民航客机乘员应急疏散仿真研究

对民航客机乘员应急疏散的仿真研究,不仅有助于飞机初始设计阶段对舱门尺寸、位置的布局设计,而且对客舱布局设计也有重要价值。本文在深入分析民航客机客舱内空间布局和乘员疏散特点的基础上,建立了模拟民航客机乘员应急疏散的元胞自动机模型,该模型将传统网格精细化为10cm×10cm的网格,从而更精确地模拟了乘员在应急疏散时正常前进与侧身前进的情形,同时考虑乘员的疏散速度可变,对元胞的是否可进入做了更符合实际的分析。通过采用该模型对舱门打开个数以及乘员年龄结构对应急疏散时间的影响进行仿真研究,结果表明:舱门开启个数对乘员应急疏散时间有着重要的影响,舱门打开过少会造成乘员长时间滞留在座位上;乘员的年龄结构也会影响乘员的疏散时间,老年乘员会对其身后的年轻乘员的疏散速度产生影响。采用精细化网格划分机制所建立的应急疏散仿真系统与传统元胞自动机算法相比,更接近于实际,具有一定的实用性。     

基于元胞自动机模型的人员疏散行为模拟

通过引入静态场、动态场及其他参数,建立了二维元胞自动机模型,并利用MATLAB编写模拟软件,可实现对人员疏散过程中的环境熟悉度、从众行为、摩擦阻碍作用、惯性行为、拥挤跌倒行为和竞争行为的模拟。通过实例仿真模拟结果表明:不同的期望速度下会出现"欲速则不达"的现象,同时出口处会产生不同程度的人员聚集;出口处障碍物相对出口纵向放置比横向放置更有利于人员疏散;在疏散环境陌生,或紧急情况下对环境判断能力降低时,适当的从众行为利于最优疏散路径信息的传递,从而有利于人员疏散,但是从众行为过于严重则易造成出口利用率降低或利用不平衡。     

会展建筑展厅布置对人员疏散效率的影响研究

会展建筑展览类型多样、展厅布置多变,不同展览类型下的展厅疏散路径不固定。展厅内观展人员复杂且密集,大多数为初次观展,对展厅环境不熟悉,一旦出现火灾等突发事件,确保展厅内人员安全疏散尤为重要。对会展建筑展厅布置方式进行归纳整理,总结出展厅布置方式的4种主要类型,并利用疏散模拟软件Pathfinder对展厅内人员疏散状况进行仿真模拟,分析了展厅布置对人员疏散效率的主要影响因素。结果表明:展厅布置对人员疏散效率影响较大的两个主要因素为安全疏散通道和安全出口。在此基础上提出会展建筑展厅布置优化策略,为会展建筑展厅的布置与安全保障提供新思路。     

地铁洪涝灾害人员疏散数值模拟及疏散优化研究

为了探究不同水深情况下的洪涝灾害对人员疏散时间的影响,利用Pathfinder软件对哈尔滨市河山街地铁站进行建模,通过改变速度影响因子控制最底层人员在不同水深时行走速度,对各类情况进行仿真模拟;针对地铁车站出口疏散能力不均衡现象,通过不断改变人员的出口选择进行优化迭代,得到人员疏散优化模型。结果表明：水深在0.4m以内包括0.4m时,人员疏散时间均小于6 min;水深在0.4m以上时,人员疏散时间均大于6 min。通过对比优化前后疏散时间,得到疏散优化效率为16.9%,各出口疏散时间标准差优化效率为85.06%。当水深超过0.4m时,即不能在规定的地铁安全疏散时间内完成疏散,优化迭代能够有效缓解地铁车站疏散拥堵问题,为城市地铁洪涝灾害疏散及疏散优化提供了参考。     

