基于SIMULEX的高层建筑疏散模拟与策略研究
发布时间：2021-11-23 22:10
随着我国城市化进程的不断发展,高层建筑的数量在不断增加,高度记录不断被突破。由于烟囱效应,高层建筑火灾中的的火势发展会很快,并且扑救难度大、人员疏散也较为困难,一旦发生火灾必将导致大量人员伤亡,给社会带来重大经济损失和恶劣影响。因此,更加科学和高效的人员疏散研究已经成了安全领域十分重要的课题。本文在查阅了相关的文献资料之后,总结了高层建筑安全疏散的基础理论。火灾情况下的人员疏散问题是一个涉及多种影响因素的复杂过程,其中以建筑结构以及人员特性这两方面因素最为主要。本文以某高校某栋高层宿舍楼为对象开展研究。首先运用Pyro Sim软件对该建筑的火灾烟气进行模拟,并结合经验公式得出可用疏散时间。然后用SIMULEX软件对建筑进行了几种条件下的疏散模拟,发现疏散瓶颈主要是在楼梯处。最后结合以上模拟结论对该宿舍楼的疏散提出了相应的优化意见和策略,比如在主出口处设置分离栏,升级配套消防设施。
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海某公寓火灾和伦敦西部某公寓火灾Fig.1.1ApartmentfiresinShanghaiandwestLondon
上海应用技术大学硕士学位论文第3页伤亡和损失，将火灾事件带来的影响降到最低。图1.22018年各场所火灾伤亡人数分布情况Fig.1.2Thedistributionofcasualtiesinfiresin20181.2高层宿舍楼的火灾及疏散伴随着我国教育行业的发展，许多的高等院校的进行了扩招，原本老校区中的建筑已经远远不能满足当前在校学生的学习和生活需求。高等院校中的宿舍楼、教学楼和实验楼都在不断扩建，其中新修建的学校宿舍楼中高层建筑的比例越来越高，更多的高层建筑可以容纳更多的学生入住，并进行更集中的管理。宿舍是绝大多数学生学习和休息的场所，学生宿舍密度大大增加的同时也存在着很大的风险。我国大部分高校因为校时间长，宿舍堆积可燃物较多以及电气线路老化的问题，火灾载荷普遍较大，一旦起火，很容易造成人员伤亡和财产损失[6]。近年来也发生了数起高校宿舍的火灾，部分如表1-2所示。表1.2最近几年高校宿舍火灾情况Table1.2Fireincollegedormitoryinrecentyears事故发生时间事故地点火灾原因事故结果2018年4月10日华南师范大学石牌校区星河楼109号宿舍学生在宿舍楼内使用电磁炉起火宿舍值班员第一时间拨打报警电话，并与赶到的保卫处干部、校卫队员疏散学生，起火宿舍内烧毁部分物品，无人员伤亡。2017年5月15日天津中医药大学卫津路校区学生宿舍35斋4层某宿舍35斋宿舍楼是砖木结构的，线路老化短路引发火灾学校保安室值班人员及时组织学生疏散，未造成人员伤亡。2015年1月6日成都大学十陵校区女生宿舍4栋5楼某宿舍学生违规使用大功率取暖器引发火灾明火一直烧到寝室天花板并且导致六楼走廊地面上的地板都被大火烧得翘曲，同时宿舍内部分窗户玻璃也已破碎。明火被消防官兵扑灭，由于起火时间正值
上海应用技术大学硕士学位论文第15页（6）对所处场所的熟悉程度对于所处环境的熟悉程度，从一定程度上而言，对于人员疏散起到了较大的影响。当人们处在自己较为熟悉的环境中遭遇火灾的时候，人们更有可能选择正确的疏散路线，成功且安全逃离建筑物的概率更高。而不熟悉着火场所的人员，更倾向于选择自己进入建筑物时所选择的路径与出口。（7）消防疏散演习的经历调查研究表明，与没有经历过逃生疏散演习或者火灾的人员相比，参加过演习或者经理过火灾的人对自我行为的控制往往更好，在紧急情况下能做出更加理智的判断并且采取相应措施，他们表现出更加冷静沉着的个人特征。2.3性能化设计2.3.1疏散时间的计算安全疏散的目的就是保证建筑物中的所有人员在烟气、火焰热、恐慌及其他因火灾造成的各种危险中的安全，也就是在建筑设计中采取主动的与被动的消防安全措施，以保证建筑中的所有人员在危险来临之前疏散至安全地点。建筑物内的人员能否安全地疏散，取决于人员所需的安全疏散时间（RequiredSafetyEgressTime,RSET）与火场可用安全疏散的时间（AvailableSafetyEgressTime,ASET）的比较。