火災風險評估火災風險評估16.1概述

6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征

6.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素

6.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法

6.5人員疏散時間的構成及其計算方法

6.6常用的人員疏散模擬軟件

6.7人員疏散安全性評估的模擬計算實例

第6章人員疏散安全性評估6.1概述

6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征

6.326.1概述6.1.1人員疏散的概念

6.1.2指令性人員疏散設計

6.1.3性能化的人員疏散設計6.1概述6.1.1人員疏散的概念

6.1.2指令性人36.1.1人員疏散的概念表6-1近年來國內外導致群死群傷的建筑火災事故一覽6.1.1人員疏散的概念表6-1近年來國內外導致群死群傷46.1.2指令性人員疏散設計其設計思路和步驟具體如下：設計師在接到設計任務書進行消防設計時，首先對工程的規(guī)模、使用功能進行了解，然后按照使用性質、火災危險性和撲救難度等參照規(guī)范進行分類并確定耐火等級；然后進行總平面設計，設計師應根據(jù)城市規(guī)劃，合理確定高層建筑物的位置、防火間距、消防車道和消防水源等；同時為了保證火災中產生的煙氣不至于影響人員的疏散，要對建筑物的防煙、排煙和通風、空氣調節(jié)進行設計，對采用自然排煙還是機械排煙，以及機械排煙量、聯(lián)動控制等作了規(guī)定；同時為了保證在火災情況下，當正常電源切斷時，不影響消防系統(tǒng)的運行，保證人員的疏散，因此要對消防電源及其配電、火災應急照明和疏散指示標志、照明燈具、火災自動報警系統(tǒng)、火災應急廣播和消防控制室等進行設計。6.1.2指令性人員疏散設計其設計思路和步驟具體如下：設56.1.3性能化的人員疏散設計1.設計思路

2.設計步驟

3.人員安全疏散的性能化判定標準6.1.3性能化的人員疏散設計1.設計思路

2.設計步驟

61.設計思路1)人員安全疏散出建筑物是美國性能化設計規(guī)范中的一個總體目標。

2)為了達到這一總體目標，其功能目標之一就是為人員提供到達安全地方而不被火災吞噬的時間。

3)為了達到這一目標，其性能要求之一就是限制起火房間內的火災蔓延。

4)為了滿足這一性能要求，可以制定出防止起火房間發(fā)生轟燃的性能指標。

5)為了滿足這一指標，防火安全工程師可以建立一個設計目標，從而將上層煙氣溫度限制在500℃，該溫度以下不大可能發(fā)生轟燃。1.設計思路1)人員安全疏散出建筑物是美國性能化設計規(guī)范中的7圖6-1性能化疏散設計步驟2.設計步驟圖6-1性能化疏散設計步驟2.設計步驟83.人員安全疏散的性能化判定標準1)可用疏散時間(ASET)必須大于必需疏散時間(RSET)，即：

2)在高層建筑內，發(fā)生火災后，有可能按照預先制定的應急方案進行分階段疏散，也就是先疏散著火樓層、著火樓層的上層及下層內的人員，然后再疏散其他樓層內的人員，所以其他樓層內的人員有可能較長時間內呆在建筑內。

3)某些情況下，火災發(fā)生之后，人員可能不會立即疏散，而是待在建筑內等待消防隊員前來營救。3.人員安全疏散的性能化判定標準1)可用疏散時間(ASET)96.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征6.2.1疏散開始前人的心理和行為

6.2.2疏散開始后人的心理和行為6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征6.2.1疏散開始前人106.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征圖6-2火災響應行為的影響因素6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征圖6-2火災響應行為的116.2.1疏散開始前人的心理和行為1.疏散開始前人的心理和響應行為

2.疏散開始前人的心理和行為的影響因素

3.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋6.2.1疏散開始前人的心理和行為1.疏散開始前人的心理和121.疏散開始前人的心理和響應行為(1)辨識

(2)確認

(3)分析

(4)評價1.疏散開始前人的心理和響應行為(1)辨識

(2)確認

(3132.疏散開始前人的心理和行為的影響因素(1)是否接受過消防教育培訓

(2)對周圍環(huán)境的熟悉程度

(3)接觸過消防或者經歷過火災

(4)性別2.疏散開始前人的心理和行為的影響因素(1)是否接受過消防教143.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋(1)回避心理

