基于BIM的城市轨道交通运营阶段安全预警模型研究

• 作 者: 赵喜祥
• 出 处: 内蒙古科技大学
• 发表日期: 2020年03期
• 关键词: BIM 火灾模拟 安全疏散 应急管理

我国城市现代化发展进程增速迅猛,城市轨道交通已然成为一些一线城市的主要交通工具,有效缓解了交通拥挤问题。城市轨道交通一旦发生事故往往会对乘客、公众、员工造成伤害,带来极大的社会负面影响。而火灾事故在城市轨道交通安全事故中比例最高、影响最大,所以城市轨道交通消防安全尤为重要。传统的城市轨道交通火灾仿真模拟在建模上存在诸多问题,如缺少必要材质信息、环境模型不准确,建模过程繁琐等。而基于BIM的地铁车站仿真模型可以提供与实际相符的火灾场景,提高模拟的准确性。本文首先运用文献研究、实地调研、模型分析、理论与实践相结合等方法提出了将BIM技术应用于城市轨道交通应急管理方面的实施方案,对哈尔滨市的某地铁车站进行火灾数值模拟,运用BIM技术进行地铁车站三维模型的建立,以DXF格式与Pyrosim火灾模拟软件对接,研究在不同火源位置、不同火源功率下的通风模式以及屏蔽门开启方式对地铁火灾发生时站台温度场、速度场、以及能见度和CO浓度分布的影响,得出隧道辅助风机和站台主风机同时开启可以更有效降低站台温度及有毒气体浓度,增大站台能见度。相对于主风机排烟模式,站台温度降低18.1%,一氧化碳体积分数降低25%。相比自然排烟模式站台温度降低46.2%,一氧化碳体积分数降低42%。屏蔽门的全部开启虽然可以降低站台温度场的温度和有毒气体浓度,但会引起站台气流组织的紊乱,造成疏散通道风速过高不利于人员疏散。选择屏蔽门单侧开启方案既可以满足降低站台温度的要求,同时满足CO浓度和能见度的分布要求,为最合适的选择。随后将地铁车站的BIM模型以DXF格式导入Pathfinder安全疏散仿真软件,通过现场调研和相关规范,根据疏散人员的行为特征以及车站高峰小时的客流量,设定疏散模拟参数,分析了在地铁远高峰小时无列车、单列车和双列车同时在站三种疏散情况,得出在无列车和单列车情况下地铁的疏散能力可以满足要求,在双列车同时在站时疏散时间较长,四号出入口利用率偏低等问题。最后根据站台火灾模拟得出的烟气蔓延规律以及人员安全疏散仿真模拟得出的结果,编制了地铁车站站台火灾下的应急预案,并且针对存在的安全隐患对加强地铁车站消防安全提出若干优化措施。