Ин таҳқиқот барои арзёбӣ кардани он пешниҳод шудааст, ки рушди сӯхтор ва эвакуатсияи мусофирон дар нақбҳои танги метро дар дохили як низоми ягонаи вақт ва фазо чӣ гуна бо ҳам таъсир мекунанд ва барои ин Модели Ҳамгирошудаи Арзёбии Хавфи Фазоӣ-Замонӣ пешниҳод мегардад. Ин модел як чаҳорчӯбаи ҳисоббарории арзёбии хавф аст, ки динамикаи ҳисоббарории моеъҳоро дар асоси Large-Eddy Simulation (LES) дар дохили Fire Dynamics Simulator (FDS) бо модели эвакуатсияи пиёдагардон дар асоси агентҳои Pathfinder ва метрикаи заҳролудии Fractional Effective Dose (FED) муттаҳид мекунад. Дар таҳқиқот дар нақби метро бо нишебии тӯлии %2, дар шароити сӯхтори 9,5 MW ва 12 MW, сенарияҳои Эвакуатсияи Якҷониба (SSE), Эвакуатсияи Дуҷониба (DSE) ва Эвакуатсияи Якҷониба бо Дастгирии Спринклер (SSE-S) муқоиса шудаанд.

Симулятсияҳо нишон доданд, ки нишебии %2 эффекти дудбаро ба вуҷуд оварда, дуд, гази гарм ва ҷузъҳои заҳролудро ба самти болоии нишебӣ зудтар интиқол медиҳад. Дар шароити SSE-и шиддаташ баланд дар самти B ҳадди ҳарорати 60 °C тақрибан дар 220 s гузашта шуда, ҳарорати модел аз 1200 °C боло рафтааст. Дар ҳамон сенария ҳадди критикии FED = 0,1 дар 505 s гузашта шуда, вақти умумии эвакуатсия 1390 s ва FED-и максималӣ 15,33 шудааст.

DSE дар ҳамон шароити сӯхтори баланд мусофиронро ба ду самт тақсим карда, тангии роҳро коҳиш дод ва вақти максималии эвакуатсияро то 823 s ва FED-и максималиро то 0,52 паст кард. Ин дар муқоиса бо SSE беҳбудии хеле калон аст; аммо аз ҳадди консервативии амниятии FED = 0,1-и худи таҳқиқот болотар буда, дар таснифи FED-и манбаъ фосилаи 0,3–1 минтақаи таъсирпазирии “ҷиддӣ” мебошад. Аз ин рӯ, натиҷаи DSE маънои эвакуатсияи бехавфро надорад.

Дар сенарияи SSE-S се спринклери шифтӣ 90 s пас аз оташгирӣ фаъол шуда, дар модел алангаҳо тақрибан дар 105 s хомӯш карда шудаанд. Бо вуҷуди ин, таъсири хунуккунандаи об қувваи бардорандаи дуди боқимондаро кам карда, тақрибан пас аз 150 s боиси фурӯ рафтани дуди сардшуда ба сатҳҳои поёнӣ, ба минтақаи нафаскашии мусофирон гардид. Натиҷаи муҳими таҳқиқот ин аст, ки тарҳрезии мустақили хомӯшкунии сӯхтор ва идоракунии дуд метавонад хавфи нави таъсирпазирии заҳролудро ба вуҷуд орад.

Натиҷаҳои таҳқиқот сӯхтори воқеии метро ё таҷрибаи мусофирон нестанд. Мусофирон бо суръати ягонаи роҳравии 1,3 m/s моделсозӣ шудаанд; воҳима, таъхири пеш аз эвакуатсия ва фарқиятҳои ҳаракати мусофирони пиронсол ё маъюб бевосита ифода нашудаанд. Хусусиятҳои сӯзишворӣ мутобиқи Tiflex/Plywood калибр карда шудаанд ва таъсири мутақобилаи вентилятсияи маҷбурии тӯлонӣ бо фурӯравии дуд пас аз спринклер алоҳида санҷида нашудааст.

