高层建筑火灾情况下利用电梯疏散的案例研究

随着我国城市化进程的加快，城市人口日益增多，高层建筑数量剧增，其所面临的安全疏散问题也越来越突出。在高层建筑火灾中，楼梯疏散是人们常推荐使用的逃生工具，但是它存在疏散时间长的弊端。高层建筑拥有一定数量的电梯，充分发挥垂直交通的优势，已经成为“9．11”之后国际火灾科学研究的热点。事实上，在过去发生的火灾案例中，已经有许多人员利用电梯来进行安全疏散。选取某高层住宅火灾为研究案例，采用电梯疏散ELVAC模型和楼梯疏散SIMULEX模型，分析了电梯数量、人员分布等对电梯疏散的影响。研究结果表明，采用楼梯和电梯相结合的混合疏散方式可以有效地提高疏散效率。     

杭州过江隧道火灾时人员安全疏散研究

以杭州过江隧道为研究对象,分析了隧道火灾时人员安全疏散准则及影响因素,介绍了隧道内人员安全疏散研究的一种思路和方法。设定包含最不利情况的火灾场景,然后对各种火灾场景下的烟气蔓延及人员疏散进行模拟,得到了各种火灾场景下隧道内的可用安全疏散时间ASET曲线和必需安全疏散时间RSET曲线;比较分析这两条曲线,得到了疏散救援通道的设置参数,给隧道消防设计提供了依据。     

高层建筑火灾最佳疏散路线的确定

高层建筑发生火灾后，在现场情况比较复杂的情况下，尽快地选择一条既安全、疏散时间又短的疏散路线，是室内人员快速、安全撤离火场的重要保障。在应用高层建筑火灾全风网网络模拟软件HRBFS模拟火灾时建筑物内烟流体积分数的基础上，结合当时人员的分布情况，提出了最佳疏散路线的算法。     

地铁内楼梯口处全尺寸火灾实验与数值模拟

建立了地铁实体模型，开展了地铁火灾实验研究，测量了站台与站厅之间的楼梯处的速度和温度等火灾参数。同时利用火灾动力学模拟程序软件对地铁站台火灾进行了数值模拟，研究了地铁站台和站厅连接楼梯处温度和烟气速度的变化趋势，并与实验结果作了对比分析，验证了数值模拟结果的有效性。研究结果可为有效控制烟气在地铁中的蔓延和组织人员疏散提供技术支持。     

基于虚拟现实的建筑火灾模拟系统

提出了将虚拟现实技术应用于建筑火灾模拟的方法,在交互式虚拟环境中实现了基于火灾数值模拟的火灾场景模拟。根据火灾场模拟软件FDS的计算结果,控制虚拟火灾场景中火焰和烟雾的蔓延,使得虚拟场景中火灾的发展接近实际火灾的情况。模拟系统中通过纹理贴图和粒子系统等技术实现了逼真的火灾场景可视化。还介绍了实现灭火作战模拟和训员疏散模拟的技术细节。在以上方法的基础上研制了建筑火灾模拟原型系统,该系统可应用于电子消防预案制作、灭火作战演练、人员疏散演练、建筑性能化防火设计与评估,以及灾害条件下人的疏散行为研究等各个方面。     

垂直升船机初期火灾疏散路径人群流量分配研究∗

为合理分配垂直各疏散路径的人群流量,通过分析垂直升船机的结构特征,确定升船机综合使用电梯与楼梯进行垂直疏散的可行路径,分别计算从电梯向最近出口疏散、经楼梯向上游平台疏散、经楼梯向下游平台疏散等三条路径上的疏散时间,取三者较大值作为升船机垂直疏散时间,并以此时间最小化为目标函数,运用粒子群算法,仿真求解使用楼梯比例及向上游平台疏散比例等流量分配系数。结果表明:停靠高程∈[62,128]m时,楼梯使用比例可适当增大,使用楼梯向上游疏散比例为0;停靠高程∈[128,147]m时,楼梯使用比例可进一步增大;停靠高程∈[147,175]m时,楼梯使用比例可适当减小,使用楼梯向上游疏散比例为1,经流量分配后疏散时间被有效缩短。     

某博物馆火灾人员安全疏散模拟分析

由于现代展览场馆的功能布局和空间结构日趋大型化,使消防疏散的复杂性不断提高,难度显著增大,因而对于解决该类人员聚集场所生命安全最佳方案的需求也不断增强.本文旨在采用人员疏散仿真分析软件buildingEXODUS,以某大型博物馆为工程背景,对火灾情况下人员不同疏散工况进行仿真模拟分析,为优化人员疏散设计及制定人员安全疏散预案提供计算依据.     

