高层建筑电梯楼梯协同人员疏散的优化模式研究

高层建筑利用电梯楼梯协同疏散有利于提高人员疏散效率。通过数学建模研究了多种因素影响下的协同人员疏散优化模式,结果表明:当电梯仅在某直达层停靠,电梯停靠层及以上楼层采用电梯疏散而以下楼层采用楼梯疏散时,存在最优的电梯停靠层;在每层疏散人数均匀分布的条件下,该最优层数不受疏散人数影响,随建筑高度增加呈线性增长,随电梯最大承载量增加呈阶梯式下降,随电梯平均运行速度增加呈阶梯式下降。     

高层建筑火灾初期人员疏散策略的优化分析

通过分析高层建筑火灾条件下的人员安全疏散问题,构建了高层建筑火灾初期的垂直疏散模型,并提出2种疏散策略.策略Ⅰ:电梯停靠层以下全部用楼梯疏散,停靠层及以上楼层用电梯疏散;策略Ⅱ:各楼层人员按不同比例通过电梯进行疏散.然后通过调用随机函数,在一个动态运行模式下求解模型,分析停靠层、楼层人数及电梯疏散人数比例对疏散效果的影响,得到2种策略条件下的近似最优解.分析楼梯、电梯的疏散规律,得出楼层人数、电梯停靠层和电梯疏散人数比例对疏散效果的影响并非单一的线性关系:楼层人数较少时,随楼层的增加,电梯疏散更具优势;楼层人数过多时,电梯、楼梯的疏散效果都不明显,此时需要合理确定通过楼梯、电梯疏散的人数比例才能提高疏散效果.比较2种策略发现,策略Ⅱ疏散时间更短,而策略Ⅰ在现实中的运行能力和可操作性更强.     

一种高层建筑楼、电梯疏散模型的模拟研究

通过分析目前楼、电梯疏散的研究成果,提出了新的楼、电梯疏散模型,给出了两种具有可行性的电梯运行方案:(1)电梯停靠某一层完全疏散此层及以上所有人员,此层以下人员使用楼梯疏散;(2)7层以上的各层按一定比例选择使用电梯疏散,剩余人员选用楼梯疏散.进一步阐述了楼、电梯疏散时间的计算公式.通过对新提出的楼、电梯疏散模型的模拟计算可知:两种运行方案均可有效地降低总的疏散时间,相比之下第二种运行方案疏散效果更佳,但考虑到实际情况第一种方案可操作性更强.最后讨论了电梯速度对疏散的影响,得出疏散时最好选用运行速度较高的电梯,可提高疏散效率.     

深埋地下空间电梯楼梯协同疏散的仿真实验研究

为研究灾害中如何有效疏散人员的问题，依托重庆沙坪坝综合交通枢纽工程，通过pathfinder软件对沙坪坝综合交通枢纽地下空间人员疏散进行仿真模拟，研究电梯楼梯协同疏散在人员密集地下空间建筑疏散的可行性。结果表明:电梯楼梯协同疏散相对于传统楼梯疏散具有更大的优势，疏散时间相比传统疏散方式减少了约一半。     

超高层建筑防灭火对策探析

通过以往超高层建筑的火灾数据和案例,从火灾蔓延速度、人员疏散和主体结构三个方面,分析了超高层建筑物的火灾特点,并针对其火灾特点从防火分区设计、疏散通道避难场所、主体结构、控烟设计、消防应急设施配备、超高层火灾的扑救策略和人员疏散等角度,论述了超高层建筑的防灭火对策,对近些年新出现的超高层消防逃生避难技术进行了探讨。基于超高层火灾较难扑救的情况,城市规划者和建筑设计师应根据现有的消防技术水平,适度发展超高层建筑。     

商业综合体中楼梯、自动扶梯和电梯多通道耦合疏散策略研究*

为选择最优疏散模式,提高商业综合体应急疏散效率,运用Pathfinder仿真软件,求解最优自动扶梯与楼梯双通道耦合模式,并探讨自动扶梯、楼梯与电梯多通道耦合疏散模式实效性。结果表明:自动扶梯与楼梯双通道耦合疏散模式中,自动扶梯双下行与楼梯耦合疏散模式疏散效果最好,疏散时间最短,总疏散时间465.95 s,比单一楼梯疏散模式缩短16.24%;自动扶梯、疏散楼梯与电梯多通道3重耦合疏散模式,比自动扶梯与楼梯双通道耦合疏散模式中最优组合方式疏散时间减少10.45 s,减少了2.24%;通过电梯疏散人数86人,占总疏散人数1.30%,表明电梯疏散效果提升不明显。研究结果可为紧急情况下自动扶梯反转时间确定以及密集场所应急预案编制提供理论参考。     

让安全疏散不怕“高”

