Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

03 noyabr 2026, çərşənbə axşamı
VERİANLA Müstəqil elmi yayımçılıq
Verianla on Google Play
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Humanitar Elmlər / Memarlıq / Metro Tunellərində Yanğın Dinamikası və Təxliyə üçün İnteqrə olunmuş Məkan-Zaman Risk Qiymətləndirmə Modeli
Memarlıq

Metro Tunellərində Yanğın Dinamikası və Təxliyə üçün İnteqrə olunmuş Məkan-Zaman Risk Qiymətləndirmə Modeli

Bu tədqiqat dar metro tunellərində yanğının inkişafı ilə sərnişin təxliyəsinin eyni zaman və məkan sistemi daxilində necə qarşılıqlı təsir etdiyini qiymətləndirmək üçün İnteqrə olunmuş Məkan-Zaman Risk Qiymətləndirmə Modelini təklif edir.

17/10/2026  Veri Anla  213 baxış
Metro Tunellərində Yanğın Dinamikası və Təxliyə üçün İnteqrə olunmuş Məkan-Zaman Risk Qiymətləndirmə Modeli

Bu tədqiqat dar metro tunellərində yanğının inkişafı ilə sərnişin təxliyəsinin eyni zaman və məkan sistemi daxilində necə qarşılıqlı təsir etdiyini qiymətləndirmək üçün İnteqrə olunmuş Məkan-Zaman Risk Qiymətləndirmə Modelini təklif edir. Bu model Fire Dynamics Simulator (FDS) daxilində Large-Eddy Simulation (LES) əsaslı hesablama maye dinamikasını, Pathfinder agent-əsaslı piyada təxliyə modeli və Fractional Effective Dose (FED) toksiklik metrikası ilə birləşdirən hesablama risk qiymətləndirmə çərçivəsidir. Tədqiqatda %2 uzununa maili metro tunelində 9,5 MW və 12 MW yanğın şəraitində Tək Tərəfli Təxliyə (SSE), İki Tərəfli Təxliyə (DSE) və Sprinkler Dəstəkli Tək Tərəfli Təxliyə (SSE-S) ssenariləri müqayisə edilmişdir.

Simulyasiyalar %2 maililiyin baca effekti yaradaraq tüstünü, isti qazı və toksik komponentləri yuxarı maililik istiqamətinə daha sürətlə daşıdığını göstərmişdir. Yüksək intensivlikli SSE şəraitində B istiqamətində 60 °C temperatur həddi təxminən 220 s-də aşılmış və model temperaturu 1200 °C-dən yuxarı qalxmışdır. Eyni ssenaridə FED = 0,1 kritik həddi 505 s-də aşılmış, ümumi təxliyə müddəti 1390 s olmuş və maksimum FED 15,33-ə çatmışdır.

DSE eyni yüksək yanğın şəraitində sərnişinləri iki istiqamətə paylayaraq darboğazı azaltmış, maksimum təxliyə müddətini 823 s-ə və maksimum FED-i 0,52-yə endirmişdir. Bu dəyər SSE ilə müqayisədə çox böyük yaxşılaşmadır; lakin tədqiqatın öz konservativ FED = 0,1 təhlükəsizlik həddindən yuxarıdır və mənbədə verilən FED təsnifatında 0,3–1 aralığı “ciddi” məruzqalma zonasıdır. Buna görə DSE nəticəsi risksiz təxliyə demək deyil.

SSE-S ssenarisində tavanda yerləşdirilmiş üç sprinkler alışmadan 90 s sonra aktivləşdirilmiş və modeldə alovlar təxminən 105 s-də söndürülmüşdür. Bununla belə, suyun soyutma təsiri qalıq tüstünün qaldırıcı qüvvəsini azaltmış və təxminən 150 s-dən sonra soyudulmuş tüstünün aşağı səviyyələrə, sərnişinlərin nəfəsalma zonasına doğru çökməsinə səbəb olmuşdur. Tədqiqatın mühüm nəticəsi budur ki, yanğınsöndürmə ilə tüstüyə nəzarətin bir-birindən müstəqil layihələndirilməsi yeni toksik məruzqalma riski yarada bilər.

Tədqiqatın nəticələri real metro yanğını və ya sərnişin təcrübəsi deyil. Sərnişinlər vahid 1,3 m/s yerimə sürəti ilə modelləşdirilmiş; panika, təxliyədən əvvəl gecikmə, yaşlı və ya əlil sərnişinlərin hərəkət fərqləri birbaşa təmsil edilməmişdir. Yanacaq xüsusiyyətləri Tiflex/Plywood-a görə kalibr edilmişdir və məcburi uzununa ventilyasiya ilə sprinklerdən sonrakı tüstü çökməsinin qarşılıqlı təsiri ayrıca sınaqdan keçirilməmişdir.