基于GIS的火灾安全疏散模拟

为综合描述场景的关键要素,加强模拟的真实性,基于GIS技术,针对火灾场景下的人员疏散提出了模拟模型。借助GIS缓冲区分析与拓扑分析等功能,实现了初始化场景解析、实时空间分析等流程,可以对任意模拟时间步火灾、人员、建筑环境等要素的分布特征信息进行提取。为人员模型制定了基于空间信息的疏散策略,模拟人员的环境感知能力与分析判断能力。设计并实现了GIS模型至FDS模型的转换接口,维护了GIS模型与FDS模型的一致性,提高了建模效率。在模型基础上,研制了人员疏散模拟系统。应用实例说明了模型对环境各要素的描述能力及对疏散场景的模拟能力。     

从人员疏散的角度研究公路隧道的横通道间距

隧道的横通道作为人员疏散的安全地带,其间距的设置在人员安全疏散中是至关重要的。以雪峰山隧道为工程实例,从人员安全疏散的观点出发,阐述了一种计算横通道间距的方法,并简述了方法的应用。首先根据特长隧道火灾特点,模拟分析特长隧道四种不同火灾场景下的典型自然疏散过程,并运用火灾模拟软件FDS4.0计算四种火灾场景在不同横通道间距情况下的危险时间,然后与相应的包含人员疏散行为特征的疏散时间相比较,得出该隧道最适宜的横通道间距为270m,并分析其经济性。其方法和结论可为特长隧道消防系统的设计、紧急疏散方案和引导指挥体系的建立提供理论依据。     

基于计算机仿真的火灾时人员安全疏散可靠度分析

火灾中的人员疏散是个复杂的过程,受到诸多因素的共同影响,传统的人员疏散可靠度分析常常忽略这些因素之间的相互作用。为更准确地计算出火灾中人员疏散的可靠度,本文以某地铁车站为例,借助人员疏散仿真软件buildingEXODUS与火灾模拟程序FDS,分别得到人员所需安全疏散时间(RSET)和可利用安全疏散时间(ASET)。在此基础上,构造人员安全疏散极限状态方程,利用一次二阶矩理论求得安全疏散可靠概率。由于能够较好地反映疏散过程中各影响因素之间的相互作用,因此,采用本文提出的可靠度分析方法能够得到更合理的结果。     

建筑火灾中人员安全疏散时间的预测

作者提出了计算建筑物火灾中人员安全疏散时间的一种工程方法，该方法基于火灾探测的理论和人员疏散的最新研究成果，分别计算出火灾探测系统的响应时间和整个疏散过程所需的时间。这种方法概念清晰，能在一定程度上模拟实际火灾中的人员疏散过程，并且简单易行，可用于实际的火灾安全工程设计和火灾安全咨询     

地铁车站人员疏散离散时间模型研究

疏散时间对于保证地铁车站这类复杂建筑结构内人群的安全至关重要,本文借鉴群集流动理论建立了用于计算地铁车站人群移动时间的疏散离散时间模型(EDTM),模型中的人群流动系数取值不同于传统计算公式中的常量,依据的是经典的车站人群密度与速度函数关系式。将此模型用于某地铁车站站台层,求解楼梯出口疏散人数与时间的关系,并与Building EXODUS疏散软件的模拟结果以及传统地铁车站疏散时间计算公式的计算结果进行了对比,分析表明,EDTM计算结果与EXODUS疏散模拟结果非常接近,且比传统公式计算更为精确和符合实际情况。该计算模型可以为地铁车站人群疏散时间计算、建筑出口性能化设计,以及地铁车站事故应急预案的制定提供更有效的工具。     

公路隧道火灾时人员疏散模拟系统与应用

为了判断隧道火灾时人员疏散的安全性,以Visual Basic 6.0为操作平台,在运用火灾模拟软件FDS(FireDynamic Simulator)对隧道火灾工况动态数值模拟的基础上,结合人员行为反应规律知识库,采用适当的定性和定量分析方法,研发了公路隧道火灾人员疏散模拟系统,对隧道人员疏散进行数值模拟和安全性判断;同时,借助AUTOCAD及FLASH模拟显示疏散过程。对一实际隧道的模拟表明了该系统的正确性。     

