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随着经济的高速发展,我国城市化进程不断加快,大量候车厅、体育馆、大型商场、各种游乐场所等公共建筑涌现。这些建筑一方面极大改变了城市的面貌,提高了人民的生活水平;但另一方面由于众多公共建筑人员高度密集,一旦发生突发性灾害,例如火灾、地震、爆炸、恐怖袭击等,不仅可能造成严重的人员伤亡,还可能会严重影响社会安定和经济发展。如何保证建筑物内人员在发生突发性灾害下紧急疏散时的人身安全,保证人员可以从建筑物中安全撤离,建立人员密集公共场所发生突发灾害时的安全疏散研究已成为当前公共安全领域的研究重点。本文针对某公共建筑的实际情况,开展了人员安全疏散研究。
论文首先分析了国内外人员疏散模型的研究现状。国外对人群运动及疏散动态的正式研究大约有40多年的历史,早期的研究主要集中于个体行为、群集行为和人的疏散行为能力等。早期疏散规律的定量研究为人员疏散模拟奠定数学理论基础。经过学者们的不断探索,提出了包括磁力模型、排队论模型、社会力模型等人群疏散动力学模型。当前计算机仿真模拟成为研究公共场所大规模人群疏散的主流方法。仿真模型总体上可分为微观模型和宏观模型两大类。微观模型包括格子气模型、元胞自动机模型、网络网格模型等。宏观模型主要为水力模型,基于宏观模型的一些国外仿真软件有EVACNET、EXIT98等。本文根据公共场所人员密集高和建筑结构复杂的特点,选取EVACNET软件模拟人员疏散。
利用软件对人员疏散进行模拟,首先要对疏散的基础理论知识和利用EVACNET软件模拟人员疏散的方法有所了解。本文简单介绍了人员疏散理论相关的基本参数,包括人均占有面积、人员密度、人员移动速度和人员流动系数的概念及其相互之间的关系;重点介绍了EVACNET软件模型的基本知识,包括软件的功能、软件建模的假设、软件使用注意点,及在使用EVACNET软件过程中需要掌握的节点和路径参数的确定及表示方法。
在掌握疏散基础理论知识、利用EVACNET软件模拟人员疏散的方法后,为了真实反应实际人员的疏散情况,需要对选取的研究对象进行实地数据采集。将得到的数据经过整合后变成软件模拟人员疏散所需的数据,将数据进行相应的程序编码后输入EVACNET软件即得到READ.OUT文件。READ.OUT文件内容显示了该教学楼在给定初始人数时的人员疏散情况。
基于READ.OUT文件内容,轮文分别从该楼的各路径、节点、楼层以及整个建筑这四个方面的人员疏散情况分析该楼在人员安全疏散上存在的隐患,包括出口设置、楼梯、走道等方面设计的合理性。根据存在的隐患,本文还提出相应的可行性高的整改措施,提高该楼的人员安全疏散水平。以出口设置方面为例,该楼一楼的安全出口单一,只设置一个出口即DS1.1。一方面不符合国家法规对安全出口的要求,另一方面若发生突发灾难而出口DS1.1因堵塞或其他原因造成无法通行,这将给该楼中的人员带米致命的伤害。冈此,需要为该楼另外设置一个新的出口。新设置的出口可安排在HA1.1附近,一方面将HA1.1的人员直接疏散到教学楼外,减少路径HA1.1-HA2.1的堵塞时间,提高疏散效率;另一方面可将一部分通过2号楼梯疏散的人员引入1号楼梯疏散,缓解2号楼梯的疏散压力,降低2号楼梯的人员密度,避免人员密度过大造成的踩踏事件。
论文试图利用EVACNET软件对某公共建筑的人员疏散情况进行模拟,通过模拟结果分析该楼在人员安全疏散方面存在的隐患并对隐患提出相应的整改意见,提高该楼紧急疏散时的安全疏散水平。然而,人员疏散过程中涉及的影响因素较多,仍有许多方面需要作进一步的研究以不断地完善评估方法。