一般情况下，当RSET小于ASET时，即可认定这个疏散设计是安全的两者差值越大则安全度越高，ASET可通过经验公式计算得出。图2.1为二者之间的的关系图。图2.1火灾事件发展与人员安全疏散时间关系图Fig.2.1Relationshipbetweenfireincidentdevelopmentandevacuationofpersonnel2.3.2疏散路线设计安全疏散设计，是根据建筑物的使用性质、人们在火灾事故时的心理状态与行动特点、火灾危险性大孝容纳人数、面积大小合理布置交通疏散设施，为人员的安全疏散设计一条安全路线。这条安全路线应当保证在任何时间、任何位置的人员都能自由的无阻碍的进行疏散
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型购物中心人员疏散引导模拟优化研究[J]. 吕伟,穆治国,刘丹. 中国安全生产科学技术. 2019(05)
[2]超高层建筑人员步行疏散试验研究[J]. 房志明,许清风,宋伟宁,陈玲珠,冷予冰. 中国安全科学学报. 2018(03)
[3]多层商业综合体人员疏散理论与数值模拟研究[J]. 陆峰,朱国庆,高云骥. 消防科学与技术. 2016(04)
[4]基于改进Togawa模型的人员疏散时间预测模型研究[J]. 郑丹,杨志,井焕文,贾进章. 安全与环境学报. 2015(06)
[5]超高层建筑楼梯与避难层不同设计对人员疏散的影响[J]. 李剑. 消防技术与产品信息. 2014(10)
[6]突发事件下高层建筑楼梯疏散最佳策略分析[J]. 王芳,何胜学,向乐佳. 中国安全科学学报. 2014(07)
[7]双出口房间人群疏散的实验研究和数学建模[J]. 禹尔东,吴正,郭明旻. 物理学报. 2014(09)
[8]基于逻辑斯谛回归模型的群体疏散行为研究[J]. 张雪球,朱国庆. 消防科学与技术. 2014(03)
[9]视野受限时人员疏散仿真与影响因素研究[J]. 陈海涛,张立红,杨鹏,于润沧. 消防科学与技术. 2014(01)
[10]地下商业区人员疏散问题的数值模拟分析[J]. 栾军. 消防技术与产品信息. 2014(01)
博士论文
[1]紧急条件下人员疏散特殊行为的元胞自动机模拟[D]. 赵道亮.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于疏散仿真的大空间公共建筑流线设计研究[D]. 芮睿.哈尔滨工业大学 2014
[2]高层办公建筑人员疏散及灭火救援技战术基础研究[D]. 陶松.重庆大学 2014
本文编号：3514727
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
上海某公寓火灾和伦敦西部某公寓火灾Fig.1.1ApartmentfiresinShanghaiandwestLondon
上海应用技术大学硕士学位论文第3页伤亡和损失，将火灾事件带来的影响降到最低。图1.22018年各场所火灾伤亡人数分布情况Fig.1.2Thedistributionofcasualtiesinfiresin20181.2高层宿舍楼的火灾及疏散伴随着我国教育行业的发展，许多的高等院校的进行了扩招，原本老校区中的建筑已经远远不能满足当前在校学生的学习和生活需求。高等院校中的宿舍楼、教学楼和实验楼都在不断扩建，其中新修建的学校宿舍楼中高层建筑的比例越来越高，更多的高层建筑可以容纳更多的学生入住，并进行更集中的管理。宿舍是绝大多数学生学习和休息的场所，学生宿舍密度大大增加的同时也存在着很大的风险。我国大部分高校因为校时间长，宿舍堆积可燃物较多以及电气线路老化的问题，火灾载荷普遍较大，一旦起火，很容易造成人员伤亡和财产损失[6]。近年来也发生了数起高校宿舍的火灾，部分如表1-2所示。表1.2最近几年高校宿舍火灾情况Table1.2Fireincollegedormitoryinrecentyears事故发生时间事故地点火灾原因事故结果2018年4月10日华南师范大学石牌校区星河楼109号宿舍学生在宿舍楼内使用电磁炉起火宿舍值班员第一时间拨打报警电话，并与赶到的保卫处干部、校卫队员疏散学生，起火宿舍内烧毁部分物品，无人员伤亡。2017年5月15日天津中医药大学卫津路校区学生宿舍35斋4层某宿舍35斋宿舍楼是砖木结构的，线路老化短路引发火灾学校保安室值班人员及时组织学生疏散，未造成人员伤亡。2015年1月6日成都大学十陵校区女生宿舍4栋5楼某宿舍学生违规使用大功率取暖器引发火灾明火一直烧到寝室天花板并且导致六楼走廊地面上的地板都被大火烧得翘曲，同时宿舍内部分窗户玻璃也已破碎。明火被消防官兵扑灭，由于起火时间正值
