基于元胞自动机的极端降雨下地铁疏散模拟*

为研究地铁系统在极端降雨灾害下的人员疏散过程,分析人员疏散过程影响因素和改善方法,将数值模拟方法与模糊逻辑理论相结合,在传统元胞自动机疏散模型中引入人员疏散行为选择机制,模拟地铁隧道遭受洪水侵入以及采取改善措施后的疏散情况。研究结果表明:引入人员疏散行为选择机制可以较真实地模拟极端降雨下受限空间中的人员疏散过程;采取改善方案后,人员被迫改变疏散行为的比例下降53.95%,人群疏散安全度由0.201提升至0.633;当采取与防洪能力不适应的疏散平台高度时,疏散安全度较采取合理设施时平均下降30%且差异较大;硬件设施满足安全度达到0.6为宜,按照最终安全度为1设计疏散方案,可使硬件设施设计与疏散方案制定更加合理配套。研究结果可为地铁系统防洪设计与管理提供参考。     

暴恐事件下机场航站楼疏散能力研究

为解决暴恐事件下机场航站楼人员疏散的应急管理问题,采用解释结构模型(ISM)法与决策试验和评价实验室法(DEMATEL),剖析各影响因素之间的关联关系,并筛选出影响人员疏散能力的关键因素,依据相关标准、规定及暴恐事件的严重程度、可控性和应急疏散范围等因素,提出航站楼暴恐事件下人员应急疏散预警等级划分标准。结果表明:建筑结构、安全设施、暴恐事件、年龄、应急准备、疏散通道、环境的熟悉程度和现场状态对其他疏散能力影响因素的影响程度较大;受其他疏散能力因素的综合影响程度较大的主要有速度、疏散引导、应急救援、人群视角、疏散距离、安全设施、暴恐事件和疏散通道;影响人员疏散能力的关键因素主要有疏散引导、速度、应急救援、安全设施、暴恐事件、建筑结构、人群视角和疏散距离;影响人员疏散能力的原因因素按重要性排序为:建筑结构、年龄、环境的熟悉程度、安全设施、现场状态、性别、暴恐事件和应急准备。     

公众聚集场所人群疏散基础数据的分析

针对直接利用国外的人群疏散基础数据进行我国公共聚集场所人群疏散的模拟将会产生不准确的预测结果、导致这些场所人员安全得不到保证的问题,通过对大量国内外相关数据的搜集、整理和分析,确定了6种基础数据是建立疏散模型和开发疏散模拟软件的必备基础,包括:人员类型和人群的组成、人员水平投影面积和形状、人员密度、人员行走速度、边界效应宽度和预动作时间;总结出获取基础数据的4种主要方法,即直接观测和录像观测、人群疏散演习、个体试验和问卷调查;并确定了可在现有资料中直接获得并使用的数据以及仍需要进一步研究确定的数据。研究结论为公共聚集场所人群疏散问题的研究提供了参考和依据。     

地铁车站人员安全疏散仿真理论分析与应用

地铁车站的紧急疏散对保障地铁运营安全应对突发事件至关重要。在对比分析人群疏散行为仿真的理论与方法后,针对上海市某地铁车站设计要求,采用疏散模拟软件,考虑在不同灾害场景对该车站的人员疏散问题进行仿真模拟分析。结果表明:车站内疏散人群的具体位置对疏散时间和出口的利用率影响较大;人群疏散过程中,是否采取工作人员的合理引导及指示等人工干预方法对人群疏散路线的选择、节省疏散时间、保障逃生安全等十分重要。     

出口条件对人员疏散的影响及其分析

采用社会力模型对紧急情况下(如火灾发生时)的人员疏散现象进行了模拟，重现了实际疏散中出现的典型现象，着重研究了出口宽度、出口厚度等建筑结构特征以及期望速度等人群特征与疏散时间之间的关系。结果表明，上述建筑结构特征对疏散时间的影响存在一个渐近关系；随着人群期望速度的变化，疏散时间存在一个最佳值。这些结果可望指导建筑物的疏散设计和建筑火灾等紧急情况下人员的安全疏散。     

