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火灾中安全疏散机理的研究

田冬梅  
【摘要】:火灾是人类所面临的最为严重的灾害之一。通过建筑物火灾现场勘察表明,造成火灾中人员伤害的重要原因之一是火灾现场疏散人员行为的失误。本文分析了火灾对人的危害以及人在火灾中的行为;详细讨论人员在安全出口的群集流动特性;研究了火灾中烟气和辐射热的危险临界条件,火灾时期人员疏散初始时间的不确定因素,以及火灾时期人员疏散行动能力的主要影响因素,建立起火灾时期人员疏散数学模型。结合我校图书馆自习室的结构特点,分别模拟出危险状态的时间和人员安全疏散时间,通过对比这两个时间,来确定人员安全疏散状况。并将火灾疏散模型应用到矿井疏散系统中对矿井火灾时期人员进行安全疏散,模拟结果与实际情况相符。 本文主要研究内容和结论如下: (1)阐述了火灾的定义、分类、特点及火灾产生的原因,用燃烧三角形和燃烧四面体表示了物质燃烧的必要条件,研究了火灾的三个发展过程火灾初期、旺盛期和衰减期的特点及各时期对防火灭火的意义,以及火灾蔓延的途径,为火灾疏散奠定了理论基础。 (2)通过对人的生理、心理及行为特征的分析,得到了火灾时期影响安全疏散的主观因素;研究了影响安全疏散的客观因素:火灾过程中产生的毒性物质、辐射热以及灾害时期的耗氧量;另外,分析了人员感知火灾到开始疏散的时间T_(反应),开始疏散至疏散结束时间T_(疏散),灯光疏散指示系统,应急照明系统和听觉指示系统等影响及时疏散的主要因素。 (3)得出人员安全疏散时间的数学模型即T_总=T_(感应)+T_(反应)+T_(疏散)<T_(危险)。当T_总-T_(危险)<0时,人员可以从危险区域疏散出去,当T_总-T_(危险)>0时,则不能安全疏散,人员的生命受到威胁。 (4)分析了矿井火灾的特点,火源的特征和危害,探讨了矿井火灾中疏散与避灾的方式。研究了按氧含量减少和二氧化碳含量的增加来计算井巷内极限生存时间,利用人流疏散理论对矿井火灾进行安全疏散,为矿井防灾减灾提供了理论依据。


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