Tədqiqatın əsas problemi

Metro tunelində yanğın riski yalnız alovun nə qədər böyük olmasından asılı deyil. Tüstü və isti qazların hansı istiqamətdə və hansı sürətlə hərəkət etdiyi, sərnişinlərin eyni anda hansı çıxışa yönəldiyi, təxliyə yollarının yanğın məhsulları ilə nə vaxt kəsişdiyi və aktiv söndürmə sisteminin axın sahəsini necə dəyişdirdiyi birlikdə qiymətləndirilməlidir.

Mənbə tədqiqatın müəyyən etdiyi ədəbiyyat boşluğu yanğının inkişafının məkan-zaman irəliləyişinin, insan təxliyəsinin və aktiv söndürmə mexanizminin dar xətti metro tunelində eyni risk çərçivəsi daxilində dinamik şəkildə uyğunlaşdırılmamasıdır. Buna görə tədqiqat yanğın simulyasiyası ilə piyada təxliyə simulyasiyasını ayrı-ayrı nəticələr kimi təqdim etmək əvəzinə onları FED, temperatur və toksik qaz hədləri vasitəsilə ortaq həyat təhlükəsizliyi qiymətləndirməsinə bağlayır.

İnteqrə olunmuş modelin quruluşu

Model iki əsas hesablama qatından ibarətdir. Yanğın dinamikası qatı FDS və LES vasitəsilə temperatur, tüstü, CO, CO₂ və O₂ sahələrini hesablayır. Təxliyə qatı Pathfinder ilə sərnişin hərəkətlərini təmsil edir. Daha sonra sərnişin mövqeləri ilə yanğın məhsullarının mövqeləri və zaman daxilində inkişafı müqayisə edilərək məruzqalma qiymətləndirilir.

Mənbənin Şəkil 1-i bu axını “Model Development” və “Empirical Test” olaraq iki əsas hissəyə ayırır. Buradakı “Empirical Test” ifadəsi fiziki yanğın təcrübəsi demək deyil; model müəyyən edilmiş ədədi ssenarilərə tətbiq olunur.

%2 Tunel Maililiyi Yanğın və Tüstünün Yayılmasını Necə Dəyişdirdi?

Tədqiqatda %2 uzununa maililik isinmiş və aşağı sıxlıqlı qazların yuxarı maililik istiqamətində hərəkətini gücləndirən baca effekti yaratmış; tüstü, his, toksik qazlar və 60 °C temperatur cəbhəsi B istiqamətində A istiqamətinə nisbətən daha sürətlə irəliləmişdir. Nəticələr %2-nin universal kritik maililik olduğunu göstərmir; yalnız araşdırılan dar tunel həndəsəsində bu nisbətən kiçik maililiyin belə həyat təhlükəsizliyi şəraitini nəzərəçarpacaq dərəcədə asimmetrik etdiyini göstərir.

Tunel və qatar həndəsəsi

Hesablama sahəsində Cross Passage 1 ilə Cross Passage 4 arasındakı tunel hissəsi modelləşdirilmişdir. Qatar dəstinin yerləşdiyi 620 m uzunluğundakı hissə %2 maili, qalan 80 m hissə isə %0 maili olaraq müəyyən edilmişdir.

Modeldə 4+4 olmaqla səkkiz metro vaqonu vardır. Hər vaqon 22,5 m uzunluğundadır və bir tərəfində dörd ədəd 1,4 m enində qapı yerləşir. Qatar kütləsi tuneldəki hava və tüstü hərəkətinə mane olan real həndəsi bloklama kimi nəzərə alınmışdır.

Tunel səthləri beton kimi modelləşdirilmiş, giriş və çıxış sərhədləri atmosferə açıq saxlanılmışdır. Sprinklersiz ssenarilərdə yanğın mənbəyi mərkəzi vaqonun alt hissəsində və elektrik alt sistem nasazlığını təmsil edəcək mövqedə; sprinkler ssenarisində isə həmin vaqonun üstündə modelləşdirilmişdir.

