随着我国城市化进程的不断加快,地下空间的开发利用受到了越来越多的关注。其中,综合管廊因兼具实用性和可持续性,在众多城市中发挥着重要作用。电力电缆作为综合管廊中最基础的能源管线,因为在长期运行的过程中存在一定的火灾风险并散发出大量热量,所以我国相关规范建议容纳电力电缆的舱室每200m采取防火分隔措施,同时应设置通风竖井用于散热。然而,在实际工程中,考虑到地面条件的复杂性,200m防火分区长度对于设置通风竖井的需求通常不能满足,要对其进行一定的延长。因此,本文采用数值模拟的方法,对不同防火分区长度下综合管廊电力舱的火灾特性及人员疏散安全性进行了研究,可以为今后的综合管廊电力舱消防设计提供参考。首先,针对电力舱在无人员进入时窒息灭火的情况,运用FDS软件研究了电缆敷设方式、火灾位置和截面形状对火灾特性的影响,并结合防火分区长度加以分析。结果表明:对于电缆敷设方式,当防火分区长度为200m时,品字形敷设的电缆火灾规模相对较大,但在超过200m后,不同敷设方式下电缆的火灾规模差距随着防火分区长度的增加而减小;对于起火位置,当防火分区长度为200m时,不同位置没有对电力舱的火灾规模产生影响,但在超过200m后,火灾位置越靠近电力舱端部,火灾规模越小,且舱室内的氧气不能完全消耗;对于截面形状,当防火分区长度为200m时,电力舱中部的火灾规模随着截面高宽比的减小而增加,但在超过200m后,发现火灾规模不总是随着防火分区长度的延长而增加,当防火分区达到一定长度后火灾规模不会继续增加,因此提出了临界防火分区长度定义,且临界防火分区长度与舱室截面高宽比呈正相关。其次,针对电力舱内存在人员时发生火灾的情况,在确定综合管廊火灾烟气安全控制标准的基础上,结合Pathfinder软件分析了截面形状和火灾位置对不同防火分区长度下人员疏散的影响。结果表明:当舱室内部存在纵向通风时,人员应优先向火灾上游疏散,对于火灾下游,烟气沉降导致的能见度降低是阻碍人员疏散的最主要因素;对于截面形状,截面高宽比更小的电力舱疏散环境更为恶劣,为使舱室人员向火灾两侧均能安全疏散,截面高宽比在0.87-1.15范围内的电力舱断面风速不宜超过0.8m/s;同时,由于烟气在蔓延过程中会逐渐冷却使得前进动量降低,所以当防火分区延长或者不同火灾位置所导致的疏散距离增加时,不会扩大人员疏散的风险。最后,基于以上研究,结合不同防火分区长度分析了坡度对电力舱火灾特性及人员疏散安全性的影响。结果表明:在舱室内无人员的情况下,当坡度为5%-20%的电力舱在200m防火分区长度时,火灾发展速度与坡度呈正相关,火灾过程中消耗的多为上坡侧氧气,下坡侧氧气消耗随着坡度的增加而减少,因此火灾位置越靠近低处端部,火灾规模越大;当防火分区长度超过200m后,位于舱室低处端部的电力舱火灾规模不会继续增加;当防火分区长度超过400m后,位于舱室中部的火灾规模也没有发生变化,所以在20%的坡度内,坡度不会对临界防火分区长度产生影响。当舱室存在人员,排风口位于高处时,人员应优先向火灾下坡侧疏散,并且为保证火灾上坡侧人员能够安全疏散,不宜开启风机;当排风口位于低处,断面风速不超过0.4m/s时,人员同样应优先向火灾下坡侧疏散,对于5%坡度的电力舱在断面风速在不超过1.0m/s,10%-20%坡度的电力舱在断面风速不超过0.8m/s时,满足火灾两侧人员安全疏散标准。此外,与无坡度的电力舱相同,防火分区长度的增加同样不会扩大人员疏散的风险。