基于元胞自动机的人员疏散模型探讨

近些年公共区域的人员安全疏散日益受到重视,如何实现人员快速地安全疏散成为有待解决的问题。以元胞自动机理论为基础,建立了以出口位置对人员的吸引力、从众吸引力、人与人及人与物之间的排斥力、摩擦力和火灾排斥力5个影响人员疏散因素的元胞自动机人员疏散模型,并将量化的趋近移动强度作为人员移动规则,通过竞争占点原则解决人员疏散过程中的冲突问题。最后,以某影院为实例,利用MATLAB软件动态模拟了某影院内人员疏散的过程,研究了影院内对双出口位置、影院布局方式、观影人数对人员所用疏散时间的影响。结果表明:影院内双出口位置选择对侧形式、增加过道数量的影院布局方式和确定最佳的观影人数能有效地降低人员所用的疏散时间,提高人员的疏散效率。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

性能化防火设计中人员安全疏散的论证

性能化防火设计的根本出发点就是尽量减少火灾造成的人员伤亡和财产损失．它是一种系统的分析建筑物火灾安全问题的办法。性能化防火设计中人员能否安全疏散用可用疏散时间、所需疏散时间来判断。本文通过分析火灾时影响人员安全疏散的各主要因素．得出确定人员逃生时可用疏散时间的条件。同时分析了人员逃生时所需疏散时间的组成．讨论了预测人员疏散行动时间的简化计算方法。     

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。     

受限空间地震时人员疏散的评价——以福州市某高校教学楼为例

根据地震预警原理,利用防火安全疏散理论方法对受限空间类公共场所—某校教学大楼发生地震时的人员安全疏散进行了分析和评价,并根据评价的结论提出了一些建议,为其它类型受限空间抗震安全疏散提供参考。     

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。     

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。     

基于排队论的灾害时人员电梯疏散时间计算

随着多层深埋地下建筑的增多,灾害时人员上行疏散成为一种新出现的疏散方式。人员上行疏散的特性使得人员在疏散过程中需考虑采用电梯、楼梯协同疏散的方式以提高疏散效率,其中电梯疏散逐渐成为研究热点。提出一种新的电梯、楼梯协同疏散过程中电梯疏散时间的计算方法,通过假设电梯的紧急疏散等同于电梯的上下高峰疏散,根据已有的电梯服务时间的经验计算公式,建立电梯疏散排队系统模型M/M/n;利用排队论相关理论建立电梯、楼梯疏散模型中乘客平均到达率λ与电梯服务时间t的关系方程,并根据关系方程求解电梯总疏散时间TRSET;最后以沙坪坝地下大型综合交通枢纽为例进行了验证。结果表明:通过模拟得到的电梯疏散时间与通过电梯疏散时间计算公式计算得到的电梯疏散时间之间的相对误差为5.4%,证明了电梯疏散时间计算公式的有效性,可为管理人员计算灾害时人员疏散时间提供参考。     

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。     

地铁车站火灾和人员疏散仿真模拟技术发展的新思路

简述了近百年来地铁轨道交通系统的发展,分析了地下轨道交通系统事故灾害的特殊性和严重性。在消防安全领域,对于火灾和人员疏散仿真模拟常采用计算机仿真模拟技术,但较为成熟的火灾和人员疏散仿真模拟软件建模操作复杂,而目前在建筑行业流行的建筑信息模型(BIM)则可以快速建模,弥补仿真模拟软件建模的局限性,且全面展示模型信息。以FDS火灾烟气模拟软件和Pathfinder人员疏散模拟软件为例,概述了将Revit三维建模软件导入仿真模拟软件的可行性及便利性,以为地铁车站火灾和人员疏散仿真模拟技术的发展提供新思路。     

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Evacnet模型的高层建筑电梯疏散特性研究

针对高层建筑多模式人员疏散问题,根据电梯疏散Evacnet模型,采用疏散软件Evacnet4对典型高层建筑进行电梯疏散模拟计算,分析不同电梯性能、楼层高度、人员分布的电梯疏散时间,研究电梯疏散效率的变化规律。模拟计算结果表明:当楼层较高或者疏散人数不多时,使用电梯疏散有助于提高总体疏散效率;反之,使用电梯疏散不利于总体疏散效率。该研究结果可为提出最佳电梯疏散楼层、人员比,提高电梯疏散效率,发展电梯和楼梯协同疏散策略提供依据。     

深埋地下人员密集场所电梯与楼梯协同疏散的电梯运行参数研究

随着经济社会的高速发展,城市核心区域各类深埋地下人员密集场所不断涌现,传统的楼梯上行疏散已经很难满足其整体疏散的需求。为探索深埋地下人员密集场所电梯与楼梯协同疏散过程中电梯运行参数对疏散时间的影响规律,以重庆沙坪坝地下综合交通枢纽为研究对象,利用Pathfinder疏散模拟软件建立了沙坪坝地下综合交通枢纽人员疏散模型,对比研究了134种疏散场景下电梯运行参数对疏散时间的影响程度。结果表明:电梯运行参数中,电梯开关门时间对疏散时间的影响最大,电梯加速度对疏散时间的影响最小;电梯运行参数对疏散时间的影响程度从大到小排序为电梯开关门时间、电梯额定最大速度、电梯荷载和电梯加速度。     

液氨泄漏事故的定量风险评价研究

本文运用挪威船级社(DNV)的风险评估软件SAFETI对液氨储罐发生连续性泄漏事故进行了模拟,同时对事故模拟过程中各种参数的选择进行了较详细的说明,并针对液氨泄漏事故建立了相应的风险评价模型,对液氨泄漏的毒性危害后果及风险进行了定量分析和评价,计算了液氨泄漏事故的扩散距离及影响范围,提出了人员疏散和安全撤离方式的建议,以为该事故的应急救援工作提供技术指导和理论依据。     

建筑企业隐性安全成本影响因素实证研究

为研究建筑企业隐性安全成本受哪些因素影响,利用文献梳理和专家咨询的方法,归纳总结了25个影响建筑企业隐性安全成本的事前因素和事后因素,并通过问卷调查对各个影响因素进行量化评分,同时运用因子分析法从25个影响因素中提取出8个公共因子,并对每个公共因子对建筑企业隐性安全成本的影响作用进行了实证分析。结果表明:建筑企业隐性安全成本的关键影响因素可以反映在8个公共因子上,其中主要的事前影响因素为企业实力和经验因素、企业安全投入和组织管理因素,主要的事后影响因素为企业主要间接损失(商誉损失、机会损失、工效损失),企业可以根据自身状况对8个公共因子进行分析,制定隐性安全成本管理策略,从而预防和控制隐性安全成本。