Масъалаи асосии таҳқиқот

Хавфи сӯхтор дар нақби метро танҳо ба он вобаста нест, ки аланга то чӣ андоза калон аст. Бояд якҷоя арзёбӣ шавад, ки дуд ва газҳои гарм ба кадом самт ва бо чӣ суръат ҳаракат мекунанд, мусофирон ҳамзамон ба кадом баромад равона мешаванд, роҳҳои эвакуатсия кай бо маҳсулоти сӯхтор рӯ ба рӯ мешаванд ва низоми фаъоли хомӯшкунӣ майдони ҷараёнро чӣ гуна тағйир медиҳад.

Холигии адабиёте, ки таҳқиқоти манбаъ муайян кардааст, ин аст, ки пешрафти фазоӣ-замонии рушди сӯхтор, эвакуатсияи одамон ва механизми фаъоли хомӯшкунӣ дар як нақби танги хаттии метро дар дохили як чаҳорчӯбаи ягонаи хавф ба таври динамикӣ мутобиқ карда нашудаанд. Аз ин рӯ, таҳқиқот ба ҷойи он ки симулятсияи сӯхтор ва симулятсияи эвакуатсияи пиёдагардонро ҳамчун натиҷаҳои ҷудогона пешниҳод кунад, онҳоро тавассути FED, ҳарорат ва ҳадҳои газҳои заҳролуд ба арзёбии муштараки амнияти ҳаёт мепайвандад.

Сохтори модели ҳамгирошуда

Модел аз ду қабати асосии ҳисоббарорӣ иборат аст. Қабати динамикаи сӯхтор бо FDS ва LES майдонҳои ҳарорат, дуд, CO, CO₂ ва O₂-ро ҳисоб мекунад. Қабати эвакуатсия бо Pathfinder ҳаракати мусофиронро ифода мекунад. Сипас ҷойгиршавии мусофирон бо ҷойгиршавӣ ва рушди вақтӣ-махонии маҳсулоти сӯхтор муқоиса шуда, таъсирпазирӣ арзёбӣ мегардад.

Шакли 1-и манбаъ ин ҷараёнро ба ду қисми асосӣ бо номи “Model Development” ва “Empirical Test” ҷудо мекунад. Ифодаи “Empirical Test” дар ин ҷо маънои озмоиши физикии сӯхторро надорад; модел ба сенарияҳои ададии муайяншуда татбиқ мешавад.

Нишебии %2-и Нақб Паҳншавии Сӯхтор ва Дудро Чӣ Гуна Тағйир Дод?

Дар таҳқиқот нишебии тӯлии %2 эффекти дудбароро ба вуҷуд овард, ки ҳаракати газҳои гармшуда ва камзичро ба самти болоии нишебӣ қавитар мекунад; дуд, дуда, газҳои заҳролуд ва фронти ҳарорати 60 °C дар самти B нисбат ба самти A зудтар пеш рафтанд. Натиҷаҳо нишон намедиҳанд, ки %2 нишебии критикии универсалӣ аст; онҳо танҳо нишон медиҳанд, ки дар геометрияи нақби танги омӯхташуда ҳатто чунин нишебии нисбатан хурд шароити амнияти ҳаётро ба таври назаррас асимметрӣ кардааст.

Геометрияи нақб ва қатор

Дар соҳаи ҳисоббарорӣ қисми нақб байни Cross Passage 1 ва Cross Passage 4 моделсозӣ шудааст. Қисми 620 m-ие, ки қатор дар он ҷойгир аст, бо нишебии %2 ва қисми боқимондаи 80 m бо нишебии %0 муайян шудааст.

Дар модел ҳашт вагони метро бо тартиби 4+4 мавҷуд аст. Ҳар вагон 22,5 m дарозӣ дорад ва дар як тарафи он чор дари паҳнояш 1,4 m ҷойгир аст. Массаи қатор ҳамчун монеаи воқеии геометрӣ, ки ҳаракати ҳаво ва дудро дар нақб маҳдуд мекунад, ба ҳисоб гирифта шудааст.

Сатҳҳои нақб ҳамчун бетон моделсозӣ шудаанд, сарҳадҳои вуруд ва хуруҷ ба атмосфера кушода мондаанд. Дар сенарияҳои бе спринклер манбаи сӯхтор дар қисми поёнии вагони марказӣ ва дар мавқее, ки носозии зерсистемаи барқиро ифода мекунад, моделсозӣ шудааст; дар сенарияи спринклер бошад, он болои ҳамон вагон ҷойгир шудааст.