(2)承諾

(3)熟悉性

(4)角色3.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋(1)回避心理

(2156.2.2疏散開始后人的心理和行為1.緊張心理及其表現(xiàn)行為

2.恐懼心理及其表現(xiàn)行為

3.絕望心理及其表現(xiàn)行為

4.從眾心理及其表現(xiàn)行為

5.其他火災環(huán)境下人員的典型行為6.2.2疏散開始后人的心理和行為1.緊張心理及其表現(xiàn)行為165.其他火災環(huán)境下人員的典型行為(1)歸巢行為。

(2)向地行為。

(3)重返行為。5.其他火災環(huán)境下人員的典型行為(1)歸巢行為。

(2)向地176.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素6.3.1煙氣層高度

6.3.2熱輻射

6.3.3熱對流

6.3.4毒性

6.3.5可視度6.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素6.3.1煙氣層高186.3.1煙氣層高度火災中的煙氣層伴有一定熱量、膠質、毒性分解物等，是影響人員疏散行動與救援行動的主要障礙。在疏散過程中，煙氣層只有保持在人群頭部以上一定高度，使人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。由于不同地域、不同國家人員的平均身高存在一定的差異，因此煙氣層危險高度的取值也有所不同，例如有的取1.5m，也有取1.8m和2m的。近幾年，隨著英國、美國、澳大利亞等國性能化防火設計規(guī)范的制定以及性能化防火設計方法的普及應用，目前基本上達成了共識：出于保守考慮，認為煙氣層在人員疏散過程中保持在距地面2m以上的位置時，人員疏散是安全的。6.3.1煙氣層高度火災中的煙氣層伴有一定熱量、膠質、毒性196.3.2熱輻射表6-2人體對輻射熱的耐受極限6.3.2熱輻射表6-2人體對輻射熱的耐受極限206.3.3熱對流表6-3人體對對流熱的耐受極限6.3.3熱對流表6-3人體對對流熱的耐受極限216.3.4毒性表6-4人體所能忍受的各種燃燒產物的最大劑量及濃度6.3.4毒性表6-4人體所能忍受的各種燃燒產物的最大劑226.3.5可視度1)2m以上空間內的煙氣平均溫度不大于180℃。

2)2m以下空間內的煙氣溫度不超過50℃且可視度不小于10m。6.3.5可視度1)2m以上空間內的煙氣平均溫度不大于18236.3.5可視度表6-5建議采用的人員可耐受的可視度界限值6.3.5可視度表6-5建議采用的人員可耐受的可視度界限246.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法6.4.1人員密度及人員容量

6.4.2疏散速度

6.4.3有效疏散寬度

6.4.4比流量

6.4.5流量

6.4.6穿行時間

6.4.7通過時間6.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法6.4.1人員密度256.4.1人員密度及人員容量人員密度的確定要綜合考慮多個因素：建筑的使用功能不同，其內的人員密度可能不一樣；同一類型的建筑在不同地域，人員密度可能也不一樣；同一個建筑內，在不同的時間范圍內人員密度可能存在差異，不同經營性質的區(qū)域的人員密度也不一樣。進行人員安全疏散評估時，應該確定建筑各個區(qū)域內的人員密度，其數(shù)值以區(qū)域內可預見的最大人員密度為準，這一數(shù)值可以根據(jù)當?shù)叵鄳愋徒ㄖ热藛T密度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。當缺乏此類數(shù)據(jù)時，可以依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》等標準中的相關規(guī)定確定各個樓層的人員密度。6.4.1人員密度及人員容量人員密度的確定要綜合考慮多個因266.4.2疏散速度1.K.Togawa公式

2.Predtechenski和Milinskii公式

3.《SFPE消防工程手冊》中提出的疏散速度計算方法

4.Fruin的研究成果6.4.2疏散速度1.K.Togawa公式

2.Pre27表6-6疏散速度公式中的常數(shù)k的取值6.4.2疏散速度表6-6疏散速度公式中的常數(shù)k的取值6.4.2疏散速度284.Fruin的研究成果(1)走道的疏散能力。

