青树坪中心小学紧急情况疏散问题

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1、青树坪中心小学紧急情况疏散问题湖南省娄底市双峰一中393班赵雨露指导老师:王建阳摘要：本文针对中心小学西区两栋教学楼在紧急情况下学生的疏散问题，在合理的假设下，得出了在学生人数密度较大的教学楼内，学生疏散时间的计算方法和疏散过程中学生拥挤瓶颈现象的解决方法，并提出了采用合理疏散方案来控制疏散过程中学生拥挤的瓶颈现象，使学生能在最短的时间内疏散到安全地带。关键词：青树坪中心小学紧急疏散1．问题的提出学校是人口聚集地，而在小学，则很少有学生在紧急情况下可以镇定地思考。在这种情况下，我们要居安思危，提前制定出

2、科学的疏散方案，以免造成重大的损失。当然，对于不同的建筑物，疏散方式不尽相同。本文针对中心小学西方教学楼的特点，提出一种学生疏散时间计算模型，对西楼的危险场景作了分析，从而指导学生能在最短的时间内疏散到安全地带。2．模型假设与符号说明2．1．模型假设：（1）每个学生的行走能力是相同的，且均有能力疏散到安全地点。（2）学生在平地上的行走能力与在楼梯上的行走能力一致，均为2m/s。（3）每间教室等长，均为8、5m。9（4）每个班人数相等，均为60人。（5）每个人均匀享有教室空间。（6）每个学生均处于清醒状态

3、，且疏散过程中没有摔倒，停留，沿途返回的情形。（7）在疏散过程中，宽度相等的出口，人流的流量、速度相等。（8）假设火源在一楼中间教室70班。2．2中心小学西区教学楼情况介绍中心小学西区教学楼是分为两栋，均为三层楼结构。栋一第一、三层有三间教室，一间办公室，一道楼梯。第二层为两间教室，一间办公室和一间校长办公室。栋二一楼有四间教室，三间办公室。中间是大厅，二楼和三楼则是将一楼的大厅换成了办公室，大楼最边上是厕所。栋二有两道楼梯。每间教室均有两个出口，除栋一二楼会议室有两个出口外，其余办公室均为一个出口。经

4、测量，栋二走廊总长为67、8米，栋一走廊总长为35米。大厅宽3、55米，楼梯长度均为12米。楼梯口宽为3、3米，每间教室面积为52米。中心小学正视图见下图图一85班楼84班办83班79班梯78班公校长办公室73班道72班室71班20、2米9栋一正视图82班办公室81班楼梯办公室79班办公室79班办公室楼梯厕所77班办公室76班楼梯办公室75班办公室74班办公室楼梯厕所70班办公室69班楼梯大厅68班办公室67班办公室楼梯厕所23.3米26．6米栋二正视图图一中心小学正视图2．3．符号说明（1）Tn：必需

5、安全疏散时间；Tn是指从危险情况发生起，到人员疏散到安全区域的时间。其中N是英语“需要”need的首字母。（2）TA：可用安全疏散时间；TA是指事故发生时，到对人员构成危险时的一段时间。其中A是英语“可利用的”avaiable的首字母。当Tn小于TA时，疏散成功，当Tn大于TA时，疏散失败。我们要做的就是制定合理的疏散方案来减少TN，使同学们在最短的时间内到达安全地。（3）TD：危险探测时间；TD是指疏散人员从察觉到危险现象，到意识到危险存在的一段时间。其中，D是英语“危险”danger的9首字母。（4

6、）TYDZ：预动作时间，单位为秒；（5）TYSY：人员疏散运动时间，单位为秒；（6）TYS：认识时间，单位为秒；（7）TFY：反应时间，单位为秒；（8）L1：学生或老师在教室内运动距离，米，Max（L1）=12米；（9）Vk：疏散人员的平均运动速度，单位为米/秒；（10）t教室门口：在教室门口等候时间，单位为秒；（11）L2：疏散人员在走廊和楼道运动距离，单位为米；（12）t楼门口为在楼门口等候时间，单位为秒。3.1疏散时间模型的建立在疏散过程中，时间是最宝贵的。因此建立一个合理的疏散时间模型，了解疏散

7、过程中时间因素的影响是解决疏散问题的关键。从着火时刻起，到安全疏散结束的时间是必须安全疏散时间TN。事故发生时，到对人员构成危险时的一段时间，是可用安全疏散时间TA.当Tn小于TA时，疏散成功，当Tn大于TA时，疏散失败。我们要做的就是制定合理的疏散方案来减少TN，使同学们在最短的时间内到达安全地。影响必须安全疏散时间的因素有疏散人员的感知能力、危险信号的传播速度、疏散人员的行动能力。9因此，疏散时间模型为：在疏散过程中，紧急情况下的我们将必需安全疏散时间TN分为危险探测时间TD、预动作时间TYDZ和人

8、员疏散运动时间TYSY。其中预动作时间TYDZ又包括认识时间TYS、反应时间TFY和危险信息传播时间TXC。即：TN=TD+TYDZ+TYSY =TWT+（TYS+TFY+TXC）+TYSY   …………..其中，人员疏散运动时间还可以细分为：从最远疏散点至安全出口步行所需的时间和出口通过排队时间构成。出口通过排队时间可由区域人员全部从出口通过所需的时间来计算。根据建筑物的结构特点，可将中心小学西部教学楼疏散通道分成4段：1）教室内部；2）