基于Pyrosim和Pathfinder的高校学生宿舍火灾人员疏散安全性模拟分析

高校学生宿舍是人群密集的场所,存在较多的火灾安全隐患,因此对高校学生宿舍进行有针对性的火灾人员疏散安全性分析十分必要。以某高校学生宿舍楼为研究对象,运用Pyrosim软件建立火灾扩散模型,模拟分析了高校学生宿舍楼在自动喷淋灭火系统是否失效和着火房间窗户是否关闭等情况下发生火灾时,着火楼层安全出口处烟气能见度、顶棚温度和烟气层高度的变化规律,并结合Pathfinder软件模拟计算出人员疏散到安全地带的时间和整栋楼全部人员完全疏散所需安全疏散时间,综合利用人员疏散可用安全疏散时间和人员疏散所需安全疏散时间对人员疏散安全性进行分析。结果表明:高校学生宿舍楼消防设施是否有效和着火房间窗户是否关闭对人员疏散安全性的影响较大,并提出了消防安全管理措施,以为高校学生宿舍消防安全管理提供依据。     

基于Matlab层次分析法的建筑火灾人员安全疏散系统研究

以提高人员安全疏散效果为目的,提出了一种基于Matlab层次分析法的建筑火灾人员安全疏散系统,该系统利用GIS和物联网技术实时获取建筑内部信息,并运用Matlab层次分析法对3条疏散路径进行评价,评价结果显示:路径三优于路径一,路径一优于路径二。Matlab层次分析法可以解决人员疏散系统中路径选择这一关键问题,为实现建筑火灾人员安全疏散提供了一种新方法、新思路,对提高消防智能化水平具有重要的意义。     

超高层建筑装修施工火灾风险与安全疏散现场调研及评估

为评估和降低超高层建筑装修过程中的火灾风险,对某超高层建筑进行了现场调研,得到了影响人员安全疏散的风险因素,并以该建筑为例,采用大涡模拟对装修过程疏散楼梯的防烟性能进行了数值模拟和理论计算分析,研究了装修过程中火灾规模、前室两道门开启状态对防烟楼梯间控烟效果的影响。结果表明:为保证人员安全疏散,施工现场需要控制的临界火灾规模为4 MW,材料堆之间的间距至少为5.64m,材料堆放点应距离安全出口11.2m以上。最后有针对性地提出了保障装修过程中发生火灾时人员安全疏散的措施与建议,可为超高层建筑装修过程中的消防安全管理与火灾风险评估提供参考。     

氯碱厂液氯泄漏事故人员疏散路径优化的数值模拟

以某氯碱厂液氯泄漏为研究对象,采用计算流体力学(CFD)Fluent软件模拟计算得出区域一、区域二、区域三疏散路线中各监测点的氯气扩散实时浓度,并考虑全部泄漏场景的发生概率,通过不同泄漏场景中各位置的氯气实时浓度来评估不同的人员疏散方案,优选出在所有泄漏场景中人员累计中毒风险较小的最优疏散路线。优化结果表明:当某氯碱厂液氯发生泄漏事故时,区域一的第二条路线、区域二的第一条路线和区域三的第二条路线为最优疏散路线。     

国防工程中烟气毒害程度的评价方法研究

综合考虑火灾时人员疏散过程中时间、位置和烟气成分浓度三个因素,提出了国防工程火灾疏散过程中人员遭受到烟气毒害程度的评价模型,模型的评价指标是一个无量纲数,将其定义为毒害指数,该指数是人员逃生时遭受到的烟气毒害量与人员可接受的烟气极限毒害量的比值,可用于评价国防工程火灾疏散过程中人员遭受到的烟气毒害量是否超过耐受极限;根据提出的烟气毒害程度评价模型,分别计算疏散开始时间和疏散行动时间内人员遭受到的烟气毒害量,结果表明疏散开始时间内烟气的毒害量要大于疏散行动时间内的烟气毒害量,缩短疏散开始时间意义重大;全封闭型走廊中人员遭受的CO_2毒害量大于人员可接受的CO_2毒害量,对人员疏散影响较大;人员疏散时间内,CO_2的毒害程度大于CO。该研究可为火灾疏散过程中人员毒性评价研究提供参考。     

