当前我国城市轨道交通行业正蓬勃发展,作为城市重要的公共交通工具,地铁具有空间结构狭窄、人员流动密集等特点,一旦站厅发生火灾,受季节性室外风的影响,出入口附近烟气卷吸沉降,公共区烟气扩散范围较大。因此关于站厅火灾烟气控制的研究具有现实意义的。本文以天津市某岛式地铁站为研究对象,分析不同季节性风向和风速对站厅层自然排烟和机械排烟效果的影响,建立室外大空间与站厅公共区物理模型,并通过现场实验验证所建模型的准确性。同时,本文总结了天津市夏季、冬季和过渡季节主导风向和全年风速变化范围,利用FLUENT软件模拟研究不同风向和风速对站厅火灾工况下出入口烟气流动规律、站厅层安全高度处CO2体积分数及烟气扩散距离的影响,最后根据排烟系统评价标准对站厅层排烟效果进行评价分析。结果表明,当三个出入口皆位于迎风面或背风面时,自然排烟工况下出入口通道和站厅公共区内烟气蔓延问题严重,开启排烟系统后出入口通道无烟气污染,但是站厅层公共区内烟气横向扩散情况依旧严重,并且随着室外风速的提高,横向扩散距离增大;当两个出入口位于迎风面一个出入口位于背风面时,自然排烟工况下位于背风面的出入口内烟气扩散问题严重,而排烟系统的开启无法改善位于背风面的出入口内烟气蔓延情况,其扩散距离随室外风速的降低而增大。之后,针对不同室外风环境下烟气扩散问题最为严重的工况,在站厅层排烟系统及增设出入口挡烟垂壁两方面提出相应的优化方案,最终确定分区控制方案适用于三个出入口皆位于迎风面,有效解决站厅公共区烟气横向扩散问题,其中最佳机械补风量为70%,但该方案无法适用于三个出入口皆位于背风面的情况,会造成出入口通道内烟气蔓延;分区控制+出入口增设挡烟垂壁防排烟方案适用于三个出入口皆位于背风面的情况,解决站厅公共区烟气横向扩散问题,同时避免出入口通道内烟气蔓延现象的发生;在出入口增设挡烟垂壁适用于两个出入口位于迎风面而一个出入口位于背风面,解决位于背风面的出入口通道内烟气蔓延问题。