上海虹梅南路越江隧道人员疏散模拟实践

对于长大隧道工程而言，人员安全疏散分析是必不可少的。本章的目的在于结合上海虹梅南路越江隧道案例，说明人员安全疏散的方法和步骤，通过疏散分析得到隧道发生火灾时，隧道内人员疏散所需要的时间，评价在火灾条件下，隧道内人员的安全性。

对上海虹梅南路越江隧道的主要功能区域将分别采用简化疏散计算公式和计算机模拟软件Building EXODUS模拟，计算出各个区域疏散所需要的时间，并对不同方法得到的结果进行比较分析，针对疏散中的关键节点提出建议。

按简化公式计算疏散时间时，考虑到隧道楼(滑)梯出口宽度较窄、需疏散人员较多的情况，楼梯通道的通过能力取40人/(m·min)，根据案例工程的设计，楼(滑)梯口的净宽度为0.8 m，则一个楼梯口的通过能力为32 人/min，滑梯的通过能力则取为20 人/min(即3 s/人)。考虑到救援疏散层通道较窄，人员的综合移动速度按1.0 m/s计算，在楼梯上的移动速度为平地移动速度的0.8倍。根据案例工程的设计，楼梯长度为5.5 m。

采用简化计算公式和软件模拟计算得到的疏散移动时间对比表明，同等条件下，采用简化计算公式得到的疏散移动时间比软件模拟得到的疏散移动时间长，简化公式计算得到的结果偏于保守。

从车道层疏散到疏散救援层的通道采用楼梯的通过能力比滑梯通过能力高，采用楼梯能减少疏散时上层车道的人员排队时间。楼梯的通过能力可以通过增加楼梯净宽度来提高，而滑梯的通过能力基本与滑梯宽度无关。

由于在大多数火灾场景下，采用两种方法计算得到的将隧道内所有人员完全疏散至工作井楼梯出地面的时间都很长(30 min左右)，超过了一般人员的耐受标准，因此在隧道的消防设计中，为减少人员达到安全区域的时间，需要减小疏散距离，提供更多的安全区域。本项目通过设计适当的消防和防烟、通风照明设施，将隧道下层的疏散救援层设计为“安全区”，火灾时，车道层的人员通过滑梯进入疏散救援层后即可认为已经安全。因此，可以认为疏散时间是从火灾开始到人员从车道层进入疏散救援层的时间。

采用滑梯和楼梯时的疏散总时间与火灾下能提供的有效疏散时间比较分别见表4.8和表4.9。

根据疏散安全准则：A set＞1.2R set(A set为烟气分析结果能提供的有效疏散时间，R set为满足疏散安全要求所需的时间)，从表4.8可以看出，在一般情况下，采用滑梯时，疏散场景1、疏散场景2和疏散场景4能满足安全疏散要求，而疏散场景3即当火灾正好发生在疏散滑梯口附近时，不一定能满足安全疏散要求。在所有车辆满员的情况下，疏散场景1和疏散场景4能满足安全疏散要求，疏散场景2基本满足疏散要求，而疏散场景3当火灾正好发生在疏散滑梯口附近时，不一定能满足安全疏散要求。(www.xing528.com)

表4.8　采用滑梯的疏散时间与有效疏散时间对比(软件模拟结果)

楼梯疏散情况没有采用软件进行模拟分析，从滑梯疏散的模拟结果可以看出，采用简化公式计算得到的结果是偏于保守的，因此，表4.9的计算结果也是偏于安全的。从表4.9可以看出，在一般情况下，采用楼梯时，所有疏散场景都能满足安全疏散要求。在所有车辆满员的情况下，疏散场景1，疏散场景2和疏散场景4能满足安全疏散要求，而疏散场景3当火灾正好发生在疏散楼梯口附近时，不一定能满足安全疏散要求。

表4.9　采用楼梯的疏散时间与有效疏散时间对比(简化公式计算结果)

通过采用滑梯和楼梯的疏散分析结果表明，楼梯比滑梯具有更高的通过能力，本案例工程采用滑梯时，不能满足部分火灾疏散场景的安全疏散要求，采用楼梯能较好地改善这一状况，建议采用楼梯作为隧道上、下层之间的疏散通道形式。