考虑火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究

在现行的性能化防火设计中,通常将火灾发展与人员疏散两个过程分开考虑,从而忽略了火场环境对人员疏散过程的实时作用。该方法与实际情况有很大差异。笔者借助火灾模拟程序CFAST和人员疏散仿真软件buildingEXODUS,以某地铁车站为例,进行了火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究。结果表明,火场环境会降低人群的判断和活动能力,延长疏散时间并产生其他的不利后果。因此,在防火设计中考虑火场环境对人群疏散的实时影响是十分必要的。     

地铁车站站台火灾中人员的安全疏散

笔者分析了地铁站台火灾时火灾临界危险条件和人员的疏散特点 ,提出了地铁站台火灾中人员安全疏散模型 ,确定了人员安全疏散时间的计算方法 ;应用火灾模拟软件SMARTFIRE4 .0对某地铁站站台着火时温度和烟气浓度的发展进行了数值模拟研究 ,据此得到人员安全疏散可利用的时间 ;结合该站台着火时的具体情况 ,计算了人员安全疏散所需要的时间。研究与计算结果表明 :该地铁站火灾时 ,站台至站厅的楼梯是整个疏散过程的瓶颈 ,而楼梯的疏散能力主要受人员流量和楼梯的有效宽度所制约 ,据此提出了相应的解决方法。     

某中庭式建筑火灾情况下人员疏散危险性分析

建筑物内人员的安全疏散设计是建筑防火设计的重要组成部分。本文针对具体某中庭建筑的实际情况,开展人员安全疏散研究．采用性能化防火设计的思想,运用经验公式和场模拟相结合的方法对不同火灾场景下中庭的烟气运动进行数值计算．并将计算结果与我国现行规范中的相关规定对比分析。研究结果表明,性能化设计思想能在中庭的人员疏散设计中得到合理的应用。     

基于安全等级的地铁车站火灾人员安全疏散方案及其工程应用

地铁火灾安全特别是大型复合地铁车站的火灾安全得到了广泛关注,合理有效的车站人员疏散方案设计是保障地铁车站火灾时人员安全的关键所在.针对地铁车站人员疏散特点,以人员安全疏散准则和现行地铁设计规范为基础,融合了火灾安全工程学的性能化人员疏散设计思路,分别将事故疏散时间和烟控可用安全疏散时间划分为三个等级,综合形成了四类人员疏散安全等级标准,并在此基础上提出了框架性的基于安全等级的地铁车站火灾人员安全疏散方案设计流程.该流程着重采用了自动扶梯反转及列车辅助疏散等措施提高人员的安全性,并结合某大型复合地铁车站的工程案例验证了该疏散方案的可行性.该文的研究工作可为地铁车站人员疏散设计和应急预案制定提供参考.     

疏散诱导对大型超市人员疏散优化作用的研究

以某大型超市为对象,采用社会力模型Evac对超市建模,研究了两种疏散诱导措施对超市人员疏散的影响.结果表明,提高人群对紧急疏散出口的熟悉度,能够减小超市出入口的疏散压力,缩短对超市人群拥挤情况下的疏散时间.货架朝向对人员疏散也有重要的诱导作用,当货架方向与超市出入口垂直时,会诱导更多的人选择出入口进行疏散,加重各出口使用率的不均衡现象.     

大型体育馆消防性能化设计中安全疏散时间的分析和研究

《体育建筑设计规范》对体育馆安全疏散时间有明确的要求,对于二级耐火等级的体育馆控制疏散时间定为3min～4min。以此作为某大型体育馆消防性能化设计中安全疏散时间依据,运用人员疏散模拟软件分别对体育馆安全疏散时间进行的分析和比较,探讨了具体案例中如何确定和评估消防性能化设计的安全水平,即消防性能化设计安全水平不应低于处方式安全水平的设计理念。研究结果表明,现行设计宽度可满足疏散要求,充分保证人员的安全疏散。     

某大型超市火灾危险性评估研究

某大型超市具有人员活动集中、火灾荷栽密度较大以及疏散距离超长等特点,超出现有建筑防火规范要求,给判断是否安全带来不确定性。该文利用性能化设计方法研究了该超市在设定火灾条件下烟气填充以及人员疏散情况,并通过安全疏散时间判据来分析人员是否能够全部疏散。研究结果表明：在满足设定的火灾条件下,该超市的保护人员和财产的安全目标是可以达到的。     

