本文格式為Word版，下載可任意編輯——建筑安全設計建筑安全在設計的應用

建筑安好在設計的應用

建筑安好在設計的應用１疏散設計中的優化模型１．１確保安好疏散的條件火災中能夠保證安好疏散的臨界條件是：ＡＳＥＴ＞ＲＳＥＴ。其中：ＡＳＥＴ是可利用的疏散時間，ＲＳＥＴ是疏散實際所需時間。ＲＳＥＴ＝ｔｄ＋ｔｍ＋ｔｐｍ，ｔｄ是探測火災所需時間，ｔｍ是人員在疏散通道上的行走時間，ｔｐｍ是疏散前人員的延遲時間，包括回響時間和打定時間，ｔｄ＋ｔｍ根本為確定值ｃ，而ｔｐｍ那么是呈正態分布的函數。ＡＳＥＴ是從起火至火災進展到臨界條件（可能造成傷亡的不能忍受的狀態）的時間，ＡＳＥＴ∈［０，ｔｕｃ］。λ＝ＡＳＥＴ－ＲＳＥＴ，稱為安好裕度或者安好系數。λ＞０時人員能夠安好疏散。１．２其他優化模型在得志安好的前提下，還應當得志以下條件，才是最優的設計。（１）滯留時間最短。合理的設計可以調節人群到達出口處的時間，制止人群在出口處的滯留時間過長，如圖１所示。通向走廊的門遠離主要出口時，有利于人流的疏散；

通向走廊的門離主要出口較近時，不利于人流的疏散。（２）疏散時間最短。根據人群的相互作用理論，建筑內人群疏散時間的綜合計算公式，如式（１）所示。ｔｅｓｃａｐｅ＝ｔｄ＋ｔｐｍ＋（ｌｍａｘｖ＋∑ｐＡａｒｅａ∑ＮｅｆｆＢａｖａｉｌ）×Ｋ（１）式中：ｔｅｓｃａｐｅ為總的疏散時間，ｓ；

ｔｐ為人員預行動（延遲）時間；

ｌｍａｘ為空間內從任意點到出口的最長距離，ｍ；

ｖ為行走速度，ｍ／ｓ；

ｐ為人流密度，人／ｍ２；

Ａａｒｅａ為每個房間的面積，ｍ２；

Ｎｅｆｆ為有效的通行才能，人／（ｍ?ｓ）；

Ｂａｖａｉｌ為門的可利用寬度，ｍ。（３）人群相互作用力最小。合理的設計可以裁減人與人之間的相互作用；

相反，不合理的設計會增加人與人之間的相互作用，從而可能導致擁擠的形成。如圖２所示，圖２（ｂ）中增加了一個滾動間隔物（欄桿），把人群分成兩片面，使人群之間相互作用明顯減小。

２ＢｕｉｌｄｉｎｇＥＸＯＤＵＳ軟件的原理目前，可利用的疏散模擬軟件主要有２６種，主要分為運動模型、局部行為模型、行為模型三種。與其他模型相比，ＢｕｉｌｄｉｎｇＥＸＯＤＵＳ結合了社會因素的觀點，包括了每個人員的特性及社會學的特點，共２２項，如年齡、姓名、性別、步行速度、死亡等。該模型中的人員特征包括對建筑物的熟諳程度、自身的活力以及忍耐力等。該模型可以模擬大量人員在建筑物內的疏散，且考慮了因毒氣或高溫而使人產生的停留或延遲。ＢｕｉｌｄｉｎｇＥＸＯＤＵＳ還有一些獨特之處，如考慮火災產物的作用以及出口處可能發生的堵塞。ＢｕｉｌｄｉｎｇＥＸＯＤＵＳ已經廣泛應用于超市、醫院、車站、學校、機場等建筑人員疏散過程的模擬分析之中，可以用來評價建筑設計是否符合模范要求，分析人員疏散性能以及各種建筑布局中的人群移動效率。而且，通過研究疏散動力學的性質可以確定設計存在缺陷的區域，對提升建筑設計和疏散程序提出建議。

３案例分析３．１根本處境該建筑為某市的新建歌劇院，一層為有５００個座位的觀眾廳，樓上四層均為高檔包廂，座位數量分別為３５０、３４８、２８０、３５０，總容量為１８２８個座位，概括處境見表１．通過對于ＲＳＥＴ的模擬以及ＣＦＡＳＴ對于ＡＳＥＴ的模擬計算可以得出：五層包廂中座位之間疏散通道只有０．５ｍ，存在人員擁擠的安好隱患；

五層包廂中ＡＳＥＴ＜ＲＳＥＴ，火災中存在安好隱患。

３．２方案優化（１）在五層包廂只有一個出口能正常使用并且疏散通道的寬度為０．５ｍ處境下，對人群在火災中疏散的處境舉行模擬。設計中存在的缺陷主要是座位之間疏散通道的寬度缺乏，只有０．５ｍ。模擬結果顯示：在人群疏散中造成了嚴重的擁擠和堵塞。在該處境下舉行了１０次模擬，結果如表２所示。模擬結果分析如下：疏散開頭初期，平均每人騰躍座位的次數較少；

隨著溫度的增加，ＣＯ體積分數的加大，平均每人騰躍座位的次數逐步增加。死亡人員都是由于發生極端行為跳入某些座位的角落，由于受到高溫的作用，其可移動性下降，在較長時間的熱輻射作用下造成的。ＦＩＨ表示人員在火場中的遭遇火災影響的累積結果，它是由毒性子模型計算的動力學特征。ＦＩＨ＝１表示人將由于熱而失去才能，ＦＩＨ上升時可移動性下降；

ＦＩＨ＝０表示人的行為不受火災的影響。從模擬結果可以得出：雖然３４９人告成疏散，但是在疏散過程中都不同程度地受到了高溫柔ＣＯ氣體的影響。只有１人因受火災的影響而死亡。

口能正常使用的處境下，對五層包廂的人群在火災中疏散的處境舉行模擬。在增加了疏散通道的寬度之后舉行了１０次模擬，在這１０次模擬中，３５０人都告成疏散出來，但每次的概括處境也有差異，細致結果如表３所示。將增加了疏散通道的寬度之后的模擬結果與增加之前的結果舉行比較。

可以看出：增加了疏散通道的寬度之后，疏散時間的均值由３４４．２ｓ裁減至３３０．６ｓ。增加了疏散通道的寬度之后，每個人騰躍座位次數由６．２次／人裁減至５．８４次／人，裁減了擁擠和堵塞。增加了疏散通道的寬度之后，死亡率降低為零。（３）五層包廂在兩個出口都能正常使用、疏散通道的寬度為１．２ｍ、發生火災處境下的模擬結果如表４所示。從表４的模擬結果可以得出：在兩個出口都能正常使用的處境下，火災對疏散者的影響很小，由于平均每人騰躍座位的次數裁減。（４）對五層包廂在增加到三個出口、疏散出口總寬度為４．５ｍ、疏散通道的寬度為１．２ｍ并且三個出口都能正常使用、發生火災處境舉行模擬，模擬結果如表５所示。每次３５０人均能順遂疏散；

平均疏散時間為１２９．１ｓ；

平均每人騰躍座位的次數為２．１次／人；

每次的ＦＩＨ＝０。從表５還可以看出：該模擬疏散過程中各個出口人流的調配是合理的；

另外，最正確出口性能指數平均為ＯＰＳ＝０．３７５，說明疏散效率較高，達成了良好的疏散效果。（５）對五層包廂在增加到４個出口、疏散出口總寬度為６．０ｍ、疏散通道的寬度１．２ｍ并且４個都能正常使用、發生火災的處境舉行模擬，模擬結果如表６所示。每次３５０人均能順遂疏散；

平均疏散時間為１１７．１ｓ；

平均每人騰躍座位的次數為１．８次／人；

每次的ＦＩＨ＝０。從表６可以看出：該模擬疏散過程中各個出口人流的調配是合理的；

另外，最正確出口性能指數平均為ＯＰＳ＝０．５２５，說明疏散效率較高，疏散效果良好。

４結論（１）疏散通道寬度不合打理造成人群擁擠的堵塞現象，還會造成人員的死亡。增加疏散通道的寬度可以裁減