Emergency evacuation model assuming leakage of toxic substances in a chemical plant

Preparedness of emergency evacuation for the leakage of toxic substances in chemical plants is very important in order to reduce damage. In order to implement an emergency evacuation properly, it is necessary to comprehensively and concretely determine the conditions of the leakage and atmospheric conditions and predict the consequences of the dispersed gases. Repeated training for emergencies is also essential. In order to realize effective evacuation, a prediction model of the evacuation area that anyone can use to obtain the same results both accurately and promptly is developed in the present study. The prediction model is designed such that the wind speed and atmospheric conditions are automatically set, and the leakage rate is the only input parameter, so that anyone can use the model easily. In addition, the model can also predict the atmospheric parameters for up to 3 h and can calculate the evacuation distance so that smooth evacuation can be achieved for changing atmospheric conditions. Finally, the evacuation area is defined by statistically analysed wind fluctuations, and a series of emergency evacuation measures is implemented.     

预应力连续梁桥火损后的应变监测及分析研究

以实际火损钢筋混凝土预应力连续铁路桥梁工程为依托背景,对该梁体发生火灾后45天内的应变进行了紧密监测。围绕其经火灾高温后的应变变化、力学性能变化等,对所测得的实际应变监测数据进行了详细分析,研究了该梁体火损后应变随时间的变化特性,得出了桥梁结构火损后应变随时间的变化规律以及力学性能的变化等结论。为后期进行桥梁检测评定与维修加固奠定了坚实的理论基础。     

火源位置对腔室火流动特性影响的实验研究

腔室火流动特性是影响腔室火灾蔓延与通风状况的重要因素。通过一系列小尺度腔室火实验,研究了火源位置变化对腔室火流动特性的影响。实验结果表明,随着火源沿腔室底部从壁面向开口方向移动,在开口中性面以上,同一高度处压差与流速增大,中性面高度和烟气层高度均降低,并导致开口质量流率增大。与火源强度相比,火源位置变化对烟气层高度的影响更为显著。火源位置对中性面高度及烟气层高度的影响在壁面处及开口处更为显著,腔室中部位置变化的影响相对较小。火源由壁面向开口移动,会造成火焰高度降低和水平伸长量增加。基于实验数据,给出了考虑耦合火源位置的腔室内火焰水平伸长量的表达式。研究结果可为相关场景下的腔室火灾理论模型提供实验结果支撑。     

多层建筑楼梯疏散宽度组合仿真研究

为探究事故发生时楼梯宽度对多层建筑疏散效率的影响,结合多层建筑楼梯疏散特点,建立多层建筑楼梯疏散模型。基于多层建筑疏散过程,以社会力模型为基础,分析多层建筑行人疏散方式,构建楼梯疏散汇流模型;计算各楼层行人汇流时间以及楼梯汇流疏散效率;以某多层教学楼为仿真案例,构建不同楼梯宽度组合疏散场景,仿真多层建筑物疏散过程,获取各楼层汇流时间及楼梯疏散效率。结果表明:楼层平台汇流持续时间与楼层所在位置正相关,楼层所在位置越高,汇流持续时间越长;低楼层楼梯宽度增加有利于优化中间楼层行人汇流作用,提高多层建筑疏散效率,而高楼层楼梯宽度增加则会加剧中间楼层行人汇流对疏散的不利影响,降低多层建筑疏散效率。     

地铁站异质人群疏散折返行为模拟分析

为了解折返行为对异质人群的疏散影响,应用Pathfinder软件对地铁站异质人群突发状况下疏散折返行为进行研究。对人员面对不同情景时的折返意向进行调研,分析了疏散楼梯宽度、折返人员比例、折返位置、列车到站数量、折返人员类型等对地铁站疏散速率以及疏散时间的影响。研究结果表明:折返比例、折返距离和难度与稳定疏散期疏散速率呈负相关,与疏散时间呈正相关,疏散楼梯宽度倍数则反之;地铁站停靠的列车数量与疏散时间呈正相关;肩越窄、运动速度越快,稳定疏散期的疏散速率越大、整体疏散时间短。     

小群体行为作用下的地铁站疏散模型研究

为研究小群体行为作用对地铁站突发事件人群疏散效率的影响,基于社会力模型理论和智能体技术,构建地铁站人群疏散模型。分析小群体趋向性、协调一致性等行为特征,运用社会力模型理论,计算小群体成员移动速度;量化小群体行为对群体内部成员作用大小,修正成员期望速度,确定人群疏散速度;以某地铁站火灾事故为例,分别模拟单人疏散场景和混合疏散场景。研究结果表明:混合疏散场景仿真时间比单人疏散场景仿真时间延长12.29%,平均绕行距离比单人疏散增加38.8%,小群体行为降低了地铁站突发事件人群疏散效率。     

基于蚁群算法的烟气中人员疏散路径选择优化

针对火灾烟气环境下的人员疏散问题,分析人员密度以及烟气能见度对疏散速度以及最佳疏散路径的影响。首先,得到烟气及人员密度对疏散速度的修正函数,并将该函数同蚁群算法的启发式信息函数进行耦合;其次,改进蚁群算法求解最佳路径的局限性,建立1种基于蚁群算法的人员疏散路径算法模型;最后,将算法模型应用于实例研究。研究结果表明:所提出的模型可较好地优化人员疏散路径,并进一步提高人员疏散效率。     

基于FDS+EVAC的某高校学生宿舍楼火灾疏散能力研究

针对高校学生宿舍火灾事故频发、人员疏散难的问题,选取某高校南区的一栋标准宿舍楼作为研究对象,根据实际情况,利用FDS+EVAC软件建立几何模型,设置火灾场景及疏散相关参数,模拟宿舍发生火灾时火灾的发生发展过程,以及人员在火灾情景下的疏散行为;对软件模拟结果进行分析研究,得出可用安全疏散时间和必需安全疏散时间,将这2个时间进行对比判断,评价该宿舍楼的安全性能不达标;对比现行的标准规范,认为该宿舍楼不符合安全标准规范的要求,必须采取合理有效措施增加可用安全疏散时间或降低必需安全疏散时间;最后,通过FDS+EVAC模拟结果对比,结合宿舍楼的实际情况,给出合理的整改建议。研究成果可为高校学生宿舍楼的火灾安全性能分析和改进,提供参考和借鉴。     

人因习惯心理对安全疏散的影响研究

针对人员习惯心理的影响因素及其对安全疏散的影响问题,提出一种综合考虑习惯心理和恐慌、从众心理影响下的人员出口选择计算方法。通过问卷调查和访谈,获得人员在熟悉环境中产生习惯心理的原因,采用Pathfinder软件模拟某高校学生食堂的安全疏散情况,得到习惯心理及恐慌、从众心理综合影响下安全疏散时间、出口使用效率以及人员个体疏散时间的差异。结果表明:“目的导向”是人员在熟悉环境中形成习惯心理的主要因素;在人员聚集程度大的方位设计宽度较大的出口,以及在人员习惯的行进方向设计建筑物的主要出口,可以有效提高建筑物紧急疏散的效率。     

基于电力线载波的LED消防指示灯的设计与实现

设计的基于电力线载波的LED消防指示灯系统包括上位机、电力线载波模块、单片机最小系统和LED点阵显示模组等部分,采用电力线载波通信的方式将信号借助消防应急电源的专线传输到上位机系统,降低了施工的材料成本和人工成本。实验结果表明,系统可以动态显示,光流引导,有利于被困人员的识别,符合火灾现场被困人员的心理状态和思维能力,可以作为智能消防、应急、疏散控制系统的重要组成部分,集成到智慧消防系统解决方案中。