基于數(shù)值模擬的人員疏散設(shè)計(jì)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑施工技術(shù)的不斷提升，現(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，于此同時(shí)，對(duì)人員在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)的安全疏散造成了相當(dāng)大的影響。近年來，建筑火災(zāi)事故頻發(fā)，致使多人傷亡，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大威脅，在遭遇突發(fā)事件時(shí)，如何降低人員安全疏散的所需時(shí)間、確保人員安全疏散顯得越來越重要。
　　本文研究的主要出發(fā)點(diǎn)就在于優(yōu)化建筑消防設(shè)計(jì)，合理布置安全出口和規(guī)劃疏散路線，迸一步降低人員所需安全疏散時(shí)間。依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，對(duì)于

2、建筑物安全出口設(shè)計(jì)的規(guī)定僅限于一個(gè)防火分區(qū)不少于兩個(gè)安全出口并且量個(gè)安全出口之間的最近邊緣距離不應(yīng)小于5米，防火分區(qū)內(nèi)任意一點(diǎn)至最近的安全出口距離不應(yīng)大于30米，這就給了設(shè)計(jì)者相當(dāng)大的發(fā)揮空間。同時(shí)，在建筑的使用方面，并沒有嚴(yán)格限制人流量的規(guī)定，這就會(huì)使得在工作日和節(jié)假日建筑內(nèi)人員的數(shù)量出現(xiàn)較大的差距。筆者通過使用人員疏散模擬軟件Building Exodus，建立相應(yīng)的人員行為模型，模擬分析了人員密度、安全出口位置、安全出口數(shù)量以及疏

3、散方案等四種因素對(duì)人員疏散時(shí)長(zhǎng)的影響，同時(shí)結(jié)合工程疏散演習(xí)實(shí)例對(duì)以上模擬分析結(jié)果進(jìn)行了佐證。
　　通過模擬分析，可以清晰地看出:1、人員的總疏散時(shí)長(zhǎng)是隨著人員密度的增大而不斷增大的，又通過對(duì)比計(jì)算可以得出人員密度ρ=0.51人/m2時(shí)比ρ=0.45人/m2時(shí)總疏散時(shí)長(zhǎng)增加了17.7％，這也就定量地確定了人員密度對(duì)疏散時(shí)長(zhǎng)的影響是相當(dāng)大的;2、從安全出口的數(shù)量這一角度進(jìn)行分析，在疏散總寬度一致的前提下，可以看出當(dāng)設(shè)置兩扇相同寬度疏散

4、門時(shí)人員的疏散總時(shí)長(zhǎng)為132.6s，而設(shè)置一寬兩窄三扇門時(shí)人員的總疏散時(shí)長(zhǎng)為138.9s，時(shí)間增幅為4.8％，從數(shù)據(jù)分析盼隋況來看在疏散總寬度相同的情況下設(shè)置不同安全出口的數(shù)目對(duì)人員安全疏散總時(shí)長(zhǎng)的影響并不大;3、從安全出口設(shè)置的位置來講，當(dāng)疏散門沿長(zhǎng)邊或者短邊相對(duì)設(shè)置時(shí)對(duì)人員的安全疏散時(shí)間影響不大，但當(dāng)疏散門分居兩邊時(shí)疏散時(shí)長(zhǎng)或相應(yīng)增加18.5％，不利于人員更快地進(jìn)行疏散;4、在進(jìn)行方案對(duì)比時(shí)，筆者設(shè)定了三種不同的疏散方案，模擬分析了

5、這三種疏散方案對(duì)人員疏散的影響，結(jié)果表明實(shí)行方案二的人員疏散時(shí)長(zhǎng)比方案一的時(shí)長(zhǎng)增幅達(dá)到了43.8％，方案三更是比方案一的疏散時(shí)長(zhǎng)增加了83.4％，由此可見制定較為合理的疏散方案更加有利于人員的逃生。另外參考安全出口使用效率參數(shù)亦即OPS，依據(jù)相關(guān)規(guī)定人員疏散模擬的出口使用效率是以0.1為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行衡量的。如果大于0.1就說明各出口在疏散的使用效能分配隋況較差;反之則說明人員分配較為合理，在實(shí)行方案一時(shí)安全出口的使用效率為0.036，低于標(biāo)