出口条件对人员疏散的影响及其探究.pdfVIP

第 12卷第2期 火 灾 科 学 Vol.12，No.2 2003年 4月 FIRE SAFETY SCIENCE Apr.2003 文章编号:1004-5309(2003)02-0100-05 出口条件对人员疏散的影响及其分析 宋卫国，于彦飞，陈 涛 (中国科学技术大学火灾国家重点实验室，合肥 230027) 摘要:采用社会力模型对紧急情况下(如火灾发生 人提出的社会力模型(或称即多粒子 白驱动模 时)的人员蔬散现象进行 了模拟，重现了实际疏散 型))f7]是近年来出现的建设性模型，它可望解决人 中出现的典型现象，着重研究了出口宽度、出口厚度 员疏散过程中的不连续 、非线性复杂行为。 等建筑结构特征以及期望速度等人群特征与疏散时 目前，人员疏散模型的建模方法大体上可分为 间之间的关系。结果表明，上述建筑结构特征时疏 3种:一种是宏观的方法，即把行人视为连续流动介 散时间的影响存在一个渐近关系;随着人群期望速 质，因为现代人员疏散研究是从交通流的研究中分 度的变化，硫散时间存在一个最佳值。这些结果可 化出来的，因而也就很自然地继承了流体研究中已 望指导建筑物的疏散设计和建筑火灾等紧急情况下 经完善和成熟的方法;一种是微观的方法，它把行人 人员的安全疏散。 视为相互作用的粒子，其中最为著名的就是Helbing 关键词:人员疏散;火灾科学;社会力模型 的社会力模型川;再一种就是介观的方法，它在宏 中图分类号 :TK121 文献标识码 :A 观和微观中取折中，如格子气模型av1 宏观方法忽略个体的作用和个体间的差异，可 0 引言 以利用现成的流体力学的研究成果，比较容易着手， 随着社会的发展，安全问题越来越引起了人们 但由于疏散系统是有明确相互作用的多个相似个体 的关注。安全问题的首要 目标是保证人的安全。在 的群集行为，系统组成元件(个体)性质的简单叠加 火灾等紧急情况下，安全疏散是保证人员安全的重 并不是系统的性质，即系统具有非线性，因此也就限 要手段。火灾安全设计和评估中通常比较可用的安 制了该方法研究结果的使用范围。微观方法由于考 全疏散时间(ASET)和必需的安全疏散时间 虑了每个人的细致受力，其精确性和准确度比其它 (RSET),ASET与建筑物的防火性能、火灾发展速 两种方法都高得多，倍受理论研究的关注。一般的 度等因素有关;RSET与人员行为、人群行为等因素 介观方法己经将分析(或者说运作)的单位细化到 有关。 个人，但没有考虑个人之间的相互作用，与社会力模 经过了30多年的研究，研究者们对火灾中人的 型相比，仍显得较为粗糙。 行为积累了大量的知识’〔」，开始研究人的行为模型 Helbing等人提出的社会力模型究中[’】，考虑了 和人员疏散模型。Sime等人提出的人员反应避难 恐慌系数对人员疏散的影响。在正常情况下，待疏 疏散模型(ORSET)f1」详细分析了火灾中人的行为 散人员的恐慌系数小，期望速度较小，人与人之间的 及其变化。类似的模型还有 EXODUSfj, 相互作用力也较小，在疏散出口处不容易堵塞。在 SIMULEX,HAZARD[,EXIT89f6f等，它们适用于 紧急情况下，待疏散人员的恐慌系数大，期望速度也 不同的场合，有些己经实现了工程应用。Helbing等 变大 ，每个人都急于从门口走出去，此时在门口附近 收稿 日期:2003-02-20;修改日期:2003-03-30