注册消防工程师技术实务讲义：人员疏散分析模型

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1、正保远程教育（美国纽交所上市公司　代码：DL）人员疏散分析模型　　（一）国际常用人员疏散分析模型概述　　英国、美国、德国、日本等国围绕人员安全疏散行为和模型进行了一系列的研究。对于人员在火灾中的疏散行为进行了大量的观察和测量，得到了许多量化的数据，如前苏联Predtechenski和Milin-ski，日本的Togawa以及美国Furin等人对密集人群的疏散行为、移动速度等进行了大量的观测，后期加拿大的Pauls等人通过大量的演习试验也取得了许多参考数据，并总结了一些经验公式，提出了各自的人员疏散计算方法，如早期的经验方法，后来

2、的网络优化法，近年来兴起的计算机模拟分析方法。经验方法主要是考虑建筑物内到达安全出口的疏散距离和出口容量计算疏散行动时间，或根据建筑物的使用人数确定出口数量和宽度；网络优化法将建筑物各个单元网络化，通过对复杂建筑网络的优化找出人员可能疏散的路径，并计算疏散行动时间；而随着计算机技术的进步，人们开始直接利用计算机模拟技术模拟人员在建筑物内的移动，通过计算机记录不同时刻不同人员的几何位置变化，从而得到建筑物内人员疏散行动时间，并通过对人员疏散移动图案来分析可能发生拥挤的部位，提出改进措施或组织疏散预案。因此，采用基于计算机的疏散模型

3、将会有助于建筑设计的科学性。　　人员安全疏散模型的研究和分析主要包含两个方面，一是人员疏散模型结构的研究；二是火灾中的人员行为及其量化研究。在这方面工作比较出色的有英国格林威治大学的Galea、爱丁堡大学的Thompson、美国的Fahy和澳大利亚的Shestopal等人，采用不同的模化方法已经建立了10多种不同类型的疏散模型，如EGRESS（EG）、EXODUS（EXO）、E-SCAPE（EP）、EVACNET＋（EV）、EXIT89（E89）、EXITT（E）、PATHFINDER（PF），SIMULEX（S），STEPS（

4、SS），VEGAS（V）等。　　人员疏散模型可以有多种分类方法，其中基于疏散模型对建筑空间的表示方法，可以把模型分为离散化模型和连续性模型两类。　　1.离散化模型　　离散化模型把需要进行疏散计算的建筑平面空间离散为许多相邻的小区域，并把疏散过程中的时间离散化以适应空间离散化。离散化模型又可以细分为粗网络模型和精细网格模型。　　（1）粗网络模型。在粗网格模型中（如E89，E），按照实际建筑的划分来确定其几何形状。因此，每个网络节点都可以表示一个房间或走廊，但与实际大小无关。按照它们在建筑中的实际情况，用弧线将这些网络节点连接起来。

5、在这类模型中，根据各建筑单元的出口容量和人员的移动速度确定疏散人员只会是从一个房间运动到另一个房间的时间，没有表明疏散人员的位置，不能反应人员个体的基本行为和准确位置。　　（2）精细网格模型。在精细网格模型中（如EXO，SS，S，V），整个建筑区域的平面通常是用覆盖大量棋盘状的网格或网点来表示。每个模型中节点的网格大小和形状都有所不相同，例如EXODUS采用0.5m×0.5m的正方形网格节点，SIMULEX采用0.2m×0.2m的正方形网格节点，而EGRESS采用六边形网格节点。　　用这种方法可以准确地表示封闭空间的几何形状及内

6、部障碍物的位置，并在疏散的任意时刻都能将每个人置于准确的位置。因此，精细网格模型可以在每个网格内记录单个人员的移动轨迹，能够反映每个人的具体行为反应。但是，由于现代建筑的建筑单元众多，结构复杂，因而精细网格模型要求计算处理信息量较大。　　2.连续性模型　　连续性模型又可以称为社会力模型，它基于多粒子自驱动系统的框架，使用经典牛顿力学原理模拟步行者恐慌时的拥挤状态的动力学模型。社会力模型可以在一定程度上模拟人员的个体行为特征。_____________________________________________________

7、________________[4]正保远程教育（美国纽交所上市公司　代码：DL）　　人的行为模拟是模拟疏散过程最复杂最困难的一方面，并非所有这些行为特性都能被充分认识或完全量化。到目前为止，还没有一个模型能完全解决人的疏散行为的各个方面。另外目前工程分析中经常应用的一些比较成熟的疏散模拟模型，从几何建模、人员行为模拟、结果表现等不同方面各具特点，实际应用应根据工程的具体特点和需求合理选择适应的疏散模型。以下介绍几种工程上常用的疏散模拟软件。　　（二）常用人员疏散模拟软件简介　　1.EVACNET软件　　EVACNET软件是美

8、国Florida大学Kisko等人开发的一种模拟建筑火灾中人员逃生的计算机程序。它是一种网络模型，包含一组由节点和弧线组成的网络，其节点表示房间、楼梯等，弧线表示连接房间的通道。对于每个节点，用户需要定义节点的能力，即每个节点内最多可容纳的人数。对于每条弧线，用