Yanğının böyümə modeli

Yanğının inkişafı mənbədə zamandan asılı ikinci dərəcəli böyümə qanunu ilə müəyyən edilmişdir:

\[ \dot Q = \alpha t^2 \]

\(\dot Q\), yanğının zamandan asılı istilik buraxılış sürətini; \(\alpha\), yanğının böyümə əmsalını; \(t\) isə zamanı təmsil edir. \(\alpha\) böyüdükcə yanğın eyni müddətdə daha sürətlə yüksək güc səviyyəsinə çatır.

ŞərtMaksimum yanğın gücüYanğının böyümə əmsalı
Yüksək intensivlik12 MW11,7 W/s²
Aşağı intensivlik9,5 MW2,9 W/s²

Məqalədə bu kəmiyyət “Fire Energy (FE)” adlandırılır; lakin MW güc vahididir və modeldə maksimum istilik buraxılış səviyyəsi kimi istifadə olunmuşdur. Mənbənin terminologiyası dəyişdirilməmişdir.

Ümumi yanğın gücünün %80-i konvektiv enerji qəbul edilmişdir. Məsələn, 12 MW ssenarisində bu 9,6 MW konvektiv komponentə uyğun gəlir.

Yanacaq reaksiyası

Tiflex/Plywood əsas materialı üçün mənbədə aşağıdakı qlobal reaksiya istifadə edilmişdir:

\[ CH_{1.7}O_{0.74} + 1.055(O_2+3.76N_2) \rightarrow CO_2+0.85H_2O+3.97N_2 \]

Simulyasiyada his verimi 0,117 kg/kg, CO verimi 0,0044 kg/kg, radiativ fraksiya 0,35 və sərf olunan oksigen başına enerji buraxılışı 9370 kJ/kg olaraq müəyyən edilmişdir.

FDS və LES riyazi çərçivəsi

FDS aşağı sürətli və istiliklə idarə olunan yanğın axınlarını kütlə, impuls, enerji və növ qorunumu tənlikləri vasitəsilə həll edir. Mənbədə kütlənin qorunumu:

\[ \frac{\partial \rho}{\partial t} + \nabla\cdot(\rho\mathbf{u}) = 0 \tag{1} \]

şəklində verilmişdir. Burada \(\rho\) qaz sıxlığı, \(\mathbf{u}\) sürət vektoru və \(t\) zamandır.

İmpuls tənliyi mənbədə:

\[ \rho \left( \frac{\partial\mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u}\cdot\nabla)\mathbf{u} \right) + \nabla p = \rho\mathbf{g} + \mathbf{f} + \nabla\cdot\boldsymbol{\tau} \tag{2} \]

formasındadır. Terminlər müvafiq olaraq zamana görə sürət dəyişməsini, konvektiv impuls daşınmasını, təzyiq qradiyentini, cazibə qüvvəsini, əlavə həcm qüvvələrini və özlü gərginlik təsirlərini təmsil edir.

Mənbənin çap olunmuş Tənlik (3)-ündə enerji tənliyindəki radiativ axın termini iki dəfə və əks işarələrlə görünür:

\[ \frac{\partial(\rho h)}{\partial t} + \nabla\cdot(\rho h\mathbf{u}) - \frac{Dp}{Dt} = \dot q''' - \nabla\cdot\mathbf{q}_r + \nabla\cdot\mathbf{q}_r + \nabla\cdot(k\nabla T) + \nabla\cdot \sum_l h_l(\rho D)_l\nabla Y_l \tag{3, kaynak baskısındaki biçim} \]

Mənbə bu iki əks \(\nabla\cdot\mathbf{q}_r\) termininin niyə birlikdə olduğunu izah etmir. Buna görə tənlik Verianla mətnində səssizcə düzəldilməmişdir.

LES-də turbulent özlülük mənbədə aşağıdakı formada verilmişdir:

\[ \mu_t = \rho(C_s\Delta)^2 \left[ 2\bar S_{ij}:\bar S_{ij} - \frac{2}{3}(\nabla\bar{\mathbf{u}})^2 \right]^{1/2} \tag{5} \]

FDS üçün \(C_s=0,2\) istifadə edilmişdir. Turbulent istilik keçiriciliyi və növ diffuziyası:

\[ k_t=\frac{\mu_t c_p}{Pr_t}, \qquad (\rho D)_t=\frac{\mu_t}{Sc_t} \tag{6} \]

ilə əlaqələndirilmiş və \(Pr_t=Sc_t=0,5\) götürülmüşdür.

Grid həlli

Xarakterik yanğın diametri mənbənin Tənlik (8)-ində:

\[ D^* = \left( \frac{\dot Q} {\rho_\infty c_p T_\infty\sqrt{g}} \right)^{2/5} \tag{8} \]

kimi verilmişdir. Burada \(\dot Q\) kW ilə istilik buraxılış sürəti, \(\rho_\infty\) mühit sıxlığı, \(c_p\) xüsusi istilik tutumu, \(T_\infty\) mühit temperaturu və \(g\) cazibə sürətlənməsidir.