基于Pyrosim和Pathfinder的高校实验楼火灾疏散安全性分析与优化

高校实验楼人员密集，电气设备较多，火灾风险性较高。为分析并优化高校实验楼火灾疏散安全性，以某高校实验楼为研究背景，建立建筑信息模型(BIM),导入Pyrosim与Pathfinder软件，建立火灾仿真模型与人员疏散仿真模型，分析火灾场景下烟气温度、CO浓度、能见度对人员疏散的影响，通过对比人员可用安全疏散时间与所需安全疏散时间，计算安全裕度，用于判断火灾疏散安全性是否合格，并根据火灾烟气变化与疏散人员拥堵数据，制定高校实验楼防火设计优化方案，对比防火设计优化前后火灾疏散仿真模拟结果。结果表明：实验楼第2层B楼梯口的安全裕度为25.7 s,存在安全风险，防火设计优化后该处的安全裕度提高至76.7 s,脱离了安全风险，且实验楼第1层、第3层、第4层、第5层的安全裕度比防火设计优化前分别提高了57.5、69.0、122.3、45.5 s,实验楼各楼层重点危险区域火灾疏散安全性均得到提升。该研究结果可为我国高校实验楼防火设计优化提供理论依据与参考。     

中国大陆和香港地区民用建筑疏散通道设计规范的对比与仿真验证

为研究世界不同地区民用建筑防火规范中对疏散通道设计相关规定的差异性及其对消防评估结果的影响,以中国大陆地区和中国香港地区为例,针对两地的民用建筑防火规范中对建筑物内楼梯数量以及疏散通道相关参数的不同规定,构建了两个多层居住建筑应急疏散场景,使用AnyLogic软件对两个场景进行了仿真模拟计算,并将不同规范的差异所导致的结果进行了量化比较。结果表明两地的民用建筑防火规范在体系结构与适用对象、人员载荷设定以及疏散通道设计等方面都存在不同:(1)在人员载荷设置的计算系数上有很大不同;(2)对安全出口数量的设置方法、对疏散通道和疏散单元宽度的计算方法也存在差异;(3)中国香港地区的规范对人员疏散方面的规定更有针对性且要求更明确,相比之下,中国大陆地区的规范为性能化防火设计留下了更多根据实际情况灵活处理的空间。     

火车站旅客疏散行为统计分析及应用研究

本文通过随机向车站内旅客发放问卷并对调查数据统计分析,得到了火车站旅客的基本特征、安全疏散的知识水平及疏散行为的基础数据,据此分析了旅客的性别、年龄、安全疏散知识水平对疏散行为的影响。从而设置计算机模拟参数以及制定合理的火车站人员疏散策略提供参考。     

高层建筑楼梯间不同自然排烟方式对烟气流动特征影响的数值模拟

高层建筑发生火灾时,疏散通道内的环境安全是重中之重。以马鞍山市某13层办公楼为原型,基于火灾动力学的理论,利用FDS火灾仿真软件对其楼梯间发生火灾时烟气流动特征进行了数值模拟,分别研究在楼梯间底部、中部、顶部起火时,在不同自然排烟开窗方式下烟气的流动规律,并根据模拟结果探讨了在楼梯间底部起火时,CO浓度和温度的分布规律,从而得出最佳的自然排烟的开窗方式,以减少烟气等有害气体对楼梯间疏散环境的影响,可为人员疏散及现场救援等决策提供参考。     

恐怖袭击下有毒气体泄漏事故人员疏散路径研究

近年来恐怖袭击时有发生,恐怖主义成为危害全球安全的主要因素之一。提出与气体浓度区间、离事故点的距离以及距离事故发生时的时间三个因素有关的恐慌因子,重新对恐怖袭击下的有毒气体泄漏事故的人员疏散范围进行修正,建立了人员紧急疏散模型;以液氨泄漏为例,验证了所建模型和算法的正确性和可行性,得出了人员疏散的最优分配方案,并与常规情况下的疏散路径进行了对比。结果表明:最优疏散路径随着人员疏散范围的不同而有所变化,合理的人员疏散范围能有效控制恐慌的传播,可为恐怖袭击下的有毒气体泄漏事故的应急指挥提供一定的辅助决策。     

不同吊顶形式的地铁站台火灾人员疏散环境分析

以西安市某地铁车站岛式站台层为研究对象,利用火灾动力学模拟软件FDS,构建了3种不同吊顶形式(平板式、方形内凹式和格栅式)的站台层物理模型,在站台层5 MW火灾的情况下,对各个模型下烟气蔓延过程、吊顶层温度分布、人眼特征高度层温度分布、CO浓度分布和楼梯口处风速等与人员疏散环境相关参数进行了数值模拟,对比分析了3种不同吊顶形式下地铁车站站台层火灾的排烟效果。结果表明:方形内凹式吊顶可有效减缓烟气蔓延过程,降低楼梯口外侧烟气浓度,但会造成温度和CO浓度分布的局部波动;格栅式吊顶能提升烟气层高度,使人员疏散在火灾前中期处于更为安全的环境中,但烟气层过高不利于排烟口排烟。     