隧道火灾性能化安全疏散设计方法研究

阐述了隧道防火设计的重要性,保证人员的安全疏散是隧道性能化安全设计的首要目标。确定了火灾时人员安全疏散的判定条件,分析了人员逃生时所需疏散时间的组成,通过火灾时人员所需安全疏散时间与可用安全疏散时间的比较分析,介绍了隧道火灾疏散设计的一般思路。结合某隧道的实例对这种性能化设计思路进行了说明,确定了某隧道疏散口间距和逃生滑梯通行能力的初步设计方案。     

隧道火灾时人员安全疏散的模拟研究

隧道的消防设计应以保护人员的生命安全为首要目标，为此开发了隧道火灾时的人员疏散计算机模型Tunev（tunnel evacuation）。该模型能计算隧道内不同火灾场景的人员疏散所需时间，可与计算危险来临时间的火灾数值模拟软件CFD—PHOENICS3．5相结合，经两种时间的对比，判断人员疏散的安全性。该模型包含了简单的火灾时人员行为反应数据库和隧道防火结构特征参数。通过定性和定量的分析和计算，其结果能直观地发现疏散设计中的不足，以便采取针对性改进措施；该模型还可以作为辅助的消防演习工具。本文阐述了模型的有关概念，并对工程实例进行了疏散模拟，最后简述了Tunev模型的验证和应用。     

火灾下建筑结构抗火性能和人员疏散研究

火灾下建筑结构抗火性能和人员疏散问题是建筑火灾科学的两个重要研究内容,尽管二者最为关注的目标都与时间有关,即结构耐火时间和疏散时间,但实际对这两个问题的研究基本上是独立进行的。首先对结构抗火性能和人员疏散的研究现状和存在的问题进行了梳理总结,从疏散范围和疏散时间两方面讨论了结构抗火性能和人员疏散之间需要满足的关系。基于此,提出了一种适合于性能化结构抗火设计新的极限状态——安全疏散极限状态,将结构抗火性能研究和人员安全疏散结合起来,进而利用时间变量建立极限状态方程,为性能化结构抗火设计提供了一种新的思路。最后,对未来需要解决的若干关键问题进行展望。     

火灾中人群疏散延迟时间的研究

火灾中人员的疏散时间主要包括疏散前的延迟时间和在通道上的疏散时间。对疏散延迟时间的分布及其对疏散时间的影响进行了研究,利用Building Exodus软件对实际工程进行了模拟,并得出了一些重要的结论。这些结论对于修正传统疏散时间的工程计算方法、制定合理的人群管理对策具有重要的指导作用。     

特殊人群疏散行为及疏散设计的研究

在建筑火灾和一些紧急突发事件中,特殊人群不能使用正常人的紧急疏散通道,也不能达到正常人的疏散速度,而这个问题在目前的消防设计和消防规范中基本上没有得到解决.在分析特殊人群疏散行为规律的基础上,选取医院住院楼的标准层进行了疏散模拟,得出了一些重要结果,对疏散设计具有指导作用.最后提出了特殊人群的疏散设计方法,主要包括AORS系统和特殊报警系统的设计.     

特长公路隧道内的横通道间距和车行间距研究

隧道火灾,尤其是长大公路、铁路隧道火灾,往往是灾难性的。因此,基于性能化防火设计原理,对雪峰山特长公路隧道的横通道间距和车行间距进行了研究。对中等规模20 MW的火灾,按照规范建议的3 m/s的风速进行通风的情况下,先用CFD软件模拟计算火灾危险时间Tfire,然后由疏散模型中的经验公式计算人员疏散时间Tevac,比较分析不同横通道间距下人员疏散的安全性;同时为了避免隧道内车辆间的引燃,利用辐射换热原理,对车辆间的火灾蔓延性进行了分析。模拟结果为:最佳横通道间距约为290 m,最小引燃间距为6 m。考虑到建设成本的问题,建议雪峰山隧道的横通道间距改为300 m;同时,考虑到后继车辆的刹车及不同的行车速度等因素,建议特长隧道内车距最好要大于110 m;     

设排烟道的隧道中火灾烟气控制效果的模拟研究

采用三维数值模拟方法,对设置有排烟道的隧道进行了火灾烟气控制的稳态、瞬态模拟分析;研究了在多种通风排烟方案及开启不同数量排烟风口的情况下,该隧道火灾烟气的蔓延特性和烟气控制效果。通过对不同工况的模拟比较研究,为设排烟道的隧道推荐了适宜采用的两种控制火灾烟气的通风排烟方案,并从人员疏散的安全性角度证实了所推荐的方案是可行的。为设置有排烟道的隧道火灾烟气控制及紧急通风设计提供理论依据,同时也可指导人员安全撤离和消防扑救。