12 MW vəziyyətində \(D^*\) təxminən 2,6 m hesablanmışdır. Kritik yanğın bölgəsindəki \(\Delta x=0,25\) m grid üçün:

\[ \frac{D^*}{\Delta x}=10,4 \]

alınmışdır. Mənbə bunu 4–16 FDS benchmark aralığında qəbul edərək grid həllini yetərli sayır. Lakin fərqli \(\Delta x\) dəyərlərində nəticənin yaxınlaşdığını göstərən klassik üç və ya daha çox mesh səviyyəli sayısal yaxınlaşma seriyası təqdim edilməmişdir.

Agent-əsaslı sərnişin modeli

Pathfinder 2026.1 istifadə edilərək səkkiz vaqonda ümumilikdə 2160 nəfər modelləşdirilmişdir. Hər vaqona 270 nəfər yerləşdirilmiş, sərnişin sıxlığı 5,25 nəfər/m² və bütün sərnişinlərin nominal yerimə sürəti 1,3 m/s olaraq müəyyən edilmişdir.

Piyada qarşılıqlı təsirlərində steering-collision üsulu istifadə edilmişdir. Bu yanaşma sərnişinlərin toqquşmalardan yayınmasını və axın daxilində istiqamət dəyişməsini təmsil edir; lakin fərdi panika, qərar gecikməsi və ya fərqli hərəkət qabiliyyəti birbaşa modelləşdirilməmişdir.

Fractional Effective Dose (FED) Bu Tədqiqatda Nəyi Ölçür?

Fractional Effective Dose (FED) sərnişinin yanğın tüstüsündə CO məruzqalmasını, CO₂ səbəbli hiperventilyasiyanın CO dozasına təsirini və oksigen azalmasının zamanla yığılan təsirini bir ölçüsüz toksik məruzqalma göstəricisində birləşdirir. Bu tədqiqat ümumi ədəbiyyatda istifadə olunan FED = 0,3 həddindən daha qoruyucu yanaşaraq FED = 0,1 dəyərini kritik həyat təhlükəsizliyi həddi kimi qəbul etmişdir.

Mənbədə ümumi FED:

\[ FED_{\mathrm{total}} = FED_{CO}\times V_{CO_2} + FED_{O_2} \tag{9} \]

şəklində müəyyən edilmişdir. \(FED_{CO}\), karbonmonoksid məruzqalmasını; \(V_{CO_2}\), artan CO₂ səbəbindən tənəffüs sürətinin yüksəlməsinin CO təsirini gücləndirməsini; \(FED_{O_2}\) isə oksigen səviyyəsinin normal %20,9 səviyyəsindən aşağı düşməsindən yaranan zamandan asılı töhfəni təmsil edir.

FED aralığıMənbə təsnifatı
< 0,01Nəzərə alınmayacaq dərəcədə
0,01–0,3Kiçik təsir
0,3–1Ciddi təsir
≥ 1Ölümcül

Digər həyat təhlükəsizliyi hədləri

Təhlükə5 dəqiqə15 dəqiqə30 dəqiqə
İstilik axını2,5 kW/m²2,0 kW/m²1,7 kW/m²
Tüstü temperaturu60 °C50 °C50 °C
CO500 ppm200 ppm100 ppm
CO₂%3%2%1

Mənbə həmçinin görünmə məsafəsi üçün 10–20 m aralığını və oksigen baxımından təxminən %14–16-dan yuxarı dəyərləri həyat təhlükəsizliyi qiymətləndirməsində istinad kimi verir.

SSE: Tək Tərəfli Təxliyə

Yüksək intensivlikli SSE ssenarisi tədqiqatın ən riskli əsas vəziyyətidir. Tək çıxış istiqaməti sərnişin axınını yanğın ətrafında sıxlaşdırmış və sərnişinlərin təhlükəli mühitdə qalma müddətini uzatmışdır.

B istiqamətində 60 °C həddi təxminən 220 s-də aşılmış, temperatur modeldə 1200 °C-dən yuxarı qalxmışdır. Görünmə məsafəsi təxminən 150 s ərzində 10 m-dən aşağı düşmüş və daha sonra sıfıra yaxınlaşmışdır.

FED = 0,1 həddi 505 s-də aşılmış; ümumi təxliyə müddəti 1390 s-ə uzanmış və maksimum FED 15,33-ə çatmışdır.

