人员疏散行为特性的模拟与实验研究

摘要

随着城市化进程的不断推进，各种大型的综合复杂式建筑层出不断，加之人口越来越集中，一旦发生火灾、地震等突发性事故，会引起很大的伤亡。因此，研究各类建筑内紧急情况下的人员疏散问题为各国研究者们所热衷，且常用的研究手段一般分为实地调查、计算机模拟以及疏散实验。　　本文综合使用问卷调查、单元房间的Pathfinder模拟与实验的方法，分出口选择、出口处障碍物、建筑平面形式三个方面，逐步扩展来探讨人员的疏散行为。　　首先，针对在校大学生对消防知识和疏散行为能力认知情况设计并进行了问卷调查。着重分析人员性别、火灾经历状况等基本特性，对疏散行为选择的影响。　　其次，通过设计双出口的单元房间实验，5s后改变初始时刻出口开关状态，以及模拟出口宽度变化情况，研究疏散人员对出口的选择行为。研究结果表明：一个出口时出现拥挤状态，打开另一个出口时多数人员选择变更疏散路径，不就近疏散，而选择较远处人员较少的出口疏散，与调查中80％的人选择其它较快出口进行疏散的结果是一致的。同时增加两个出口的宽度，相同的人员密度时的总疏散时间明显比只开一个出口的要少，但出口增大到一定值时疏散效果不再有很明显的改善。　　随后，就出口处存在的障碍物以及障碍物离出口的距离对人员疏散行为的影响进行研究。实验以及模拟中发现：单出口无障碍物时出口处更容易形成拥挤的“瓶颈”，而障碍物的存在使得人员选择避开障碍物绕道而行，一定程度上缓解出口处的拥挤瓶颈，增大出口的疏散效率。同时形成了以障碍物为圆心的一定半径的空心圈，因此合理的将空心区域加以利用可以更加有效的增加疏散效率。另外，障碍物距离出口的距离对人员疏散时间有着很大影响作用。通过实验和模拟分析，都得到距离出口1.0m放置障碍物反而比无障碍物更利于疏散，疏散时间最短。　　最后，以实验的单元房间为基础进行扩展，研究不同建筑平面形式的单元房间出口变化对人员疏散的影响，并得到一些在综合考虑人员疏散时，有利于建筑平面形式设计的结论。

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第一章绪论

1. 1 研究背景及意义

1 .2国内外研究历史及现状

1 .3本文主要研究内容

1 .4论文章节安排

第二章人员疏散行为调查及实验设计

2 .1问卷设计

2 .2问卷统计结果与分析

2 .3疏散实验介绍

2 .4实验数据统计与分析

2 .5本章小结

第三章房间内人员出口选择行为研究

3 .1引言

3 .2实验设计

3 .3出口变化时人员疏散的选择行为

3 .4本章小结

第四章出口障碍物房间内人员疏散行为研究

4 .1引言

4 .2实验设计

4 .3障碍物对人员疏散的影响

4 .4本章小结

第五章不同建筑平面形式对人员疏散的影响

5 .1引言

5 .2模型简介与结果分析

5 .3本章小结

第六章结论与展望

6 .1结论

6 .2创新点

6 .3展望

参考文献

附录A

致谢

读研期间主要科研成果