Модели афзоиши сӯхтор

Рушди сӯхтор дар манбаъ бо қонуни квадратии вобаста ба вақт чунин муайян шудааст:

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

\(\dot Q\) суръати вобаста ба вақти ҷудошавии гармии сӯхторро; \(\alpha\) коэффисиенти афзоиши сӯхторро; \(t\) бошад вақтро ифода мекунад. Бо зиёд шудани \(\alpha\), сӯхтор дар ҳамон вақт ба сатҳи баланди қувва зудтар мерасад.

Дар мақола ин бузургӣ “Fire Energy (FE)” номида мешавад; аммо MW воҳиди қувва аст ва дар модел ҳамчун сатҳи максималии ҷудошавии гармӣ истифода шудааст. Истилоҳоти манбаъ тағйир дода нашудаанд.

%80-и қувваи умумии сӯхтор ҳамчун энергияи конвективӣ қабул шудааст. Масалан, дар сенарияи 12 MW ин ба ҷузъи конвективии 9,6 MW мувофиқ меояд.

Реаксияи сӯзишворӣ

Барои маводи асосии Tiflex/Plywood дар манбаъ реаксияи глобалии зерин истифода шудааст:

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

Дар симулятсия ҳосили дуда 0,117 kg/kg, ҳосили CO 0,0044 kg/kg, фраксияи радиатсионӣ 0,35 ва ҷудошавии энергия барои ҳар воҳиди оксигени масрафшуда 9370 kJ/kg муайян шудааст.

Чаҳорчӯбаи математикии FDS ва LES

FDS ҷараёнҳои сӯхтори суръаташон паст ва аз гармӣ ба ҳаракат овардашударо тавассути муодилаҳои бақои масса, импулс, энергия ва намудҳо ҳал мекунад. Дар манбаъ бақои масса:

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

чунин дода шудааст. Дар ин ҷо \(\rho\) зичии газ, \(\mathbf{u}\) вектори суръат ва \(t\) вақт мебошад.

Муодилаи импулс дар манбаъ:

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

дар чунин шакл аст. Ҳадҳо мутаносибан тағйири суръат аз рӯйи вақт, интиқоли конвективии импулс, градиенти фишор, ҷозиба, қувваҳои ҳаҷмии иловагӣ ва таъсири шиддати часпакро ифода мекунанд.

Дар Муодилаи (3)-и чопшудаи манбаъ ҳади ҷараёни радиатсионӣ дар муодилаи энергия ду маротиба ва бо аломатҳои муқобил пайдо мешавад:

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

Манбаъ шарҳ намедиҳад, ки чаро ин ду ҳади муқобили \(\nabla\cdot\mathbf{q}_r\) ҳамзамон мавҷуданд. Аз ин рӯ, муодила дар матни Verianla хомӯшона ислоҳ нашудааст.

Дар LES часпакии турбулентӣ дар манбаъ чунин дода шудааст:

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

Барои FDS \(C_s=0,2\) истифода шудааст. Гузаронандагии гармии турбулентӣ ва диффузияи намудҳо:

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

бо ҳам алоқаманд карда шуда, \(Pr_t=Sc_t=0,5\) қабул шудааст.

Ҳалли grid

Диаметри хоси сӯхтор дар Муодилаи (8)-и манбаъ:

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

чунин дода шудааст. Дар ин ҷо \(\dot Q\) суръати ҷудошавии гармӣ бо kW, \(\rho_\infty\) зичии муҳит, \(c_p\) иқтидори хоси гармӣ, \(T_\infty\) ҳарорати муҳит ва \(g\) шитоби ҷозиба мебошад.

Дар ҳолати 12 MW, \(D^*\) тақрибан 2,6 m ҳисоб шудааст. Барои grid-и \(\Delta x=0,25\) m дар минтақаи критикии сӯхтор:

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

ба даст омадааст. Манбаъ инро дар дохили фосилаи benchmark-и 4–16 FDS қабул карда, ҳалли grid-ро кофӣ мешуморад. Аммо силсилаи классикии наздикшавии ададӣ бо се ё зиёда сатҳи mesh, ки наздикшавии натиҷаро дар арзишҳои гуногуни \(\Delta x\) нишон диҳад, гузориш нашудааст.