DSE: İki Tərəfli Təxliyə

DSE sərnişinləri yanğının iki tərəfinə paylayaraq bir istiqamətdə yaranan sıxlığı azaltmışdır. Eyni yüksək intensivlikli yanğın parametrlərində maksimum təxliyə müddəti 823 s-ə düşmüş və maksimum FED 0,52 olmuşdur.

Bu, təxminən otuz dəfə aşağı maksimum FED dəyəridir; lakin 0,52 mənbənin öz “ciddi təsir” aralığına daxildir və tədqiqat tərəfindən seçilmiş konservativ 0,1 təhlükəsizlik limitindən yuxarıdır. Buna görə DSE, SSE-dən açıq şəkildə üstün olsa da, bütün şəraitlərdə tam təhlükəsiz nəticə kimi şərh edilməməlidir.

Aşağı yanğın böyümə sürəti

Yanğın gücü 9,5 MW və böyümə əmsalı 2,9 W/s² səviyyəsinə endirildikdə SSE-də FED = 0,1 aşımı təxminən 800 s-ə gecikmişdir. Bu nəticə yanğının böyümə sürətinin sərnişinlər üçün mövcud təhlükəsiz təxliyə müddətinə birbaşa təsir etdiyini göstərir.

Sprinkler Alovu Söndürərkən Niyə Yeni Tüstü Riski Yaratdı?

Sprinkler suyu temperaturu və istilik buraxılışını sürətlə azaltmış, lakin eyni soyutma təsiri qalıq tüstünün sıxlığını artırıb qaldırıcı qüvvəni azaldaraq tüstü layının aşağı çökməsinə səbəb olmuşdur. Modeldə alov təxminən 105 s-də sönərkən 150 s-dən sonra soyudulmuş tüstü sərnişinlərin nəfəsalma hündürlüyündə toplanmağa başlamış; beləliklə üstün təhlükə termal məruzqalmadan yerli görünmə və toksiklik probleminə keçmişdir.

Sprinkler quruluşu

SSE-S ssenarisində üç sprinkler tavan tağı boyunca 7,2 m aralıqla yerləşdirilmişdir. Hər sprinklerin debisi 66,5 L/dəqiqədir və sistem alışmadan 90 s sonra aktivləşir.

Yanğın təxminən 105 s-də tam yatırılmış və 60 °C temperatur cəbhəsinin yanğın zonasından kənara yayılması böyük ölçüdə qarşısı alınmışdır.

Lakin mənbənin Şəkil 6-sı su ilə soyudulan tüstünün daha aşağı qaldırıcı qüvvə səbəbindən aşağı səviyyələrə çökdüyünü açıq şəkildə göstərir. Bu nəticə sprinkler sisteminin yalnız “alovu söndürmə müddəti” ilə qiymətləndirilməsinin dar tunel həndəsəsində yetərli olmaya biləcəyini göstərir.

CO paylanması

B istiqamətində baca effekti toksik qaz yayılmasını sürətləndirmişdir. Mənbə bu istiqamətdə sınaqdan keçirilən yanğın hallarında 500 ppm CO həddinin uzun müddət aşılmış olduğunu bildirir.

A istiqamətində toksik qaz yığılması daha yavaşdır. Aşağı intensivlikli 9,5 MW / 2,9 W/s² ssenarisində CO-nun 200 ppm dəyərini səkkiz dəqiqə ərzində aşdığı bildirilərkən digər A istiqaməti ssenarilərində CO₂ %1-dən aşağı qalmış və O₂ %15 kritik səviyyəsinin altına düşməmişdir.

Sprinklersiz şəraitdə 500 ppm CO cəbhəsi təxminən 250 s-də əsas təxliyə yollarını bağlayarkən SSE-S əsas təxliyə marşrutlarındakı CO şəraitini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmışdır. Bununla belə, aşağı səviyyəyə çökmüş daha soyuq tüstünün yaratdığı lokal toksik risk sistem dizaynında ayrıca nəzərə alınmalıdır.

