基于FDS地铁火灾烟气蔓延数值模拟研究

不同火源在相同风速下持续时间如表2所示。

30 MW和100 MW火灾时隧道中心线温度场分布图如图2所示。在纵向通风风速为2．5 m／s的条件下，火灾规模越大，隧道内各点的温度越高，温度场的扩散范围越大；火灾时，隧道内温度有一个急剧增加的过程；不同规模的火灾，隧道内所产生的最高温度从200～1 000℃以上不等，30 MW的火灾在火源处火焰的最高温度可达200℃左右，100 MW的火灾在火源处壁顶的最高温度可达1 000℃以上。

隧道内纵向温度分布特点表现为：火源温度最高，随着远离火区温度逐渐降低；随着时间增长，火源附近上游区域的温度高于下游区域的温度；竖直方向呈上层高底层低。
30 MW和100 MW火灾时隧道中心线上烟气能见度场分布图如图3所示。烟气层高度是描述火灾烟气运动的重要参数之一。当发生火灾时，如果烟气层高度过低，会直接影响到人的视力，也就不容易判断正确的逃生路线，有可能会逃到更危险的区域。

基于此，通过仿真，可以得出隧道火灾烟气流纵向分布的特性：
(1)火灾时，隧道内火灾烟气层在竖直方向的最低高度从2～6 m不等，大部分情况为烟气层在隧道内3 m左右的高度上下波动。
(2)风机产生的风力及火源处源源不断的烟气流所产生的向上喷发的动力，加之烟气流在壁顶滞留时间较短，烟气被吹向下游，远离风机的区域烟气会首先下沉并朝上游方向逐渐堆积。远离风机的高层区域的烟气所受到的纵向风力较小，由于惯性作用的减弱加上重力作用，所以远处烟气将首先下沉。
(3)随着烟气下沉，隧道内的能见度将逐渐降低，分布规律为隧道高层烟气浓密，能见度低；底层烟气稀疏，能见度较高；远离火源区域较浓密，近火源区域较稀疏。

4 结论
综合上述，当地铁隧道发生火灾时，较为理想的逃生及救援路径就是借助隧道内的人行横洞，车行横洞次之。烟气流几乎不会进入人行横洞，且其内温度也接近常温；对车行横洞而言，横洞底层温度也接近常温，30 MW的火源功率左洞内的烟层高度在4 m以上，但是烟气从右洞大量进入左洞，使其空气质量会有所下降，并且会带入一定量的有毒气体，会对左洞交通造成一定影响，但不失为救援及逃生可考虑的重要路径。逃生人员可迅速通过横洞到达安全区域，救援人员亦可通过横洞来展开相关的救援工作。另外，利用隧道通风系统控制火灾烟气防止其向上游扩散，防止烟气回流，可为人员疏散和消防救援在上游提供有利的救援环境。