨著人員數(shù)量的增加，數(shù)值模擬計(jì)算疏散時(shí)間均隨著疏散人數(shù)的增加而增加，呈線性增加趨勢(shì)；擬合曲線斜率的倒數(shù)為疏散通道的通過能力。

不同疏散人數(shù)按照數(shù)值模擬計(jì)算疏散時(shí)間，計(jì)算結(jié)果存在一定的差異，分析其原因如下：數(shù)值模擬計(jì)算可以通過人為調(diào)節(jié)分配使得兩組樓扶梯的人員同時(shí)疏散完畢，不產(chǎn)生通道非均勻偏差時(shí)間，但數(shù)值模擬更多考慮了人員的心理行為特性、站臺(tái)的空間布局以及樓扶梯的不飽和利用等，因此數(shù)值模擬計(jì)算的疏散通道通過能力略降低。

4 結(jié)論

本文通過和BuildingEXODUS數(shù)值模擬方法研究地鐵站臺(tái)列車火災(zāi)人員疏散時(shí)間，研究結(jié)果表明：數(shù)值模擬計(jì)算的疏散時(shí)間均隨著疏散人數(shù)的增加而呈線性增加趨勢(shì)；擬合曲線斜率的倒數(shù)為疏散通道的通過能力。