Tədqiqatın Metodu və Nəticələri

Tədqiqat axını

  1. Dar metro tunelini və 4+4 vaqonlu qatar həndəsəsini təmsil edən üçölçülü hesablama sahəsi quruldu.
  2. 620 m hissə %2, qalan 80 m hissə %0 maililiklə müəyyən edildi.
  3. FDS/LES ilə yanğın, tüstü, temperatur və qaz daşınması hesablandı.
  4. 12 MW və 9,5 MW maksimum yanğın şəraiti ilə müxtəlif yanğın böyümə əmsalları tətbiq edildi.
  5. 2160 sərnişinin hərəkəti Pathfinder 2026.1 ilə simulyasiya edildi.
  6. SSE, DSE və SSE-S təxliyə/söndürmə strategiyaları müqayisə edildi.
  7. 60 °C temperatur həddi, 500 ppm CO cəbhəsi, görünmə məsafəsi, O₂/CO₂ paylanması və FED zaman daxilində izlənildi.
  8. Sərnişin mövqeləri ilə CFD təhlükə sahələri birlikdə qiymətləndirilərək məkan-zaman həyat təhlükəsizliyi riski hesablandı.

Əsas hesablama parametrləri

ParametrMənbə dəyəri
Maili tunelin uzunluğu620 m
Maililik%2
Üfüqi hissə80 m, %0
Vaqon sayı4 + 4
Vaqon uzunluğu22,5 m
QapıHər vaqonun bir tərəfində 4 ədəd, 1,4 m enində
Sərnişin sayı2160
Sərnişin/vaqon270
Sərnişin sıxlığı5,25 nəfər/m²
Yerimə sürəti1,3 m/s
Yüksək yanğın şəraiti12 MW; α = 11,7 W/s²
Aşağı yanğın şəraiti9,5 MW; α = 2,9 W/s²
Konvektiv enerji payı%80
Kritik mesh ölçüsü0,25 m
D*Təxminən 2,6 m
D*/Δx10,4
Sprinkler sayı3
Sprinkler aralığı7,2 m
Sprinkler debisi66,5 L/dəqiqə / sprinkler
Aktivləşmə vaxtı90 s

Əsas nəticələrin müqayisəsi

SsenariYanğın şəraitiMühüm vaxt / nəticəMaksimum FED
SSE12 MW; 11,7 W/s²FED 0,1 aşımı: 505 s; təxliyə: 1390 s15,33
DSEEyni yüksək intensivlikli şəraitMaksimum təxliyə müddəti: 823 s0,52
SSE9,5 MW; 2,9 W/s²FED 0,1 aşımı: təxminən 800 sMənbə bu paraqrafda vahid maksimum dəyər vermir
SSE-SSprinklerli şəraitAktivləşmə: 90 s; alovun sönməsi: 105 sSimulyasiya boyunca 0,1-dən aşağı bildirilib

Baca effektinin zaman-məkan nəticəsi

Şəkil 5-də 50 s, 150 s, 400 s və 800 s anlarında sərnişin və tüstü paylanmalarının üst-üstə göstərilməsi yalnız təxliyə müddətinə baxmağın niyə yetərli olmadığını göstərir. Eyni sərnişin yerləşdiyi mövqedən və zamandan asılı olaraq çox fərqli temperatur və qaz sahələrindən keçə bilər.

B istiqamətində 60 °C və 500 ppm CO cəbhələrinin daha erkən irəliləməsi tunel maililiyinin təxliyə marşrutunu yalnız həndəsi deyil, aerodinamik baxımdan da asimmetrik etdiyini göstərir.

Sprinkler nəticəsi necə şərh edilməlidir?

SSE-S modeldə alovu çox sürətlə yatırmış və FED-i aşağı saxlamışdır. Bununla belə Şəkil 6-dakı tüstü paylanması yanğınsöndürmənin bütün təhlükələri eyni anda aradan qaldırmadığını göstərir.

Soyudulmuş qalıq tüstü yuxarıda sabit lay kimi qalmaq əvəzinə aşağı səviyyələrə doğru çökür. Mənbə buna görə tavan sprinklerlərinin aşağı səviyyəli tüstü aşkarlama və təxliyə sistemləri ilə inteqrasiya edilməsini tövsiyə edir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

  • %2 uzununa maililik araşdırılan dar tuneldə yuxarı maililik istiqamətində tüstü və isti qaz daşınmasını nəzərəçarpacaq dərəcədə sürətləndirmişdir.
  • Tək istiqamətli təxliyə yüksək sərnişin sıxlığında kritik darboğaz və çox yüksək FED yaratmışdır.
  • DSE sərnişin axınını paylayaraq təxliyə müddətini və toksik dozanı SSE ilə müqayisədə böyük ölçüdə azaltmışdır.
  • Yanğın böyümə sürətinin azaldılması FED = 0,1 həddinə çatma müddətini gecikdirmişdir.
  • Sprinkler müdaxiləsi yanğın istiliyini və alov müddətini çox sürətlə azaltmışdır.
  • Sprinklerdən sonra tüstünün soyuması qalıq tüstünün qaldırıcı qüvvəsini azaldıb onun nəfəsalma hündürlüyünə doğru çökməsinə səbəb ola bilər.
  • Yanğının yatırılması və ventilyasiya tunel dizaynında birlikdə qiymətləndirilməlidir.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi nəticələr