基于元胞自动机的低影响开发对城市内涝削减效果模拟

低影响开发措施是解决城市内涝问题的重要途径。为评估其对城市内涝的防控效果,论文以福建省长汀县县城为研究案例,提出适宜在研究区开展的透水铺装、下凹式绿地、雨水罐等低影响开发措施方案,利用基于元胞自动机模型的城市内涝模型进行模拟,并通过验证发现元胞自动机模型可有效模拟城市内涝过程。对比低影响开发改造前后的内涝情况,结果显示：1）低影响开发措施能使内涝积水总量削减超过50%,暴雨重现期越长对内涝现象的削弱效果越低;2）通过分析改造前后内涝积水区的空间格局及变化特征,可见大部分内涝积水区在改造后积水削减幅度较大,卧龙山北部及汀江干流左岸的积水区内涝情况改善幅度较小;3）低影响开发改造削减效果最好的为积水深度低于0.2 m的区域,其次为积水深度高于0.5 m的区域,对积水深度处于0.2~0.5 m的区域削减效果并不明显。研究表明低影响开发措施可有效控制城市的内涝灾害。     

地铁区间隧道火灾烟气流动特性对人员疏散影响的数值模拟

基于火灾动力学理论以及隧道火灾的特点,利用FDS软件对地铁区间隧道火灾进行数值模拟,分析了B型地铁列车中部起火、并在区间隧道内就地疏散的条件下,两侧车门同时开启和一侧车门开启时对火灾烟气流动特性的影响,得出两种情况下纵向疏散平台处的能见度、温度、CO浓度随时间的变化规律,并探究两种情况下火灾烟气对人员疏散的影响。结果表明:两侧车门同时开启时,在150 s出现危险状态,而一侧车门开启时,在100 s出现危险状态,同时疏散平台处的温度、CO浓度普遍较高,能见度较低;相比之下,地铁列车发生火灾时,两侧车门开启有利于人员的安全疏散。该研究可为地铁区间隧道火灾时的人员疏散和紧急救援提供依据。     

电商冲击下的百货业态空间环境改造关键技术及消防安全疏散

在电商的冲击下,传统的大型百货商场面临着向大型商业购物中心体验业态转型升级的调整,但在改造过程中,如何进行空间调整、业态布局等,并合理解决由此带来的消防安全问题是传统百货能否转型成功的关键。以郑州万象城一期室内商业街改造项目为案例,对改造中的空间改造方法、商业业态布局要点、防火分区及安全疏散等问题进行了探讨,并对需要进行改造的消防系统进行了分析,如对给排水设计主要包括的消防用水量、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统和暖通消防设计进行了实证分析,可为同类商业地产的百货业态空间改造方法及消防疏散问题提供参考与借鉴。     

建花园式工厂走可持续发展之路——山东金马工业集团股份有限公司纪实

山东金马工业集团股份有限公司是以工业生产为主、跨行业经营的集团化企业;是省级规范的股份制企业,国家汽车及零部件出口基地企业、国家机电产品出口基地企业.拥有总额资产12亿元,其中固定资产7.5亿元.公司下设10个分公司和2个中外合资企业,拥有员工2500人,中级以上员工1000余人,工程技术人员800余人,主要生产设备1100台(套).     

基于FDS的地下停车场火灾数值模拟分析

目前我国地下停车场发展迅速,但一旦发生火灾,往往会造成严重的后果。本文利用火灾模拟软件FDS对某医院地下停车场进行了火灾数值模拟,通过设定不同的工况条件,对比分析了各工况条件下火灾的发展过程,以探讨排烟系统和自动细水雾喷淋系统对地下停车场火灾的灭火降温作用。该研究对防止地下停车场火灾蔓延及帮助人员安全疏散具有重要的意义。