地铁车站人员应急疏散研究

贾宇航

摘 要：随着经济和各行各业的快速发展，地铁疏散中人员特征观测、疏散行为分析和具体的站点疏散仿真分析方面提供了宝贵的数据和经验。而在车站公共布置的设计中，设计者更注重了车站的正常使用性、经济性，防灾设计仅按照规范进行了相关计算，但对于设置相同的疏散设施的情况下，仅依靠规范计算无法对各方案的优缺点进行分析。车站的公共区是乘客使用的重要场所，也是防灾设计的重点和难点。在设计时常遇到满足防灾规范及正常服务功能的前提下，公共区楼扶梯设计及闸机存在多种方案布置。

关键词：地铁车站;人员;应急疏散

引言

随着当前我国地铁建设的进一步发展，各大城市的地铁车站纷纷投入使用，方便了人们的生活和工作。但是地铁车站作为人员聚集的区域，一旦发生火灾所带来的后果是比较严重的，为了避免火灾发生造成损失，以及最大程度降低人员伤亡，通过仿真模拟技术的应用对人员疏散状况进行分析，可以为实际地铁车站火灾以及人员疏散的优化应对提供依据。本文首先对地铁车站火灾发生的特征以及对人员疏散的影响进行分析，然后就火灾和人员疏散仿真模拟技术的发展详细探究，希望能从理论层面就地铁车站火灾以及人员疏散仿真模拟技术的应用研究，进一步深化了解仿真模拟技术的应用价值。

1 地铁车站火灾对人员疏散的影响分析

近些年我国地铁建设的速度加快，地铁在运营过程中火灾的事件也偶有发生，这对乘车人员的安全造成了很大的威胁，地铁车站火灾发生后对人员疏散产生的影响是比较大的。在正常的情况下人员所使用的平均疏散时间比火灾下用的时间长，人员的速度是重要的影响因素，每个人都想要及早的脱离危险的环境，这就使得前进的速度加快，火灾没有达到危险状态的时候，对人员的疏散影响是不明显的，其他设施管理都正常的时候，车站在正常状况下疏散相应数量人员需要的时间，能够作为火灾下疏散相同数量人员需要时间的参考[3]。火源的强度不同对疏散产生的影响也是不同的，火灾发生速率需要对可燃物以及材料和墙等进行充分的考虑，地铁的火灾场景当中采用的大多是5-50MW火灾热释放的速度，地铁列车内起火通常是采取10MW，可移动的是采用5MW，火源的强度在达到10MW的时候需要疏散的时间就要比5MW需要的时间长，火势越大对人员的疏散产生的不利影响也是越大的，需要的疏散时间就相对比较长。除此之外，地铁中的楼梯宽度因素也会影响人员的疏散效果，以及出口条件因素也会影响人员的疏散，自动检票闸机对人员疏散的影响也比较大。

2 地铁防灾疏散设计方法

2.1设计规范计算方法

目前，现行地铁防灾疏散计算规范中国内应用的主要规范分别为《地铁设计规范》（GB50517-2013）和《地铁设计防火标准》（GB51298-2018），两本规范既有相同点也存在一定的差异。

2.2仿真模拟技术发展

地铁车站火灾和人员疏散仿真模拟技术的研究愈来愈深入，当前在地铁车站火灾烟气流动的规律以及控制研究的方法上有①现场试验;②CFD数值模拟;③比例模型试验。相关的研究都有利于地铁车站以及区间设计参考。现场的试验以及比例模型的试验就地铁车站火灾有着化学反应等模拟，就要比较多的人力物力的投入，并且也只能进行局部的测定，不能对整体建筑火灾过程进行再现。通过CFD火灾数值模拟技术的应用和数值分析以及传热学等诸多的理论进行结合起来运用，可以对火灾科学研究起到积极作用。火灾烟气流动计算模拟的方法是多样的，其中的①区域模拟;②网络模拟;③场模拟是比较重要的类型，每个模拟的方法都对应着不同场合。区域模拟是对单房间的诸多参数均匀控制体，求解方程的方式获得控制体参数随时间变化，计算量实际比较小，显然对地铁车站这一狭长建筑是不适合的。而对于网络模拟的方法应用是把整个建筑为一系统，每个房间是控制体，这样的方法应用精度相对比较低，能够就多房间以及计算距离起火房间远区域状况。最后场模拟的方法应用主要是通过对区间划分控制体的计算，对内部参数变化进行计算，对于建筑类型多以及实用性强的比较适合。对于地铁车站火灾发生不同火灾的烟气流动计算模拟方法所对应的CFD模拟软件。

2.3提高地铁站工作人员的疏散指挥能力

一旦发生火灾，站内旅客必定发生恐慌，由于人群容易表现出从众心理、归巢行为等使整个疏散过程特别混乱，这个时候就需要站内工作人员能够及时指挥、引导旅客有序撤离。站内工作人员的指挥将有效地降低旅客的恐惧心理，减少混乱局面，提高疏散效率，因此，地铁运营单位应认真进行火灾应急预案演练，提高工作人员疏散指挥能力。

2.4疏散客流数量

根据线路特征，本线以通勤客流为主，参照相关文献，本文客流相关参数选取如下：1）性别组成，根据客流调查，本模拟采用工作日高峰时段，男性占比54.3%，女性占比44.7%。其中青年占比为60%，中年为30%，其他为10%。2）行走速度，根据客流调查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，根据客流调查，男性为45cm，女性的肩宽41cm，均设置为正态分布。4）出入口数量，本站站厅层设置3个个出入口，每个出入口的疏散净宽度为5m。

结语

地铁车站是人流量大，密集度高的区域，是城市基础设施中比较重要的内容，当前的各大城市地铁的客流量比地面公共汽车高几倍。从人流量大以及作为重要的中转站的角度进行分析来看，一旦出现火灾很容易造成人员伤亡，所以人员疏散效率的提高就显得比较重要，需要通过仿真模拟技术加以科学运用，对人员疏散的状况进行阐释。

参考文献

[1]丁伟，史聪灵，钟茂华，等.地铁车站站台火灾时端门开启模式研究[J].安全与环境学报，2016，16（3）：75-79.

[2]丁厚成，朱庆松，郭双林，等.地铁区间隧道火灾烟气流动特性对人员疏散影响的数值模拟[J].安全与环境工程，2019，26（2）：162-168.

[3]李建，史聪灵，胥旋，等.轨顶排烟口对地铁地下车站火灾排烟效果影响研究[J].中国安全生产科学技术，2019，15（1）：175-180.

[4]李丹辰，钟茂华，梅棋，等.地铁同站台高架换乘车站火灾人员疏散研究[J].中国安全生产科学技术，2019，15（6）：5-11.