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建筑物不同平面布局下人员疏散特性研究

喻菊芬  
【摘要】:近年来随着经济全球化的推进和科学技术的飞速发展,城市化水平正在不断加快,人口集中现象也越来越严重。为了满足人们的生活需要,现代建筑物开始向体积大型化、结构形式复杂化、使用功能多样化等方向发展。各种大型建筑物内通常都是人员高度密集的场所,一旦发生火灾、地震等突发性事故,很容易造成群死群伤。因此,紧急情况下建筑物内人员疏散问题特别地受到科研人员的关注。由于传统的基础研究需要消耗大量的人力物力和时间,现代科研人员主要通过计算机模拟方法来研究人员疏散问题。 首先,本文以三种不同结构形式的单元房间为研究对象,并且考虑单元房间分别有一个出口和两个出口两种情况,从人员疏散时间和疏散效率方面对单元房间出口位置和出口宽度的变化对人员疏散的影响进行Pathfinder模拟研究。通过对单元房间一个出口的宽度和位置的变化的模拟分析发现:一个出口时,单元房间的结构形式不同,人员总疏散时间和疏散效率随出口位置的变化而变化的规律也很不相同;一个出口时,出口总流量随出口宽度的增大而增大,且出口总流量与出口宽度之间可近似用一次线性增函数表示。单元房间两个出口的模拟研究表明:两个出口在同侧对称布置时,两出口之间的距离宜设为最小值或最大值,此时的人员疏散效率较大,有利于人员疏散;在选择出口的宽度时,两出口的宽度之差应尽量取小值,人员总数越大,两出口的宽度之差对总疏散效率的影响也越大。 其次,运用Pathfinder数值模拟方法,建立带有走廊的建筑物结构模型,对不同走廊结构形式下的人员疏散进行模拟,研究不同人员密度时走廊宽度、走廊角度、走廊出口个数及总出口宽度分别变化时对人员疏散的影响。结果表明:当走廊出口总宽度相同时,一个出口比两个出口更有利于人员疏散,并且人员密度越大,这种优越性越大;走廊角度的变化对人员疏散的影响规律受人员密度的影响;当人流经过转角时,人员会向疏散距离较短的走廊转弯内侧集中,从而导致内侧人员的拥挤和重新分布,人员密度越大,拥挤和重新分布现象越明显;转角距离对人员疏散影响较大,人员密度不同,人员疏散效率随转角距离的增加而变化的规律也不同。 最后,以两幢实际的“矩形”和“回形”建筑的平面形式为例,对整个建筑平面内的人员疏散进行了综合的模拟和分析,并得到了一些有利于人员疏散和建筑平面设计的结论。


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