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建筑消防过程中人员安全疏散问题的计算机模拟研究

马莉莉  
【摘要】:建筑火灾中人员安全疏散的模拟及预测是一个很复杂的过程。本文主要结合实际观测、案例调查和理论分析等手段,就疏散行动开始前的决策行为以及人员在疏散拥挤状态下的移动进行了深入的分析,并在此基础上建立了人员安全疏散模拟的数学模型,提出了计算建筑火灾中人员安全疏散时间的一种更合理的方法,该方法能较准确的计算出建筑火灾中人员安全疏散所需的时间。 1.采用案例调查等手段,对建筑物火灾疏散行动开始前的决策反应行为进行了大量的问卷调查研究,总结了一般居民在建筑火灾中的行为规律以及影响居民行为的主要因素。调查结果可以为预测建筑物火灾中的人员疏散提供重要的参考依据。 2.建立了拥挤状态下人员移动的动力学方程,推导了人员移动速度公式,并利用国内外的观测研究资料和武昌火车站的实地观测数据进行了验证,结果表明该公式能较好地反映拥挤状态下人员移动速度和人口密度的关系。 3.建立了人员疏散的网络网格模型。该模型首先将建筑物按功能划分为网络单元,根据人员可能的移动方向确定网络流向。再在网络单元内部划分网格,人员在网络单元内按网格移动。确定了人员的移动速度和方向及初始位置后,即可按拉格朗日法计算人员的新位置,直到所有人员全部撤离建筑物为止。 4.通过编制人员疏散移动仿真计算机应用软件,计算出人员疏散时间,进而可以对安全疏散设计进行评价。该软件具有可视化操作、界面友好、虚拟现实演示平面疏散过程、动态演示楼梯及房间拥挤度等特点。 本文不仅可为消防建审人员提供科学合理的消防安全评估方法,也将为建筑设计提供可靠的理论依据。


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