Модели мусофир дар асоси агент

Бо истифода аз Pathfinder 2026.1 дар ҳашт вагон дар маҷмӯъ 2160 нафар моделсозӣ шудаанд. Дар ҳар вагон 270 нафар ҷойгир шуда, зичии мусофирон 5,25 нафар/m² ва суръати номиналии роҳравии ҳамаи мусофирон 1,3 m/s муайян шудааст.

Дар ҳамкории пиёдагардон усули steering-collision истифода шудааст. Ин равиш канорагирии мусофирон аз бархӯрд ва тағйири самти онҳоро дар дохили ҷараён ифода мекунад; аммо воҳимаи инфиродӣ, таъхири қарор ё қобилияти гуногуни ҳаракат бевосита моделсозӣ нашудаанд.

Fractional Effective Dose (FED) Дар Ин Таҳқиқот Чиро Месанҷад?

Fractional Effective Dose (FED) таъсирпазирии мусофир ба CO дар дуди сӯхтор, таъсири гипервентилятсияи вобаста ба CO₂ ба дозаи CO ва таъсири ҷамъшавандаи коҳиши оксигенро дар тӯли вақт дар як нишондиҳандаи беандозаи таъсирпазирии заҳролуд муттаҳид мекунад. Ин таҳқиқот нисбат ба ҳадди FED = 0,3, ки дар адабиёти умумӣ истифода мешавад, муҳофизакоронатар амал карда, FED = 0,1-ро ҳамчун ҳадди критикии амнияти ҳаёт қабул кардааст.

Дар манбаъ FED-и умумӣ:

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

чунин муайян шудааст. \(FED_{CO}\) таъсирпазирӣ ба монооксиди карбонро; \(V_{CO_2}\) зиёдшавии суръати нафаскаширо аз сабаби афзоиши CO₂, ки таъсири CO-ро зиёд мекунад; \(FED_{O_2}\) бошад саҳми вобаста ба вақтро, ки аз паст шудани сатҳи оксиген аз сатҳи муқаррарии %20,9 ба вуҷуд меояд, ифода мекунад.

Дигар ҳадҳои амнияти ҳаёт

Манбаъ инчунин барои масофаи дид фосилаи 10–20 m ва аз ҷиҳати оксиген арзишҳои тақрибан болотар аз %14–16-ро ҳамчун истинод дар арзёбии амнияти ҳаёт пешниҳод мекунад.

SSE: Эвакуатсияи Якҷониба

Сенарияи SSE-и шиддаташ баланд хатарноктарин ҳолати асосии таҳқиқот мебошад. Як самти баромад ҷараёни мусофиронро дар атрофи сӯхтор мутамарказ карда, вақти мондани мусофиронро дар муҳити хатарнок зиёд кардааст.

Дар самти B ҳадди 60 °C тақрибан дар 220 s гузашта шуда, ҳарорат дар модел аз 1200 °C болотар рафтааст. Масофаи дид тақрибан дар 150 s аз 10 m кам шуда, баъдан ба сифр наздик шудааст.

Ҳадди FED = 0,1 дар 505 s гузашта шуд; вақти умумии эвакуатсия то 1390 s дароз шуда, FED-и максималӣ ба 15,33 расид.

DSE: Эвакуатсияи Дуҷониба

DSE мусофиронро ба ду тарафи сӯхтор тақсим карда, зичии яксамтаро кам кардааст. Дар ҳамон параметрҳои сӯхтори шиддаташ баланд вақти максималии эвакуатсия то 823 s паст шуда, FED-и максималӣ 0,52 шудааст.

Ин арзиши FED-и максималии тақрибан сӣ маротиба пасттар аст; аммо 0,52 дар фосилаи “таъсири ҷиддӣ”-и худи манбаъ ҷойгир буда, аз лимити консервативии амниятии 0,1, ки таҳқиқот интихоб кардааст, болотар аст. Аз ин рӯ, DSE нисбат ба SSE ба таври возеҳ бартарӣ дорад, аммо набояд ҳамчун натиҷаи комилан бехатар дар ҳамаи шароитҳо тафсир карда шавад.