长期以来,建筑结构发生火灾时不能使用电梯疏散的观念已深入人心,对保障人们的安全疏散确实发挥了积极的作用,但是随着经济社会的发展,尤其是土地资源的溃乏,高层、超高层建筑逐渐成为了人们生产、生活、工作的主战场。而这些高楼特别是超高楼发生火灾时,如不能利用电梯进行快速疏散,无论是从时间考虑,还是从人们的体能考虑,都不能适应现实的需要。因此,高层、超高层建筑消防安全疏散路径问题亟需研解。     

超高层建筑人员步行疏散试验研究

为揭示超高层建筑人员疏散规律,在高632 m的上海中心大厦开展垂直疏散试验。试验人员由第126层(超过580 m)步行向下疏散至首层。根据视频监控数据,分析不同属性被试人员的疏散时间、疏散速度等关键参数。结果表明:向下疏散124层(573.82 m),最短可在20 min内完成,平均疏散时间为(36±6.04)min,平均垂直疏散速度为(0.287±0.080)m/s,拥挤状态下的垂直疏散速度为(0.248±0.034)m/s。拥堵、性别、体力和年龄是超高层建筑疏散过程的关键影响因素。     

地下商业建筑人员疏散时间理论计算与软件模拟分析

采用理论计算和软件模拟的方法对地下商业建筑人员的安全疏散时间进行研究,并对两种研究方法进行了对比分析.分析结果显示:对于待疏散人数较大的地下商业建筑人员疏散行动时间主要受疏散出口宽度影响;理论计算与数值模拟两种计算方法误差仅为8.5s,两种方法均可对地下商业建筑人员疏散时间进行预测,但数值模拟能够更直观的反应人员的疏散过程、安全出口和疏散通道拥堵和瓶颈现象,更适用于地下商业建筑人员疏散方面消防优化设计.     

考虑儿童运动特性的小学教学楼楼梯间人员疏散研究

为研究小学教学楼楼梯间人员运动行为以及影响人员疏散的因素，开展人员疏散实验并构建疏散模拟场景。基于疏散实验研究不同实验场景的出口流量和人员运动速度，通过疏散仿真模拟，分析不同人员运动速度、人员数量及疏散策略对疏散的影响。结果表明:排队下楼的人员运动速度比紧急疏散人员低22.7%，自由上楼人员运动速度比排队上楼人员高8%；人员总疏散时间随人员运动速度的增加而降低，但总疏散时间随速度增加而降低的幅度变小；加入分层疏散策略会增加人群疏散总时间，但整个疏散过程人员分布均匀，在建筑瓶颈不易产生人员过度拥挤现象，因而在疏散过程中应适当采用分层疏散策略。     

高层建筑火灾初期利用电梯进行人员疏散的可行性探讨

概述高层建筑火灾情况下人员疏散的复杂性,指明了高层建筑传统的疏散方式及其存在的主要问题。结合火灾发展的规律、火灾初期电梯疏散的原理,建立了高层建筑在火灾初期利用电梯进行人员疏散的模型。针对火灾时使用电梯的主要危害,提出从电梯及电梯井本身的安全、送风、电梯分区及供电保障4方面的改进措施,并对火灾初期利用电梯进行人员疏散的安全合理性进行分析,结果表明在火灾初期利用电梯进行人员疏散具有一定的可行性。     

高层公寓式住宅建筑电梯协同楼梯疏散策略研究

为探索高层建筑利用电梯协同楼梯疏散以提高疏散效率的可行性，基于现有的电梯协同楼梯疏散研究成果，运用Pathfinder构建某高层住宅建筑实例模型，研究楼层总数及电梯数量对电梯最佳停靠层的影响，提出2个电梯协同楼梯的疏散策略，并对策略进行优化分析。结果表明:电梯最佳停靠层随楼层总数的增加，呈现“平台阶变”的特征和线性增加的趋势，但随楼层总数的增加，最佳疏散层在“平台阶变”后会更加远离顶层；策略1（顶层优先策略）下因存在最佳分离楼层使得该策略下的总疏散时间最短，策略2（分段顶层优先策略）可有效提高电梯利用率，通过对策略2下的人员使用电梯比例进行控制，可进一步提高疏散效率，该优化策略可将总疏散时间从仅楼梯无电梯疏散的804 s缩短到580 s，使疏散效率提升27.9%。     