上海应用技术大学硕士学位论文第15页（6）对所处场所的熟悉程度对于所处环境的熟悉程度，从一定程度上而言，对于人员疏散起到了较大的影响。当人们处在自己较为熟悉的环境中遭遇火灾的时候，人们更有可能选择正确的疏散路线，成功且安全逃离建筑物的概率更高。而不熟悉着火场所的人员，更倾向于选择自己进入建筑物时所选择的路径与出口。（7）消防疏散演习的经历调查研究表明，与没有经历过逃生疏散演习或者火灾的人员相比，参加过演习或者经理过火灾的人对自我行为的控制往往更好，在紧急情况下能做出更加理智的判断并且采取相应措施，他们表现出更加冷静沉着的个人特征。2.3性能化设计2.3.1疏散时间的计算安全疏散的目的就是保证建筑物中的所有人员在烟气、火焰热、恐慌及其他因火灾造成的各种危险中的安全，也就是在建筑设计中采取主动的与被动的消防安全措施，以保证建筑中的所有人员在危险来临之前疏散至安全地点。建筑物内的人员能否安全地疏散，取决于人员所需的安全疏散时间（RequiredSafetyEgressTime,RSET）与火场可用安全疏散的时间（AvailableSafetyEgressTime,ASET）的比较。一般情况下，当RSET小于ASET时，即可认定这个疏散设计是安全的两者差值越大则安全度越高，ASET可通过经验公式计算得出。图2.1为二者之间的的关系图。图2.1火灾事件发展与人员安全疏散时间关系图Fig.2.1Relationshipbetweenfireincidentdevelopmentandevacuationofpersonnel2.3.2疏散路线设计安全疏散设计，是根据建筑物的使用性质、人们在火灾事故时的心理状态与行动特点、火灾危险性大孝容纳人数、面积大小合理布置交通疏散设施，为人员的安全疏散设计一条安全路线。这条安全路线应当保证在任何时间、任何位置的人员都能自由的无阻碍的进行疏散
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型购物中心人员疏散引导模拟优化研究[J]. 吕伟,穆治国,刘丹. 中国安全生产科学技术. 2019(05)
[2]超高层建筑人员步行疏散试验研究[J]. 房志明,许清风,宋伟宁,陈玲珠,冷予冰. 中国安全科学学报. 2018(03)
[3]多层商业综合体人员疏散理论与数值模拟研究[J]. 陆峰,朱国庆,高云骥. 消防科学与技术. 2016(04)
[4]基于改进Togawa模型的人员疏散时间预测模型研究[J]. 郑丹,杨志,井焕文,贾进章. 安全与环境学报. 2015(06)
[5]超高层建筑楼梯与避难层不同设计对人员疏散的影响[J]. 李剑. 消防技术与产品信息. 2014(10)
[6]突发事件下高层建筑楼梯疏散最佳策略分析[J]. 王芳,何胜学,向乐佳. 中国安全科学学报. 2014(07)
[7]双出口房间人群疏散的实验研究和数学建模[J]. 禹尔东,吴正,郭明旻. 物理学报. 2014(09)
[8]基于逻辑斯谛回归模型的群体疏散行为研究[J]. 张雪球,朱国庆. 消防科学与技术. 2014(03)
[9]视野受限时人员疏散仿真与影响因素研究[J]. 陈海涛,张立红,杨鹏,于润沧. 消防科学与技术. 2014(01)
[10]地下商业区人员疏散问题的数值模拟分析[J]. 栾军. 消防技术与产品信息. 2014(01)
博士论文
[1]紧急条件下人员疏散特殊行为的元胞自动机模拟[D]. 赵道亮.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于疏散仿真的大空间公共建筑流线设计研究[D]. 芮睿.哈尔滨工业大学 2014
[2]高层办公建筑人员疏散及灭火救援技战术基础研究[D]. 陶松.重庆大学 2014
本文编号：3514727
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