  • %2 maililiyin bütün metro tunelləri üçün universal kritik maililik olduğu göstərilməmişdir.
  • Model nəticələri real tunel yanğınında birbaşa ölçülmüş temperatur və ya FED dəyərləri deyil.
  • DSE-nin hər sərnişin üçün tam təhlükəsiz təxliyə təmin etdiyi göstərilməmişdir; maksimum FED = 0,52 tədqiqatın konservativ 0,1 həddindən yuxarıdır.
  • Sprinkler sisteminin bütün tunel konfiqurasiyalarında aşağı səviyyədə tüstü çökməsinə səbəb olacağı sübut edilməmişdir.
  • Müxtəlif sprinkler aktivləşmə vaxtları, müxtəlif su debiləri və müxtəlif məcburi ventilyasiya sürətləri sistematik parametr taraması ilə optimallaşdırılmamışdır.
  • Batareya-elektrikli vaqon yanğınları və ya digər polimer daxili materialların toksik məhsul verimləri sınaqdan keçirilməmişdir.
  • Panika, əlillik, yaşlılıq, uşaq sərnişinlər, müxtəlif reaksiya müddətləri və ya dəyişən yerimə sürətlərinin nəticəsi ayrıca sınaqdan keçirilməmişdir.

Əsas metodoloji məhdudiyyətlər

Sərnişin populyasiyası homogendir. Hər sərnişin eyni nominal yerimə sürətindən istifadə edir və təxliyədən əvvəl gecikmə kimi koqnitiv davranışlar modelləşdirilmir. Bu, xüsusən hərəkət məhdudiyyəti olan şəxslər üçün real həyat təxliyə müddətlərinin fərqli ola biləcəyi deməkdir.

Yanğın kimyası müəyyən Tiflex/Plywood xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Müxtəlif yanacaq yükləri CO, his və istilik buraxılışı xarakterini dəyişə bilər; buna görə eyni zaman hədləri başqa vaqon materiallarına birbaşa köçürülə bilməz.

Mesh uyğunluğu \(D^*/\Delta x=10,4\) meyarı ilə dəstəklənmişdir; lakin nəticə dəyişikliklərinin müxtəlif mesh səviyyələri ilə sistematik şəkildə müqayisə edildiyi müstəqil grid yaxınlaşma seriyası təqdim edilməmişdir.

Tədqiqatın “Empirical Test” adlandırdığı mərhələ hesablama ssenari testidir. Müstəqil tam miqyaslı fiziki metro tuneli təcrübəsi ilə birbaşa validasiya bildirilməmişdir.

Məcburi uzununa ventilyasiya ilə sprinklerdən sonrakı tüstü çökməsi arasındakı qarşılıqlı təsir gələcək tədqiqat mövzusu kimi saxlanılmışdır. Buna görə təklif olunan aşağı səviyyəli tüstü təxliyə həllinin optimal fan debisi və ya aktivləşmə vaxtı bu məqalədə müəyyən edilməmişdir.

Mənbə daxilində hesabat qeydləri

Enerji qorunumu Tənlik (3)-ün çap olunmuş formasında iki radiativ axın divergensiya termini əks işarələrlə ard-arda yerləşir. Mənbə bunun yazı xətası olub-olmadığını izah etmir; buna görə tənlik burada mənbədə göründüyü formada işarələnmişdir.

FED = 0,52 nəticəsi müzakirədə “survivable” kimi xarakterizə edilir; lakin eyni tədqiqatda 0,3–1 aralığı ciddi məruzqalma və 0,1 konservativ kritik hədd kimi müəyyən edilmişdir. Verianla şərhində buna görə DSE nəticəsi “SSE-dən çox daha təhlükəsiz”, lakin “0,1 limitindən aşağı təhlükəsiz” olmayan vəziyyət kimi ayrılmışdır.

Mənbə B istiqamətində sınaqdan keçirilən yanğın ssenarilərinin 500 ppm CO həddini uzun müddət aşdığını söyləyərkən SSE-S-nin əsas təxliyə yollarında təhlükəsiz CO səviyyələrini qoruduğunu da qeyd edir. Bu iki ifadə yalnız ölçmə mövqeyi və lokal tüstü paylanmasının fərqli olduğu qəbul edilərək birlikdə şərh edilə bilər; mənbə bütün məkan nöqtələri üçün vahid maksimum CO cədvəli vermir.

