建筑典型区域中人员紧急疏散效率研究

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1、UniversityofScienceandTechnologyofChina博士学位论论文题目建筑典型区城中人只紧急跣散故率研免作者姓名牟聚学科专业安全学与工程导师丨丨；讲姓名々孙金华教梭卢此明教梭士口斗门二—五年五月完成时间肀科嗲敉术大嗲博士学位论文建筑典型区域中人员紧急疏散效率研究作者姓名：牟宏霖学科专业：安全科学与工程导师姓名：孙金华教授卢兆明教授完成时间：二〇一五年五月八日UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationfordoctor'sdegreeStudyofEfficiencyofOccupants'Evac

2、uationinEscapeRouteofBuildingunderEmergenciesAuthor'sName:HonglinMuSpeciality:SafetyScience&EngineeringSupervisor:Prof.JinhuaSunandProf.SiumingLoFinishedtime:May8th,2015中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者

3、签名：：車意签字日期中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。开口保密（年）摘要摘要当火灾或其他紧急事件发生时，建筑或特定区域内的人员需要尽可能快地逃离危险区域。如何确保人员的生命安全以及疏散过程的高效性是公共安

4、全领域的核心目标。从目前的研究情况来看，对疏散动力学及人员与建筑环境之间的相互作用进行更加深入的研究仍是十分重要的。同时也发现一些可以提高疏散安全及效率的研究结果，并没有得到应用方面的具体描述。因此结合各类标准法规中关于疏散方面的规定，研究如何构造一个优化的建筑环境从而有利于人员的疏散具有重要的现实意义。在本文中，采用基于社会力模型的数值模拟方法对人员在建筑典型区域中的疏散过程进行了研究。相应的结果围绕人员疏散效率而展幵，并且可以为建筑结构的设计、密集人群的管理以及制定紧急疏研究中首先建立了人员疏散的数值模型，并且通过实验数据验证了模型的准确性。在程序所提供的平台上，模型主要采用了社

5、会力算法。作为典型的连续性模型，社会力模型中的人员可以在一个连续的空间里运动，这使其更适用于复杂的疏散场景。本研究中，对一些不同于原始社会力模型的人员运动规则进行了描述。为了验证该疏散模型，开展了含有预先通知人员的疏散演习并收集了实验数据。通过分析数据可以发现，关于人员流量与特定区域人员密度关系的实验结果与消防工程手册中相应的方程基本一致。同时，应用改进的社会力模型对人员疏散过程进行了重现。人员运动时的期望速度作为动力学模型中一个重要参数，首先对其进行了校准。通过检验了从米秒到米秒的期望速度人员对于出口门不均衡使用的模式及其他相关因素，疏散模拟结果可以较好的吻合实验结果。对应于建筑逃

6、生路线中的关键组成部分，研究中的典型区域包括房间、走廊和楼梯等场景。参考各类相关的人员疏散规范，首先对建筑方面的具体要求与规定进行了详细地阐述，譬如：单出口房间中可以容纳的人员数量，房间中单出口的最小宽度，房间中两出口之间的角度，走廊以及楼梯的最小宽度。然后采用数值模拟的研究方法，分析并讨论了不同建筑结构形式对人员疏散效率的影响。研究中对单出口房间内容纳的不同数量人员对于疏散清空时间的影响进行了分析。在对疏散模型中不同的人员期望速度进行检验后，结果表明在所研究的条件下当房间中容纳人时，人均疏散时间最短，说明了该疏散过程较为高效。该结果与香港《建筑消防安全守则》中的相关规定一致。与此同

7、时，还研究了房间中单一出口的宽度对疏散的影响。结果表明在一个较小的房间中，由摘要于人员可以在较短的时间内接近出口，如果特定宽度的出口不足以使人员流畅地疏散出去，则拥堵现象将更容易形成。在米米的房间中，香港和爱尔兰所规定的最小宽度为毫米，相对于其他较小宽度而言，可以显著地使人员疏散清空时间减少。而对于米米的房间，当出口宽度为毫米时，可以发现人员的疏散时间将会显著缩短。此外，考虑到房间中存在两个出口的场景，需要对疏散过程中人员对出口的选择及其影响进行分析。结果