上海市徐家汇地铁商城群集流动规律研究及其疏散评估

摘要

随着城市公共空间开发力度的加大，地下空间作为一种城市资源，受到愈来愈多的重视。地下公共空间在完善城市功能，为市民生活带来便利的同时也存在着许多严重的环境污染及安全隐患。总体而言，地下公共场所的结构特殊，功能复杂，空间封闭，一旦发生火灾，在较短的时间内将人员全部迅速疏散到安全区域是一个极为困难的问题。目前，我国还没有制定专门针对地下空间的安全疏散设计规范．近年来国内外消防界人士经过多方探讨和研究提出了“性能化消防设计”这一概念，为消防设计开拓了一个新的天地。性能化消防设计主要思想就是改革现行规范不适应现代建筑及其消防设计的地方。性能化理念指导的安全疏散设计，是以人员安全疏散为中心，科学合理地组织和配置建筑物的消防救助资源。它注重人的因素，强调人员疏散受到主客观多方面因素的影响。人员行走行为的研究，可以从疏散安全的角度，辅助实现建筑物内人员安全疏散性状的预测和评价，对于建筑物性能化防火设计规范的制定和推广，疏散模型的研究和开发有着非常重要的理论价值和实践意义。 国内外对于建筑物火灾时人员疏散问题的量化研究方法一般可归纳为两大类：一类是利用人员流动观测或试验模拟等手段，进行基础研究；另一类即借助计算机模拟等手段进行的理论分析。基础研究是理论分析的基础。日本，欧美，澳大利亚，新西兰等国家和地区比较重视基础研究。这些国家的许多火灾工程师及建筑工程师等经过大量的观察、演习、访问等研究得到了大量有关人员步行能力，以及建筑出口的流动系数等的观测数据，并推导了一系列关于建筑物出口，通道容量的计算公式。相对于发达国家来说，我国在人员安全疏散方面的研究还比较薄弱。具体表现在：缺少针对我国人员特征的基础研究，如不同类型人群的人员行走速度、不同场所人员密度以及人员的行为特征等基础数据的采集和分析。本文以上海市徐家汇地铁商城的实际情况为切入点研究地下受限场所群集流动规律，并运用性能化的评估方法对该场所人员疏散安全性进行评估。 本文分为五章。第一章“引言”中阐明了研究背景、研究问题、研究范围与对象、研究方法、研究框架、研究价值；第二章“文献回顾与相关理论”介绍了人员疏散研究方面的国内外研究现状以及性能化安全评估方法；第三章“人员流动规律及其现场研究”详细介绍了同济大学建筑城规学院54名研究生在徐家汇地铁商城进行的关于人流量、人员行走路线以及人员性别、年龄、行为方式等的调研。并在调研基础上得出该地铁商城人流量随时间变化数据，人员密度随时间变化数据，推导了速度一密度数学模型，建立了人员移动速度公式；第四章“人员安全疏散性能化评估”运用性能化的评估方法对该地铁商城内人员疏散的安全性进行评估。建立了3个疏散场景，计算商场内7个疏散口的人员疏散时间、烟气的温度场、CO<,2>浓度随时间变化的规律。如果在人员安全疏散完成之前该疏散口的烟气温度和CO<,2>浓度还没有发展到危险状态，则这个疏散口的安全设计是可以保障人员安全疏散的；反之，则不安全。 第五章“结论”总结了本文关于上海市徐家汇地铁商城人员行走特征的研究成果和对该地铁商城人员安全疏散进行的模拟和评估，并在此基础上对现行建筑防火设计规范和性能化评估实践过程进行了思考，对我国疏散模型的研发提出了建议。另外，本文还提出了火灾中人员的行为和反应是影响人员安全疏散的重要因素，该课题留待后续研究继续深入。

目录

文摘

英文文摘

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第1章引言

1.1研究背景

1.2研究问题

1.3研究范围与对象

1.4研究方法

1.5研究框架

1.6研究价值

第2章文献回顾与相关理论

2.1人员疏散研究回顾

2.1.1国外相关研究成果

2.1.2国内相关研究成果

2.1.3疏散计算的相关概念及经验公式

2.2人员安全疏散评估方法

第3章群集流动规律及其影响因素研究

3.1研究框架

3.1.1研究范围

3.2关于人流量的研究

3.3不同时段商场内人员密度研究

3.4关于行走路线的研究

3.5关于人群密度和人员行走速度关系的研究

3.6关于影响人员行走速度因素的研究

第4章人员安全疏散性能化评估

4.1研究问题与框架

4.2计算人员安全疏散所需时间

4.2.1计算模型

4.2.2模型基于的假设

4.2.3设置人员疏散计算条件

4.2.4计算结果统计

4.3计算烟气到达危险状态时间

4.3.1可燃物燃烧的计算

4.3.2不同场景下烟气的数值模拟

4.4评估结论

第5章结论

5.1研究结论

5.2后续研究建议

致谢

参考文献

在读期间发表的学术论文与研究成果