(2)樓梯的疏散能力。4.Fruin的研究成果(1)走道的疏散能力。

(2)樓梯29(1)走道的疏散能力。圖6-3走道疏散能力的不同情況

a)情況Ab)情況Bc)情況Cd)情況De)情況Ef)情況F(1)走道的疏散能力。圖6-3走道疏散能力的不同情況

a)30(2)樓梯的疏散能力。圖6-4樓梯疏散能力的不同情況

a)情況Ab)情況Bc)情況Cd)情況De)情況Ef)情況F(2)樓梯的疏散能力。圖6-4樓梯疏散能力的不同情況

a)316.4.3有效疏散寬度1)對于走廊或過道，為走廊或過道兩側墻之間的距離。

2)樓梯間內為臺階踏步的寬度。

3)一扇門在其開啟狀態(tài)時的實際通道寬度。

4)沿走道布置的座位之間的距離。

5)兩排座位間最狹窄位置處之間的距離。6.4.3有效疏散寬度1)對于走廊或過道，為走廊或過道兩側326.4.3有效疏散寬度表6-7邊界層寬度6.4.3有效疏散寬度表6-7邊界層寬度336.4.4比流量流量為單位時間內通過單位寬度疏散路線上一點的人數(shù)，實際上就是流量系數(shù)。6.4.4比流量流量為單位時間內通過單位寬度疏散路線上一點346.4.5流量流量是單位時間內通過疏散通道某處的人數(shù)。6.4.5流量流量是單位時間內通過疏散通道某處的人數(shù)。356.4.6穿行時間穿行時間是指人員從初始位置行走至疏散出口或安全出口所需要的時間。6.4.6穿行時間穿行時間是指人員從初始位置行走至疏散出口366.4.7通過時間通過時間是指人員通過疏散出口或安全出口所需要的時間。6.4.7通過時間通過時間是指人員通過疏散出口或安全出口所376.5人員疏散時間的構成及其計算方法6.5.1報警時間

6.5.2預動作時間

6.5.3疏散行動時間6.5人員疏散時間的構成及其計算方法6.5.1報警時間

386.5人員疏散時間的構成及其計算方法圖6-5人員疏散時間的構成6.5人員疏散時間的構成及其計算方法圖6-5人員疏散時間396.5.1報警時間火災發(fā)展到一定階段，產生的熱煙氣或熱輻射觸發(fā)火災報警裝置動作并產生報警信號，使人們意識到有異常情況發(fā)生，或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災征兆并且報警，這段時間通常視為報警時間。6.5.1報警時間火災發(fā)展到一定階段，產生的熱煙氣或熱輻射406.5.2預動作時間1.識別時間

2.反應時間

3.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法6.5.2預動作時間1.識別時間

2.反應時間

3.日本《411.識別時間1)當人員處于較小著火房間/區(qū)域內，人員可以清楚地發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰或感受到灼熱，這種情況下無論是否安裝了W2或W3報警系統(tǒng)，均可采用表6-8中與W1報警系統(tǒng)相關的識別時間。

2)當人員處于較大著火房間/區(qū)域內，人員在一定距離外也可發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰時，如果沒有安裝W1報警系統(tǒng)，則無論是否安裝了W3報警系統(tǒng)，均可采用表6-8中給出的與W2報警系統(tǒng)相關的識別時間。

3)當人員處于著火房間/區(qū)域之外時，采用表6-8中相關報警系統(tǒng)的識別時間。1.識別時間1)當人員處于較小著火房間/區(qū)域內，人員可以清421.識別時間表6-8各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時的人員識別時間統(tǒng)計結果1.識別時間表6-8各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時的人432.反應時間1)確認行為，包括確定火源、實際情況或火災報警或其他警告的重要性。

2)停止機器或生產過程，保護現(xiàn)金或其他風險區(qū)域。

3)尋找和聚集兒童及其他家庭成員。

4)撲救火災。

5)尋找和決定合適的出口路徑。

6)不完全對有效疏散有用的行為(如不準確或誤解信息下的行動)。

7)警告其他人員。2.反應時間1)確認行為，包括確定火源、實際情況或火災報警443.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法(1)著火房間的疏散開始時間