Experimental study on an ultra high-rise building evacuation in China

With the development of modern cities, more and more ultra high-rise buildings have been built. Emergency evacuation of such buildings becomes one of the major concerns for building designers, building occupants and governments, especially after the disaster of 9/11. In this study we designed three experiments to investigate the process of ultra high-rise building evacuation. The experiments were performed in Shanghai World Financial Center, which is about 470 m tall. In the first experiment, the evacuation of a single pedestrian from the top floor to the first floor was performed. Movement characteristics such as mean speed and the time needed for evacuation were analyzed. In the second experiment, the mass evacuation process was captured by video cameras and the data were extracted out manually. The evacuees were distributed initially on floors 12–17, and were asked to evacuate through a staircase onto the refuge floor. On the refuge floor, i.e. the 6th floor, the evacuees were required to transit into another staircase to keep moving down to the ground floor. The characteristic space–time curves for each evacuee were extracted and analyzed. Parameters such as the mean speed and the evacuation time, as well as the characteristic of the transit process from one staircase to another were investigated. We at last mimicked and discussed the process of lift evacuation for an ultra high-rise building in the 3rd experiment. Evacuees located on the 41st and 65th floor were asked to move downward by stairs until they came to the refuge floors, where they would evacuate to the ground floor by lifts. The time characteristic of the mixed evacuation strategy was discussed. The basic data obtained from the experiments are useful for building designers and can be used to validate and refine ultra high-rise building evacuation models.     

高层建筑楼梯与电梯耦合的安全疏散策略研究

人员疏散是高层建筑火灾应急管理中重要问题之一。仅依靠楼梯无法在火灾初期安全快速地大批量疏散人群，必须引入其他疏散途径，才能达到安全疏散的要求，而引入电梯，实现楼梯电梯耦合疏散，成为未来高层建筑火灾垂直疏散的新趋势之一。运用BuildingEXODUS从不同建筑高度、不同人群密度、不同人员类型3个方面，运用楼梯模式、A型Shuttle Floor模式、B型Shuttle Floor模式、Sky Lobby模式4种模式进行模拟，提出每种情况的最优疏散策略。研究结果表明:任何层数的高层建筑都存在1个或数个最佳分离楼层使楼梯电梯耦合疏散的效率最高；在运用楼梯以及耦合方案2时，疏散时间与建筑高度呈线性关系，且随着楼层的增高耦合方案2所用疏散时间越来越接近楼梯疏散时间的二分之一；不同人群密度与最佳分离楼层无关；当人员平均疏散能力较高时，最佳分离楼层会上移反之则会下降。     

高层建筑电梯活塞效应及烟气控制分析

在电梯运行活塞效应及其对火灾烟气影响理论分析基础上,分析电梯井和前室加压及压力波动情况;结合高层建筑烟控系统的原理,通过合理的压差设计,可保证电梯系统在最大容许压差和最小容许压差之间正常工作。通过对活塞效应及其对电梯与建筑空间之间压差影响的分析发现,极限状态下烟气可能卷入电梯井和前室,对人员的疏散造成威胁,提出了控制活塞效应影响的上限临界压差。研究表明,合理的排气泄压系统、气压式挡烟系统、可变送风系统及火灾层带通风排烟设施的系统等均能对火灾烟气进行有效控制,提高电梯疏散的安全性。研究所得的结论为火灾中利用电梯进行疏散提供了理论指导及一种烟气控制的方法。     

高层建筑危急情况下的电梯疏散系统

美国的“9·11”事件 ,再次引起了人们对于高层建筑发生危急情况时人员安全疏散问题的关注。笔者首先介绍了在危急情况下 ,高层建筑中利用楼梯逃生的弊端和使用电梯疏散的优越性 ;然后阐述了高层建筑电梯疏散系统的概念和发展 ,最后从原始的电梯紧急疏散系统 (EEES)、人的行为心理与环境因素、风险评估、疏散模型 4个方面介绍了其具体的组成。分析和研讨结果表明 ,电梯疏散系统以其高效、应用面广等特点 ,势必会在危急情况下 ,在高层建筑的人员安全疏散过程中发挥越来越大的作用     

The effect of an ageing and less fit population on the ability of people to egress buildings

The functional capability of building occupants to egress from buildings is likely to change as populations age and become less fit. A review of the current health literature suggests obesity can be used to determine the likely reduction in walking speed and also as a marker for other egress related factors such as the risk of falls. This paper examines the possible effects of gender, age and obesity and uses a Monte Carlo network evacuation model to examine whether these changes will significantly increase the total evacuation time from an exemplar high-rise building. Modelling results suggest that total evacuation times may increase by up to 20% when comparing historical data from Canada in 1971 with a future New Zealand scenario for 2031.     

模糊综合评价法在疏散时间影响因素研究中的应用

人员疏散是一个复杂的运动过程,人员疏散时间受众多因素影响,具有一定的模糊性和随机性。该文将人员安全疏散作为一个系统进行分析,从疏散场所、疏散人员以及疏散环境三个角度分析影响人员疏散时间的因素,构建出人员疏散时间的评价指标体系。结合模糊综合评价法的基本原理和步骤,建立人员疏散时间影响因素的三级模糊综合评价模型,并应用该模型对某高层建筑火灾中影响人员疏散时间的因素进行模糊综合评价。