Суръати пасти афзоиши сӯхтор

Вақте қувваи сӯхтор то 9,5 MW ва коэффисиенти афзоиш то 2,9 W/s² паст карда шуд, гузаштани FED = 0,1 дар SSE тақрибан то 800 s ба таъхир афтод. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки суръати афзоиши сӯхтор ба вақти дастраси эвакуатсияи бехатар барои мусофирон бевосита таъсир мерасонад.

Чаро Спринклер Ҳангоми Хомӯш Кардани Аланга Хавфи Нави Дудро Ба вуҷуд Овард?

Оби спринклер ҳарорат ва ҷудошавии гармиро босуръат паст кард, аммо ҳамон таъсири хунуккунӣ зичии дуди боқимондаро зиёд ва қувваи бардорандаи онро кам карда, боиси ба поён фурӯ рафтани қабати дуд шуд. Дар модел аланга тақрибан дар 105 s хомӯш шуд, аммо пас аз 150 s дуди сардшуда дар баландии нафаскашии мусофирон ҷамъ шудан гирифт; ҳамин тавр, хатари асосӣ аз таъсири гармӣ ба мушкили маҳаллии дид ва заҳролудӣ гузашт.

Ҷойгиркунии спринклер

Дар сенарияи SSE-S се спринклер дар тӯли камони шифт бо фосилаи 7,2 m ҷойгир шудаанд. Дебити ҳар спринклер 66,5 L/дақиқа аст ва низом 90 s пас аз оташгирӣ фаъол мешавад.

Сӯхтор тақрибан дар 105 s пурра пахш шуд ва паҳншавии фронти ҳарорати 60 °C берун аз минтақаи сӯхтор асосан пешгирӣ гардид.

Аммо Шакли 6-и манбаъ ба таври возеҳ нишон медиҳад, ки дуди бо об сардшуда аз сабаби қувваи бардорандаи пасттар ба сатҳҳои поёнӣ фурӯ меравад. Ин натиҷа нишон медиҳад, ки арзёбии низоми спринклер танҳо аз рӯйи “вақти хомӯш кардани аланга” дар геометрияи нақби танг метавонад кофӣ набошад.

Тақсимоти CO

Дар самти B эффекти дудбаро паҳншавии гази заҳролудро тезонд. Манбаъ гузориш медиҳад, ки дар ҳолатҳои сӯхтори санҷидашуда дар ин самт ҳадди 500 ppm CO барои муддати тӯлонӣ гузашта шудааст.

Дар самти A ҷамъшавии гази заҳролуд сусттар аст. Дар сенарияи шиддати пасти 9,5 MW / 2,9 W/s² гузориш шудааст, ки CO дар давоми ҳашт дақиқа аз 200 ppm гузаштааст, дар ҳоле ки дар дигар сенарияҳои самти A CO₂ аз %1 поён монда ва O₂ аз сатҳи критикии %15 поён нарафтааст.

Дар шароити бе спринклер фронти 500 ppm CO тақрибан дар 250 s роҳҳои асосии эвакуатсияро бастааст, дар ҳоле ки SSE-S шароити CO-ро дар роҳҳои асосии эвакуатсия ба таври назаррас беҳтар кардааст. Бо вуҷуди ин, хавфи маҳаллии заҳролуде, ки аз дуди сардтари ба сатҳи поён фурӯрафта ба вуҷуд меояд, бояд дар тарҳрезии низом алоҳида ба назар гирифта шавад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Ҷараёни таҳқиқот