公众聚集场所火灾疏散性能化分析方法研究

针对公众聚集场所人员密集的特点和现行规范适用上的局限性问题,本文就公众聚集场所火灾条件下的人员疏散性能化分析方法进行研究,构建了以安全疏散为主线的性能化分析技术体系,确定了保障人员生命安全的总体目标和人员安全疏散的性能指标可接受阈值。通过火灾场景设计和烟气蔓延模型的运用,归纳总结可用疏散时间的计算模型;通过分析现有疏散需要时间计算模型的不足,提出利用当量疏散速度解决疏散模型中火灾对疏散过程影响的问题。研究结果对建筑火灾疏散安全性分析具有重要的指导意义,为我国的安全疏散性能化分析方法体系的建立和应用提供参考。     

深埋岛式地铁车站突发事件时人员疏散模拟研究

在地铁安全性分析中,人员安全疏散是一个关键的考核指标。笔者首先介绍基于规范的人员疏散设计、基于火灾工程学的性能化人员疏散设计思路及计算方法;以某市轨道交通S号线深埋车站为系统原型,通过人员疏散动力学模型对深埋车站的人员疏散过程(1 200人)进行计算机模拟;研究突发事件时,深埋站点内人员能否安全疏散。     

性能化防火分析方法在大型地下商场中的应用

地下建筑火灾具有散热性差、烟气量大、人员疏散困难的特点,需要在消防设计和安全分析时予以足够的重视。该文利用性能化防火分析方法研究某大型地下商场在发生设定火灾条件下的烟气运动以及人员疏散特性,并通过安全疏散时间判据来评估人员能否全部安全疏散。     

人员疏散准备时间及其对火灾风险评估结果的影响

火灾时人员的有效避难评估是火灾风险评估中的重要组成部分.作为人员疏散时间中重要组成部分的疏散准备时间服从概率分布,而通常计算中往往将其简单取为常数.将人员疏散准备时间简单取为常数时,有可能产生模拟计算结果比实际偏差大、疏散情形与真实情况不符的情况.以一座办公建筑为例进行了计算,将人员疏散准备时间简单取为常数时与人员疏散时间服从正态分布的情况进行了比较,并分析了对火灾风险评估结果的影响.     

某地下商场防火分区划分对人员安全疏散的影响研究

防火分区面积、人员疏散距离、疏散宽度等方面难以满足现有消防规范的要求是目前大型复杂建筑消防设计中经常遇到的问题。利用火灾安全工程学进行性能化分析是解决这类问题的一种方法。防火分区面积大小不仅会影响到烟气的控制效果，同时也会引起人员疏散距离和疏散宽度要求的变化。因此防火分区的划分应该和人员疏散结合起来综合优化考虑。本文主要针对一个地下商场的防火分区划分问题，进行了烟气运动和人员疏散的模拟计算，比较两种防火分区划分方法的优缺。     

连体宿舍楼火灾模拟与安全疏散研究

为提高复杂连体宿舍楼的火灾应急疏散效率，以某高层连体复杂宿舍楼为例，运用PyroSim对该复杂连体宿舍楼发生火灾时的烟气蔓延特性以及不同楼体之间的相互影响进行模拟，运用Pathfinder对该宿舍楼的人员疏散进行仿真模拟。火灾模拟结果表明:连体宿舍楼中，连廊对整栋楼的安全至关重要，建议加强对连廊的消防管理。疏散模拟结果表明:中间连廊保持正常通行可以有效提高疏散效率；连体复杂宿舍楼不适合男女混住，应该根据建筑物结构合理安排居住人员；增加2～3层连廊，并设置可移动式外挂楼梯，同时确保发生紧急事故时应急疏散指导人员正确快速地引导人员进行疏散，可以有效提高疏散效率。研究方法和结果可为复杂连体宿舍楼的消防措施、建筑设计以及宿舍楼应急管理提供参考和借鉴。