高速铁路隧道救援站烟气控制及人员疏散

着火列车停靠在救援站后，着火车厢可能位于救援站的任意位置，当着火车厢正对某横通道时，受火灾高温辐射和烟气蔓延的影响，不能打开此横通道进行人员疏散，为最不利情况。若最不利情况下能够满足人员安全疏散准则，则所有工况均满足，人员能够安全进行疏散。因此取列车停留位置1[着火车厢正对横通道2（救援站端部）]、位置2（着火车厢位于横通道5、6之间）、位置3（着火车厢正对横通道7（救援站中部横通道）三种工况进行研究分析，确定发生隧道火灾人员能否进行安全疏散，其中，位置1及位置3为不利工况。

在有烟气情况下，烟气对于人员的行走速度、心理以及判断能力有极大的影响。随着烟气浓度的增大，影响会更厉害。因此，火灾烟气的浓度改变了疏散人员的行走速度。根据文献[60， 61]，人员在烟气条件下的疏散速度为0.4～0.9 m/s。国内外研究者[60-63]在研究人员疏散速度时都是组织成年人进行试验，而没有考虑儿童、老人及行动不便的群体的疏散速度；因此，在计算中设定儿童的疏散速度时，应在成人疏散速度的基础上乘以折算系数0.8。具体场景下人员疏散速度取值如表5-7所示。

表5-7　不同烟气浓度下人员疏散速度取值

高速列车在隧道内发生火灾后，运行至救援站疏散人员，救援站内部烟气蔓延处于起始状态，其烟气浓度相对较小，因此，中青年疏散速度可取0.60 m/s，儿童疏散速度取0.48 m/s。

5.4.4.1　着火列车停靠位置1

着火列车停靠位置1（图5-6）时，列车第三车厢着火，对应车门及正对横通道无法进行人员疏散，因此将第三车厢车门及横通道2入口设置成关闭状态（图5-7），模拟人员疏散过程（图5-8）。

图5-6　着火列车停靠位置1

图5-7　停靠位置1疏散模拟

图5-8　30 s时人员疏散模拟

由图5-9得出结论：使用Pathfinder软件模拟救援站人员疏散过程，完成人员全部疏散的必需安全疏散时间RSET=1.1× 185.5=204.05 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散。

图5-9　停靠位置1疏散时间（不考虑烟气影响）

由图5-10得，存在烟气影响过程，其人员安全疏散时间为RSET=1.1×298.0=327.8 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散，疏散总时间较之未考虑烟气流动人员安全疏散时间增加60.29%。

图5-10　停靠位置1疏散时间（考虑烟气影响）

5.4.4.2　着火列车停靠位置2

着火列车停靠位置2时（图5-11），列车第三车厢着火，对应车门无法进行人员疏散，因此将第三车厢车门关闭（图5-12），着火车厢位于横通道5及横通道6之间。

图5-11　列车停靠位置2布局

图5-12　停靠位置2疏散模拟(www.xing528.com)

由图5-13得出结论：使用Pathfinder软件模拟救援站人员疏散过程，完成人员全部疏散的必需安全疏散时间RSET=1.1× 165.5=182.05 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散。

图5-13　停靠位置2疏散时间（不考虑烟气影响）

存在烟气影响过程（图5-14），其人员安全疏散时间为RSET= 1.1×264.3=290.73 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散，疏散总时间较之未考虑烟气流动人员安全疏散时间增加59.70%。

图5-14　停靠位置2疏散时间（考虑烟气影响）

5.4.4.3　着火列车停靠位置3

着火列车停靠位置3时（图5-15），列车第三车厢着火，对应车门及正对横通道无法进行人员疏散，因此将第三车厢车门及横通道7入口设置成关闭状态（图5-16），模拟人员疏散过程。

图5-15　列车停靠位置3布局

图5-16　停靠位置3疏散模拟

由图5-17得出结论：使用Pathfinder软件模拟救援站人员疏散过程，完成人员全部疏散的必需安全疏散时间RSET=1.1× 175.8=193.38 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散。

图5-17　停靠位置3疏散时间（不考虑烟气影响）

存在烟气影响过程（图5-18），其人员安全疏散时间为RSET= 1.1×297.8=327.58 s<6 min，在可用安全疏散时间以内，列车人员可以全部进行安全疏散，疏散总时间较之未考虑烟气流动人员安全疏散时间增加69.39%。

图5-18　停靠位置3疏散时间（考虑烟气影响）

如表5-8，列车停靠在位置1及位置3时，火源位置正对横通道，疏散过程中，相应横通道无法进行人员疏散，人员疏散总时间明显增大；在存在烟气影响状态下，人员疏散总时间分别为327.80 s及327.58 s。列车停靠位置2时，火源位置介于横通道5及横通道6之间，疏散过程中，对应着火车厢相应车门无法进行疏散，横通道均可进行人员疏散，着火位置只是影响到人员车厢疏散时间，人员疏散总时间为290.73 s。

表5-8　不用工况人员安全疏散对比

在人员安全疏散过程中，烟气流动对人员安全疏散有着显著影响，增加了人员疏散难度。着火列车停靠位置1及位置3时，影响车厢人员安全疏散及横通道人员安全疏散，人员安全疏散总时间明显大于位置2人员安全疏散总时间；停靠位置1及位置3均为着火车厢正对横通道，存在烟气流动影响人员安全疏散时，两者疏散状况相近，但着火车厢正对救援站端部横通道时，即停靠位置1时，烟气对于人员安全疏散的影响明显小于着火车厢正对救援站中部横通道。

因此，列车停靠在位置2为最有利工况，在列车发生火灾进行人员疏散时，尽可能避免着火车厢正对横通道入口，减少横通道利用情况对于人员安全疏散的影响，最大限度减少人员必需安全疏散时间，保证人员生命财产安全。最不利工况下，人员必需安全疏散时间满足小于可用安全疏散时间，人员全部可以完成安全疏散，因此，平安隧道发生隧道火灾后，人员可以进行安全疏散。