阐述火灾考虑火灾影响人员疏散过程模型与实验

论文导读：
摘要：近年来,我国每年发生火灾10余万起,造成数千人伤亡。发生火灾时,人员能否及时安全疏散是最值得关注的不足。所以,本论文采取实验与模型相结合的策略,探讨基本的人员运动行为,构建考虑火灾产物影响的人员疏散模型及软件,为保障火灾环境下人员安全疏散提供科学支撑。我们首先在一栋教学楼内,组织开展了疏散演习实验,浅析了人员出口选择行为特点,建立了可以重现人员出口选择特点的多格子疏散模型,并且通过比较实验结果与模拟结果定量确定了疏散模型中的行人运动趋向性参数。通过提取出口区域附近的人群密度、流量、速度等参数,并浅析它们随时间的变化联系,发现当密度较小时,人群速度可达到1.4m/s左右；当密度较大时,人群运动速度减小并趋于稳定,速度的波动减弱。通过与PE手册中的流量一密度联系进行比较,发现地区差别、实验环境是影响人员运动规律的重要因素。通过统计经过每个出口疏散的人数,发现即使附近有其它的出口或者路径,人员还是偏好选择最近的疏散出和疏散路径。在实验基础上,我们建立了一种能够精细刻画建筑结构、描述人员运动行为的多格子模型,其中借鉴了行人运动趋向性D这一参数。结果表明,当D=0.56时,模型能够较好地重现实验结果。为了考察行人的微观运动特点,我们在一个环形通道内开展了单列行人运动实验,定量构建了行人运动规则受前向距离d(与前方行人之间的距离)的影响联系,建立了一种新的具有连续空间的疏散模型(CDM)。实验结果表明,行人运动速度、迈步频率及运动步幅和前向距离d密切相关。基于实验结果,我们构建了一种连续空间疏散模型,模型中的人员运动依然按照时间步进行更新,即时间尺度上是离散的,但具有连续的空间尺度。模型中行人向前运动的概率和步幅取决于实验中得到的与前向距离d之间的联系。我们给出了步幅和前向距离d联系的两种形式,一种是线性的,一种非线性的,并分别在这两种方式下进行了模拟计算。结果表明,非线性方式得到的流量和速度更加接近实际结果；但当人员密度较大时,两种方式的计算结果差别很小。模拟得到的速度概率分布与实验结果比较一致,说明模型可以重现单列人员运动的微观特点。在上面陈述的两项工作的基础上,我们量化了火场能见度和温度对人员路径选择的影响、能见度对人员运动速度的影响以及温度和氧化碳对人员耐受时间(用生命值表示)的影响,建立了定量考虑火灾产物影响的人员疏散模型。采取该模型探讨了一个厅室发生火灾时的人员疏散历程。结果表明：由于火灾产物对人员运动速度双重影响，使得当火灾规模较小时,人员的疏散时间小于非火灾场景下的疏散时间；而当火灾规模较大时,人员疏散时间急剧增加,人员也受到了更多的伤害。预疏散时间的增加,不但会直接增加总的疏散时间,还会导致人员暴露在火灾产物中的时间加长,延长人员运动时间,降低人员的生命值。相比起非火灾场景,火灾环境下出口宽度的增加能够更加显著地提升疏散效率,有效地保障人员生命安全。进一步模拟了多出口疏散场景,结果表明,模型中采取的表征火灾产物对人员影响程度的系数,可以描述疏散历程中出现的由于人员盲目选择最近路径或者过于恐惧火灾的威胁而出现的出口利用不均现象。基于考虑火灾产物影响的人员疏散模型,我们编写了FireGo耦合烟气作用的人员疏散软件,可用于对建筑进行火灾环境下的人员安全疏散评估。关键词：人员疏散论文火灾论文实验论文模型论文火灾产物论文FDS论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要5-7
ABSTRACT7-10
目录10-12
表格12-13
插图13-15
第1章 绪论15-29

1.1 探讨背景与作用15-16

1.2 探讨近况16-27

1.2.1 人员运动行为规律探讨17-22

1.2.2 人员疏散模型探讨22-27

1.3 本论文探讨目的与内容27-28

1.3.1 探讨目的27

1.3.2 探讨内容27-28

1.4 论文章节安排28-29

第2章 人员出口选择行为实验及模拟29-45

2.1 引言29-30

2.2 演习实验30-35

2.1 实验设置及开展情况30-32

2.2 实验结果32-35

2.3 模拟及验证35-43

2.3.1 模型构建35-37

2.3.2 模论文导读：模拟45-653.1引言45-463.2单列行人运动实验46-523.2.1实验设置及开展情况463.2.2实验结果46-523.3连续空间模型52-623.3.1模型构建52-543.3.2模拟与浅析54-623.4小结62-65第4章考虑火灾产物影响的人员疏散模型及软件65-934.1引言65-664.2考虑火灾产物影响的人员疏散模型66-844.2.1模型构建66-714.2.2模拟与浅析
拟与浅析37-43

2.4 小结43-45

第3章 单列行人运动实验及模拟45-65

3.1 引言45-46

3.2 单列行人运动实验46-52

3.

2.1 实验设置及开展情况46

3.

2.2 实验结果46-52

3.3 连续空间模型52-62

3.1 模型构建52-54

3.2 模拟与浅析54-62

3.4 小结62-65

第4章 考虑火灾产物影响的人员疏散模型及软件65-93

4.1 引言65-66

4.2 考虑火灾产物影响的人员疏散模型66-84

4.

2.1 模型构建66-71

4.

2.2 模拟与浅析71-84

4.3 FireGo软件84-90
4.

3.1 软件介绍84

4.

3.2 软件操作步骤84-89

4.

3.3 软件的优势特点89-90

4.4 小结90-93
第5章 结论与展望93-99

5.1 工作总结93-96

5.2 论新点96

5.3 进一步工作展望96-99

参考文献99-107
附录 论文审稿人意见107-109
致谢109-111
在读期间发表的学术论文与取得的其它探讨成果111-113