Mənbə və Metod Qeydi

Orijinal tədqiqat: An Integrated Spatio-Temporal Risk Assessment Model for Fire Dynamics and Evacuation in Subway Tunnels.

Müəlliflər: Cem Kırlangıçoğlu; Gökhan Coşkun; Orhan Yalçınkaya; Mehmet Fatih Döker.

Məsul müəllif: Cem Kırlangıçoğlu.

Qurumlar: Department of Architecture, Sakarya University; Department of Mechanical Engineering, Sakarya University; Department of Geography, Sakarya University, Türkiye.

Jurnal və nəşr kimliyi: Fire, 2026, Cild 9, Məqalə 381. Nəşriyyat: MDPI. DOI: 10.3390/fire9090381.

Nəşr prosesi: Alınma 20 iyul 2026; reviziya 14 avqust 2026; qəbul 29 avqust 2026; nəşr 4 sentyabr 2026.

Mənbə növü: Resenziyalı, açıq girişli, CFD və agent-əsaslı piyada simulyasiyalarını birləşdirən hesablama yanğın təhlükəsizliyi tədqiqat məqaləsidir.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Əsas proqram təminatı: Fire Dynamics Simulator (FDS); PyroSim 2026.1; Pathfinder 2026.1.

Əsas metod: LES əsaslı yanğın və tüstü CFD-si; agent-əsaslı piyada təxliyə simulyasiyası; məkan-zaman temperatur, görünmə, CO, CO₂ və O₂ izlənməsi; FED əsaslı toksik məruzqalma qiymətləndirməsi.

Əsas müdaxilələr: SSE, DSE və SSE-S.

Maliyyələşdirmə: Tədqiqat xarici maliyyələşdirmə almamışdır.

Etik komitə: Tətbiq edilə bilməz.

Məlumatların əlçatanlığı: Nəticələri dəstəkləyən məlumatların əsaslı tələb əsasında məsul müəllifdən əldə edilə biləcəyi qeyd edilmişdir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması bildirməmişlər.

Süni intellekt istifadəsi bəyanatı: Müəlliflər məqalənin hazırlanmasında ChatGPT (GPT-5.2)-ni tərcümə məqsədilə və təklif olunan modelin konseptual çərçivəsini göstərən Şəkil 1-in yaradılmasında istifadə etdiklərini; çıxışı nəzərdən keçirib redaktə etdiklərini və nəşr məzmununa görə məsuliyyət daşıdıqlarını bildirmişlər.

Müəllif töhfələri: Konseptuallaşdırma Cem Kırlangıçoğlu; metod Gökhan Coşkun və Cem Kırlangıçoğlu; proqram təminatı Gökhan Coşkun və Orhan Yalçınkaya; doğrulama Gökhan Coşkun; formal təhlil Mehmet Fatih Döker; tədqiqat Cem Kırlangıçoğlu və Mehmet Fatih Döker; resurslar Orhan Yalçınkaya və Mehmet Fatih Döker; məlumatların idarə edilməsi Gökhan Coşkun və Mehmet Fatih Döker; ilkin layihə Gökhan Coşkun və Cem Kırlangıçoğlu; nəzərdən keçirmə/redaktə Cem Kırlangıçoğlu və Orhan Yalçınkaya; vizuallaşdırma Gökhan Coşkun və Orhan Yalçınkaya; nəzarət Cem Kırlangıçoğlu və Gökhan Coşkun; layihə idarəetməsi Cem Kırlangıçoğlu tərəfindən həyata keçirilmişdir.

Elmi şərhin sərhədi

Bu tədqiqatın ən güclü tərəfi yanğın CFD-si, sərnişin hərəkəti və toksik/termal məruzqalmanı eyni zaman və məkan koordinatları daxilində qiymətləndirməsidir. Bununla belə bütün nəticələr müəyyən edilmiş tunel həndəsəsinə, yanacaq növünə, sərnişin xüsusiyyətlərinə və sərhəd şərtlərinə bağlı simulyasiya nəticələridir. Real metro infrastrukturuna tətbiq edilməzdən əvvəl yerli tunel həndəsəsi, ventilyasiya sistemi, qatar materialları, sərnişin demoqrafiyası, sprinkler dizaynı və real yanğın ssenariləri ilə ayrıca doğrulanmalıdır.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır. Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib