導語：超市火災事故人員疏散模擬論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:本文采用疏散模擬軟件對徐州某超市火災場景下的人員疏散進行了模擬,分析了各疏散樓梯、安全出口的布置、疏散標志、人員行為等因素對人員疏散時間的影響,并對此超市的疏散提出了一些建議。

關鍵詞:超市;人的行為;安全疏散

1、引言

隨著我國經濟的發展,城市中各類大型超市越來越多,而這些超市營業面積大,火災荷載大,電氣設備多,用火用氣現象也普遍存在,容易引發火災事故,而且一旦發生火災事故,由于建筑空間大、人員較多、安全出口不易發現等因素的存在,人員疏散和火災撲救難度大,將會造成重大的人員傷亡和財產損失。如沈陽商城特大火災。我國的商店建筑設計規范、建筑設計防火規范對安全出口和疏散樓梯數量、寬度、距離等都有明確的規定,但是現行規范缺少與之配套的性能指標。所以采用計算機模擬來研究安全出口和疏散樓梯布置、人的行為等對疏散的影響,為應急疏散提供相關建議,具有重要意義。

2、超市基本情況

本超市采用鋼筋混凝土結構,共三層,建筑高度為20.9米,一層建筑面積為7350m2,北部主要經營衣服、鞋帽、化妝品,南部為貨物儲藏室、員工工作區,東部為電玩和美食加工區,二層建筑面積為7250m2,主要經營食品、煙酒,東側為熟食加工和貨物存放區,三層建筑面積為7250m2,主要經營生活用品、家用電器。此建筑共有13座樓梯,均為封閉樓梯間,其中樓梯2和3、4和5、6和7、8和9、10和11為剪刀樓梯布置,各樓梯寬度均為1.5米。其二層建筑樓梯分布為:西側共六部疏散樓梯,中間設有四部剪刀樓梯,兩側設有一部疏散樓梯;東側設有六部疏散樓梯,樓梯形式均為剪刀樓梯,南側中間部位設有一部疏散樓梯。

3、人員疏散模擬

3.1buildingEXODUS疏散模擬軟件

buildingEXODUS是一種細網格行為疏散模擬軟件。與其他疏散模擬軟件相比,它綜合考慮了建筑結構、人員行為、火災之間的相互關系,能夠比較真實的模擬火災應急情況下人員和場景的若干屬性和行為,追蹤疏散過程,可以用于評價建筑設計是否合乎規范要求,分析各種建筑結構的人員疏散性能以及各種建筑結構中的人群移動效率。而且,通過模擬可以對改進建筑設計和疏散程序提出建議。

3.2人員數量及行為特性確定

由于此大廈基本情況與張樹平等人調查的西安民生百貨大樓基本相同,根據其調查結果,采用周日各層人員最多時刻每平方米的人數乘以此超市各層實際面積得到各層人數。即考慮周六周日各層人數最多,最不利情況。西安民生百貨各層面積,周日調查所得人員最多時刻人數為別為一層5420m2,1043人,二層6007m2,2115人,三層6162m2,1657人。此超市一層7350m2計算得此大廈一層疏散為1414人,取1450人,二層為2552人,取2550人,三層為1970人,取2000人。

buildingEXODUS將建筑劃分為0.5m×0.5m的網格,人員可以從一個網格向鄰近的網格移動。人員移動速度分設為自由移動、受限移動、上樓和下樓四種。人員年齡設為三個年齡段,每個年齡段均設男女兩個性別,年齡段為小于30歲,大于30歲小于50歲,大于50歲。其自由行走、受限行走、上樓、下樓的速度如下所述,小于30歲的男性,速度分別為1.5m/s、0.9～1.5m/s、1.01m/s、0.67m/s;小于30歲的女性速度分別為1.4m/s、0.9～1.4m/s、0.755m/s、0.635m/s;大于30歲小于50歲的男性速度分別為1.35m/s、0.9～1.35m/s、0.86m/s、0.63m/s;大于30歲小于50歲的女性速度分別為1.2m/s、0.9～1.2m/s、0.665m/s、0.59m/s;大于50歲的男性速度分別為1.15m/s、0.9～1.15m/s、0.67m/s、0.51m/s,大于50歲的女性速度分別為1.1m/s、0.9～1.1m/s、0.595m/s、0.485m/s。具體設置引入Fruin2統計的數據如下所述。