1. Соҳаи ҳисоббарории сеандоза сохта шуд, ки нақби танги метро ва геометрияи қатори 4+4 вагонаро ифода мекунад.
2. Қисми 620 m бо нишебии %2 ва қисми боқимондаи 80 m бо нишебии %0 муайян шуд.
3. Бо FDS/LES сӯхтор, дуд, ҳарорат ва интиқоли газ ҳисоб карда шуданд.
4. Шароити максималии сӯхтори 12 MW ва 9,5 MW бо коэффисиентҳои гуногуни афзоиши сӯхтор татбиқ шуданд.
5. Ҳаракати 2160 мусофир бо Pathfinder 2026.1 симулятсия карда шуд.
6. Стратегияҳои эвакуатсия/хомӯшкунии SSE, DSE ва SSE-S муқоиса шуданд.
7. Ҳадди ҳарорати 60 °C, фронти 500 ppm CO, масофаи дид, тақсимоти O₂/CO₂ ва FED дар тӯли вақт пайгирӣ шуданд.
8. Ҷойгиршавии мусофирон ва майдонҳои хатари CFD якҷоя арзёбӣ шуда, хавфи фазоӣ-замонии амнияти ҳаёт ҳисоб карда шуд.

Параметрҳои асосии ҳисоббарорӣ

Муқоисаи натиҷаҳои асосӣ

Натиҷаи вақт-фазоии эффекти дудбаро

Дар Шакли 5 рӯйи ҳам нишон додани тақсимоти мусофирон ва дуд дар лаҳзаҳои 50 s, 150 s, 400 s ва 800 s нишон медиҳад, ки чаро танҳо ба вақти эвакуатсия нигоҳ кардан кофӣ нест. Як мусофир вобаста ба мавқеъ ва вақти худ метавонад аз майдонҳои хеле гуногуни ҳарорат ва газ гузарад.

Дар самти B пешрафти хеле барвақти фронтҳои 60 °C ва 500 ppm CO нишон медиҳад, ки нишебии нақб роҳи эвакуатсияро на танҳо аз ҷиҳати геометрӣ, балки аз ҷиҳати аэродинамикӣ низ асимметрӣ кардааст.

Натиҷаи спринклер чӣ гуна бояд тафсир шавад?

SSE-S дар модел алангаро хеле зуд пахш карда, FED-ро паст нигоҳ дошт. Бо вуҷуди ин, тақсимоти дуд дар Шакли 6 нишон медиҳад, ки хомӯш кардани сӯхтор ҳамаи хатарҳоро ҳамзамон аз байн намебарад.

Дуди боқимондаи сардшуда ба ҷойи он ки дар боло ҳамчун қабати устувор бимонад, ба сатҳҳои поёнӣ фурӯ меравад. Аз ин рӯ, манбаъ ҳамгиро кардани спринклерҳои шифтӣ бо низомҳои ошкоркунии дуд дар сатҳи паст ва эвакуатсияро тавсия медиҳад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Нишебии тӯлии %2 дар нақби танги омӯхташуда интиқоли дуд ва гази гармро ба самти болоии нишебӣ ба таври назаррас тезонд.
• Эвакуатсияи яксамта дар зичии баланди мусофирон тангии критикӣ ва FED-и хеле баланд ба вуҷуд овард.
• DSE бо тақсим кардани ҷараёни мусофирон вақти эвакуатсия ва дозаи заҳролудро нисбат ба SSE ба таври калон коҳиш дод.
• Коҳиш додани суръати афзоиши сӯхтор вақти расидан ба ҳадди FED = 0,1-ро ба таъхир гузошт.
• Дахолати спринклер гармии сӯхтор ва давомнокии алангаро хеле зуд кам кард.
• Сардшавии дуд пас аз спринклер метавонад қувваи бардорандаи дуди боқимондаро кам карда, боиси фурӯ рафтани он ба баландии нафаскашӣ гардад.
• Пахш кардани сӯхтор ва вентилятсия бояд дар тарҳрезии нақб якҷоя арзёбӣ шаванд.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Нишон дода нашудааст, ки нишебии %2 барои ҳамаи нақбҳои метро нишебии критикии универсалӣ аст.
• Натиҷаҳои модел ҳарорат ё арзишҳои FED нестанд, ки бевосита дар сӯхтори воқеии нақб чен шудаанд.
• Нишон дода нашудааст, ки DSE барои ҳар мусофир эвакуатсияи комилан бехатар таъмин мекунад; FED-и максималӣ = 0,52 аз ҳадди консервативии 0,1-и таҳқиқот болотар аст.
• Исбот нашудааст, ки низоми спринклер дар ҳамаи конфигуратсияҳои нақб боиси фурӯравии дуд дар сатҳи поёнӣ мешавад.
• Вақтҳои гуногуни фаъолшавии спринклер, дебитҳои гуногуни об ва суръатҳои гуногуни вентилятсияи маҷбурӣ бо ҷустуҷӯи систематикии параметрҳо оптимизатсия нашудаанд.
• Сӯхторҳои вагонҳои батарея-электрикӣ ё ҳосили маҳсулоти заҳролуди дигар маводи полимерии дохилӣ санҷида нашудаанд.
• Таъсири воҳима, маъюбӣ, пиронсолӣ, мусофирони кӯдак, вақтҳои гуногуни вокуниш ё суръатҳои тағйирёбандаи роҳравӣ алоҳида санҷида нашудааст.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ

Популятсияи мусофирон якхела аст. Ҳар мусофир ҳамон суръати номиналии роҳравиро истифода мебарад ва рафторҳои маърифатӣ, ба монанди таъхири пеш аз эвакуатсия, моделсозӣ намешаванд. Ин махсусан маънои онро дорад, ки барои шахсони дорои маҳдудияти ҳаракат вақти воқеии эвакуатсия метавонад фарқ кунад.

Химияи сӯхтор ба хусусиятҳои муайяни Tiflex/Plywood асос ёфтааст. Борҳои гуногуни сӯзишворӣ метавонанд хусусияти CO, дуда ва ҷудошавии гармиро тағйир диҳанд; аз ин рӯ ҳамон ҳадҳои вақтро ба маводи дигари вагон бевосита интиқол додан мумкин нест.

Мутобиқати mesh бо меъёри \(D^*/\Delta x=10,4\) дастгирӣ шудааст; аммо силсилаи мустақили наздикшавии grid, ки тағйироти натиҷаро бо сатҳҳои гуногуни mesh ба таври систематикӣ муқоиса кунад, пешниҳод нашудааст.

Марҳилае, ки таҳқиқот “Empirical Test” меномад, санҷиши сенарияи ҳисоббарорӣ мебошад. Валидатсияи мустақим бо озмоиши физикии пуррамиқёси нақби метро гузориш нашудааст.

Таъсири мутақобилаи вентилятсияи маҷбурии тӯлонӣ бо фурӯравии дуд пас аз спринклер ҳамчун мавзӯи кори оянда гузошта шудааст. Аз ин рӯ, дебити оптималии вентилятор ё вақти фаъолшавии ҳалли пешниҳодшудаи эвакуатсияи дуд дар сатҳи паст дар ин мақола муайян нашудааст.

Ёддоштҳои гузоришдиҳӣ дар манбаъ

Дар шакли чопшудаи Муодилаи (3)-и бақои энергия ду ҳади дивергенсияи ҷараёни радиатсионӣ бо аломатҳои муқобил пайдарпай ҷойгир шудаанд. Манбаъ шарҳ намедиҳад, ки ин хатои навишт аст ё не; аз ин рӯ, муодила дар ин ҷо ба шакле, ки дар манбаъ дида мешавад, қайд шудааст.

Натиҷаи FED = 0,52 дар муҳокима ҳамчун “survivable” тавсиф мешавад; аммо дар ҳамон таҳқиқот фосилаи 0,3–1 ҳамчун таъсирпазирии ҷиддӣ ва 0,1 ҳамчун ҳадди критикии консервативӣ муайян шудааст. Аз ин рӯ, дар тафсири Verianla натиҷаи DSE ҳамчун ҳолате ҷудо карда шудааст, ки “аз SSE хеле бехатартар” аст, аммо “аз лимити 0,1 паст ва бехатар” нест.

Манбаъ мегӯяд, ки сенарияҳои сӯхтори санҷидашуда дар самти B ҳадди 500 ppm CO-ро барои муддати тӯлонӣ гузаштаанд ва ҳамзамон қайд мекунад, ки SSE-S дар роҳҳои асосии эвакуатсия сатҳҳои бехатари CO-ро нигоҳ доштааст. Ин ду изҳорот танҳо бо қабул кардани он ки мавқеи ченкунӣ ва тақсимоти маҳаллии дуд фарқ мекунад, якҷоя тафсир шуда метавонанд; манбаъ барои ҳамаи нуқтаҳои фазоӣ як ҷадвали ягонаи максималии CO намедиҳад.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

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

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

Муаллифи масъул: Cem Kırlangıçoğlu.

