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基于FDS+Evac模型的火灾中人员疏散研究

吴强  
【摘要】: 建筑火灾,除了造成巨大的财产损失,还对建筑物中人员的生命安全造成极大的威胁。当代科学技术日新月异,新材料、新结构、新设备层出不穷,随之而来的超高层建筑、巨型建筑、地下建筑等,其技术的密度和复杂程度已今非昔比,因此建筑物中人员的安全问题也日益突出。现有的防火规范中,有关人员疏散的规定已经远远不能满足新型建筑的需求。近年来,许多学者利用建筑防火性能化设计的方法对建筑火灾中遇到的问题展开研究,利用各种计算机模拟的方法对火灾和人员的疏散进行细致分析。 由于大型复杂的新型建筑的出现,我们必须考虑到以下情况人员疏散的模拟的影响:1、高密度人群拥挤状况;2、与疏散反应时间及出口路线选择相关联的人员决策过程。近年来,人群疏散研究已成为国际上安全研究的一个新的热点,国内外已经开发出多种计算机软件对火灾中人员疏散进行模拟研究。但是这些模型通常将人员疏散运动与火灾发展两个过程分开考虑,这些模拟软件及其背后的模型同实际情况仍存在较大的差别,这主要是因为这些软件的基础模型尚没有考虑到火灾人员的决策过程以及火场环境的实时作用对人员行为的影响,而这是在火灾基础上建立疏散模型的关键部分。其次,人员疏散具有明显的随机性,然而当前的研究多采用确定性分析方法。 因此,我们需要建立一个模型,将火灾的发展过程和人员疏散结合起来研究,通过火灾对人员疏散的作用来寻找建筑火灾时人员的疏散运动规律。 本文通过对人员疏散理论的分析和研究,利用最新开发的FDS+Evac软件对建筑火灾中的人员疏散行为分不同情况进行了对比模拟研究,并针对其局限性进行了部分优化。本文主要研究内容如下: (一)在FDS+Evac人员疏散的理论基础上,分析了其局限性,对人员疏散反应时间及人的行为研究展开进一步讨论,对人员疏散中关键的疏散反应时间,利用模糊数学的理论基础进行模糊预测; (二)使用FDS+Evac软件,研究群组大小及人员密度双重影响下的人员疏散特点,总结疏散时间与人员密度之间的函数关系; (三)使用FDS+Evac软件,对比模拟研究在无火灾状况和火灾状况下人员疏散的规律和出口选择特点,分析不同的情况对疏散造成的有利或有害因素。


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