3.3疏散方案設計

首先考慮在無火災情況,人員以最短路徑疏散的情況,觀察各樓梯及安全出口的使用情況。模擬得到,三層清空所需時間為661秒,二層清空所需時間為1564秒,一層清空所需時間為2004秒。原一層人員疏散至安全地點所用時間為156秒,不到三分鐘,人員疏散安全,因此主要考慮2層和3層人員疏散。利用上述設置的速度進行模擬,注意到樓梯為整個疏散過程中的瓶頸,且各樓梯利用很不平衡。樓梯1、2、3、4、5、6人員疏散人數較多,堵塞嚴重,而樓梯7、8、10、11、12疏散人數相對少很多,樓梯9處疏散路線復雜,堵塞也很嚴重。

為了使樓梯使用更均衡,采取三種方案改善疏散。方案一,調整建筑結構。移動樓梯9、10、11、12前面的柜臺,流出適當的空間直通樓梯間,縮短疏散距離。樓梯1和樓梯13之間增開一門,將樓梯1的部分人員引入樓梯13。方案二,消防指示標志引導。消防指示標志一般根據最短疏散距離設定,這種傳統的設置方法能縮短人員從開始疏散到樓梯口處的距離,但當同時選擇同一出口的人過多時,卻延長了等待排隊的時間。所以,在適當位置設置消防指示標志,使一部分人員引導至較遠的出口也能起到縮短疏散時間的作用。方案三,人員引導。可通過超市工作人員疏散指導,調整部分人員路線調整。

3.4結果分析

模擬方案設為五種,分別為不采取方案、方案一、方案二、方案三及三種方案組合。各種場景下模擬后各疏散樓梯疏散的人員數及所用時間如下所述,不采取方案疏散人員分別為556、851、650、455、283、455、341、225、820、502、221、340、301,所用時間為2004秒;方案一疏散人員分別為480、746、649、450、235、450、242、338、600、620、392、398、400,所用時間為1908秒;方案二疏散人員分別為420、563、557、478、420、400、450、400、622、500、400、398、392,所用時間為1600秒;方案三疏散人員分別為418、560、550、462、400、450、428、410、600、500、402、398、422,所用時間為1606秒;三種方案組合疏散人員分別為451、528、552、499、450、400、430、401、502、508、441、436、402,所用時間為1230秒。

由以上結果可以看處,在不采取任何措施時,各樓梯使用很不平衡,樓梯2使用人數有800多,而樓梯11還不到250人。這主要因為樓梯11和12被貨架擋住,疏散距離特別長,且不易被人認識。

方案一,對貨架進行調整后,樓梯9、10、11及12利用大為提高,但樓梯7、8位于角落,疏散距離還是較長,沒有得到改善。單獨采取此方案效果不是很好。方案二和方案三得到的結果大致相同。這是因為疏散指示標志,安全出口標志其作用也是引導人流疏散。而組織人員疏散也是更好的引導人流。在組合3種方案時,疏散時間明顯減少,這時每個樓梯疏散人數都處在四五百左右,而通過調整貨架疏散距離又大為減少,得到了預想的結果。

4、結論

超市中樓梯、安全出口是整個疏散過程的瓶頸,其布置對疏散影響很大應盡量均勻布置,使其利用均衡。在無法改變樓梯、出口的布置時,合理布置消防指示標志能使疏散大為改善。但此時其布置不是簡單的采用就近原則,有時要適量的偏移,調整每個樓梯的使用人數。超市工作人員適當的指揮疏散也能起到同樣的效果,這就需要做好疏散預案,采用軟件不斷調整方案尋求最優疏散路線就是一種很好的方法。

參考文獻:

[1]張樹平,景亞杰.大型超市建筑營業廳疏散人數的調查研究[J].消防科學與技術,2004,23期:133-136.

[2]J.Fruin.Pedestrianplanninganddesign,MetropolitanAssociationofUrbanDesignersandEnvironmentalPlanners,NewYork,1971