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

Маҷалла ва шиносаи нашр: Fire, 2026, Ҷилди 9, Мақолаи 381. Ношир: MDPI. DOI: 10.3390/fire9090381.

Раванди нашр: Қабул 20 июли 2026; бозбинӣ 14 августи 2026; пазируфта 29 августи 2026; нашр 4 сентябри 2026.

Навъи манбаъ: Мақолаи таҳқиқотии ҳисоббарории амнияти сӯхтор, бо баррасии ҳамтоён ва дастрасии кушода, ки CFD ва симулятсияҳои пиёдагардон дар асоси агентро муттаҳид мекунад.

Литсензия: Creative Commons Attribution (CC BY).

Нармафзорҳои асосӣ: Fire Dynamics Simulator (FDS); PyroSim 2026.1; Pathfinder 2026.1.

Усули асосӣ: CFD-и сӯхтор ва дуд дар асоси LES; симулятсияи эвакуатсияи пиёдагардон дар асоси агент; пайгирии фазоӣ-замонии ҳарорат, дид, CO, CO₂ ва O₂; арзёбии таъсирпазирии заҳролуд дар асоси FED.

Дахолатҳои асосӣ: SSE, DSE ва SSE-S.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот маблағгузории беруна нагирифтааст.

Кумитаи этикӣ: Татбиқ намешавад.

Дастрасии маълумот: Зикр шудааст, ки маълумоти дастгиркунандаи натиҷаҳо бо дархости асоснок аз муаллифи масъул дастрас карда мешаванд.

Ихтилофи манфиатҳо: Муаллифон ихтилофи манфиатҳоро гузориш надодаанд.

Изҳорот оид ба истифодаи зеҳни сунъӣ: Муаллифон изҳор кардаанд, ки ҳангоми омода кардани мақола ChatGPT (GPT-5.2)-ро барои тарҷума ва барои сохтани Шакли 1, ки чаҳорчӯбаи консептуалии модели пешниҳодшударо нишон медиҳад, истифода бурдаанд; натиҷаро бозбинӣ ва таҳрир карда, масъулияти мундариҷаи нашрро қабул кардаанд.

Саҳми муаллифон: Консептуализатсия Cem Kırlangıçoğlu; усул Gökhan Coşkun ва Cem Kırlangıçoğlu; нармафзор Gökhan Coşkun ва Orhan Yalçınkaya; тасдиқ Gökhan Coşkun; таҳлили расмӣ Mehmet Fatih Döker; таҳқиқот Cem Kırlangıçoğlu ва Mehmet Fatih Döker; захираҳо Orhan Yalçınkaya ва Mehmet Fatih Döker; идоракунии маълумот Gökhan Coşkun ва Mehmet Fatih Döker; тарҳи аввал Gökhan Coşkun ва Cem Kırlangıçoğlu; бозбинӣ/таҳрир Cem Kırlangıçoğlu ва Orhan Yalçınkaya; визуализатсия Gökhan Coşkun ва Orhan Yalçınkaya; назорат Cem Kırlangıçoğlu ва Gökhan Coşkun; идоракунии лоиҳа аз ҷониби Cem Kırlangıçoğlu анҷом дода шудааст.

Ҳадди тафсири илмӣ

Қавитарин ҷиҳати ин таҳқиқот арзёбии CFD-и сӯхтор, ҳаракати мусофирон ва таъсирпазирии заҳролуд/гармӣ дар дохили ҳамон координатаҳои вақт ва фазо мебошад. Бо вуҷуди ин, ҳамаи натиҷаҳо натиҷаҳои симулятсия мебошанд, ки ба геометрияи муайяншудаи нақб, сӯзишвории сӯхтор, хусусиятҳои мусофирон ва шартҳои сарҳадӣ вобастаанд. Пеш аз татбиқ ба инфрасохтори воқеии метро, онҳо бояд бо геометрияи маҳаллии нақб, низоми вентилятсия, маводи қатор, демографияи мусофирон, тарҳи спринклер ва сенарияҳои воқеии сӯхтор алоҳида тасдиқ карда шаванд.