Influence of smoke concentration on evacuation speed in case of fire in tunnel and improvement of accuracy of evaluation simulator

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H03122
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Social systems engineering/Safety system
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: KAWABATA NOBUYOSHI 金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (90126631)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長谷川 雅人 金沢大学, 機械工学系, 助教 (40324107) ; 清家 美帆 富山県立大学, 工学部, 助教 (70757244)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: トンネル火災 / 避難実験 / 熱気流 / 水噴霧 / シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

Tunnel fire smoke flow simulators are almost developed, but there are many unexplained points about the behavior of smoke affected refugees. In this study, in order to obtain basic data for the evacuation behavior simulator, we conducted a subject experiment on evacuation speed in various situations in smoke, and clarified probability density distribution etc.
Although water spray equipment is a characteristic emergency equipment for road tunnels in Japan, verification by comparison with experiments has hardly been done. In this study, modeling of momentum, heat, and mass exchange between water droplets and air was newly incorporated, and a simulator with high quantitative prediction accuracy was developed in comparison with model test results.

Free Research Field

流体工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義としては、火災時に煙に暴露された避難者の行動について被験者による実験を行い、様々な状況における避難速度などの基礎的データの収集を行ったことにある。建築火災における避難者行動は狭い出口に避難者が集中し流動係数が極端に低下する現象が支配的であるが、トンネル火災では避難距離が長く避難者が極端に集中することはないが、煙に暴露されて避難速度が低下する可能性が高く、煙濃度による避難速度低下の解明が重要である。
本研究の成果により道路トンネル火災時の対応についてより正確に把握することができ、公共交通の安全性の向上に寄与できることが社会的意義である。