实验原理：

该实验主要涉及地下空间离心式通风机、火灾排烟以及应急救援的实验原理。

1）地下空间离心式通风机工作实验原理

当电动机转动时，风机的叶轮随着转动。叶轮在旋转时产生离心力将空气从叶轮中甩出，空气从叶轮中甩出后汇集在机壳中，由于速度慢，压力高，空气便从通风机出口排出流入管道。当叶轮中的空气被排出后，就形成了负压，吸气口外面的空气在大气压作用下又被压入叶轮中。

2）地下空间站台火灾排烟实验原理

车站站台公共区发生火灾时，车站的送风系统和站厅的排风系统关闭，同时关闭屏蔽门，站台的排风系统转入排烟状态，回排风机转为排烟风机。为了加大楼梯口的向下风速，在站台至站厅的楼梯口设置挡烟垂帘，火灾时落下，在不影响人员疏散高度的情况下，尽量减少过风面积；同时在车站附属房间较少的一端，从排热风室接出一段排风管，在站台公共区处加常闭排烟口，利用排热风机辅助排烟，出入口通风楼梯口自然补风。

3）地下空间应急救援实验原理

地下空间的应急救援，遵循应急救援的基本流程，事故发生—告警—信息预告及处理—应急启动—灾害初步评估—指挥与协调—应急行动—事态控制—应急恢复—应急结束—总结上报。应急逃生过程中根据烟气浓度选择最优的逃生路线及逃生方式，以生命安全为中心进行应急施救。

实验流程如下图所示：

知识点：共 16 个

1. 应急通风设备的构成、通风系统运行风向的原理；

2. 按通风系统的作用范围大小，通风的四种开启模式特征进行合理选择；

3. 烟气、CO以及能见度在不同通风开启模式下随时间的变化情况特征分析；

4. 根据烟气受通风影响判断最佳的逃生路线，疏散次序及原因分析；

5. 突发事件逐级上报以及应急指挥部署的流程及原则；

6. 根据应急逃生原则，逃生指令下达后，各部门协同疏散撤离流程；

7. 火灾发生后，第一时间切断电源，启动应急照明设备的原因；

8. 火灾应急疏散人员正确的逃生方法及逃生路线；

9. 逃生过程中的注意事项，避免过度惊慌的原因及正确的做法；

10. 应急疏散指挥管理人员初步疏散完成后查看有无遗漏人员的职责及其原因；

11. 应急疏散完成后进行灭火救援，火灾扑救工具装备种类选择；

12. 根据不同灭火器灭火的原理和燃烧物种类进行选择的方法；

13. 根据现场火情判断火势蔓延的特征以及物资转移的方法；

14. 根据燃烧三要素原则堆放沙土等阻燃物及监视飞火的原因；

15. 进行灭火操作时灭火器的正确使用方式；物资疏散转移及堆放的注意事项；

16. 应急救援结束后的事故处理方法。

核心要素仿真设计：

1）烟气扩散通风方式选择的虚拟仿真

该要素模拟火灾发生后，由进气口和出气口两端风向以及风流速度发生的变化过程，该仿真真实模拟地下空间通风系统环境，学生根据地下空间通风布置及烟气规律从四种通风方式中选择正确的开启模式，实现探究式学习。

2）应急逃生路线选择虚拟仿真

该要素模拟火灾发生后，人员疏散的正确的逃生路线选择，根据通风方式、烟气、CO及能见度随时间变化的情况进行最佳路线选取。

该部分仿真需要参与者手动操作进行模拟，该部分仿真不仅突破了实体实验危险系数高，实验代价大的教学瓶颈，并且锻炼了学生将理论知识应用于实践的能力。实现了“虚实结合”，同时让学生体验了身临其境操作的成就感和乐趣。

3）应急救援灭火虚拟仿真

该要素构建应急救援灭火装备选择及灭火操作，放置隔绝物等实验。解决了真实实验危险大，成本高等问题，实现了“形象展现抽象”，拓展了实验教学的深度与广度。

该虚拟仿真实验通过完整的知识考核体系能真实辅助学生在情境剧情中的知识点训练评测，多层面辅助学生强化学习成效。增强教学过程中的可交互性和可操作性，使得实践教学更加贴近城市公共安全应急的需要，有效提升学生的实践技能和人才培养质量。