(2)著火樓層的疏散開始時間3.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法(1)著火房間45(1)著火房間的疏散開始時間圖6-6算例一平面圖(1)著火房間的疏散開始時間圖6-6算例一平面圖46(1)著火房間的疏散開始時間(1)著火房間的疏散開始時間47(1)著火房間的疏散開始時間圖6-7算例二平面圖(1)著火房間的疏散開始時間圖6-7算例二平面圖48(1)著火房間的疏散開始時間(1)著火房間的疏散開始時間49圖6-8疏散開始時的室內狀況(2)著火樓層的疏散開始時間圖6-8疏散開始時的室內狀況(2)著火樓層的疏散開始時間506.5.3疏散行動時間1.基于單位出口寬度概念的計算方法

2.Pauls的經驗公式

3.Melinek和Booth公式

4.我國《地鐵設計規(guī)范》事故疏散時間計算方法

5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法

6.計算所涉及的一些參數(shù)的確定6.5.3疏散行動時間1.基于單位出口寬度概念的計算方法

513.Melinek和Booth公式1)人員密度較低的建筑物內，兩個樓層之間的穿行時間大于同一樓層上所有人員進入出口的時間。

2)人口密度較高的建筑物內，人員從同一樓層進入出口的時間大于樓層間的穿行時間。3.Melinek和Booth公式1)人員密度較低的建筑物525.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法(1)起火房間的疏散行動時間

(2)起火樓層的疏散行動時間5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法(1)起火房間535.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-9用于疏散預測計算的步行速度5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-9用于545.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-10建筑物內人員特征和運動特征與建筑物使用功能的關系5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-10建55圖6-9疏散行動時間計算模式(1)起火房間的疏散行動時間圖6-9疏散行動時間計算模式(1)起火房間的疏散行動時間56(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-10疏散流動圖表(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-10疏散流動圖表57(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-11算例一平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-11算例一平面圖58(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-12算例二平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-12算例二平面圖59(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-13算例三平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-13算例三平面圖60(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-14算例四平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-14算例四平面圖61(2)起火樓層的疏散行動時間(2)起火樓層的疏散行動時間626.計算所涉及的一些參數(shù)的確定(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea

(2)有效流動系數(shù)Neff

(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。

(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)

(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。6.計算所涉及的一些參數(shù)的確定(1)房間內的總人數(shù)∑pAar63(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea圖6-15例6-3平面圖(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea圖6-15例6-3平面圖64(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea表6-11根據(jù)建筑物用途而定的人員密度值(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea表6-11根據(jù)建筑物用途65(2)有效流動系數(shù)Neff1)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。

2)無直通室外的出口(見圖6-17)。

①通道能夠容納下房間內人員時的情況。

②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。(2)有效流動系數(shù)Neff1)有直通室外地面的出口(見圖6-66(2)有效流動系數(shù)Neff表6-12有效流動系數(shù)表6-13人員必要的滯留面積(2)有效流動系數(shù)Neff表6-12有效流動系數(shù)表6-1671)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。圖6-16有直通室外地面出口平面圖1)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。圖6-16有直通68圖6-17無直通室外地面出口平面圖2)無直通室外的出口(見圖6-17)。圖6-17無直通室外地面出口平面圖2)無直通室外的出口(見69②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。圖6-18通道不能容納下房間內人員平面圖②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。圖6-70(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-19房間有效寬度平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-19房間71(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-20房間出口有效寬度平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-20房間72(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-21例6-4平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-21例673(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。74(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-22及平面圖(一)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-275(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-24及平面圖(三)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-276(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-25及平面圖(四)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-277(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-26及平面圖(五)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-278(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-27和平面圖(一)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖79(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-29和平面圖(三)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖80(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-30和平面圖(四)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖816.6常用的人員疏散模擬軟件6.6.1人員疏散軟件概述

6.6.2EVACNET4軟件簡介

6.6.3Simulex軟件簡介

6.6.4STEPS軟件簡介

6.6.5EXIT89軟件簡介

6.6.6BuildingExodus

6.6.7探路者(PATHFINDER)軟件簡介

6.6.8FDS+Evac軟件簡介6.6常用的人員疏散模擬軟件6.6.1人員疏散軟件概述

826.6.1人員疏散軟件概述1.水力疏散模型

2.人員行為模型6.6.1人員疏散軟件概述1.水力疏散模型

2.人員行為模831.水力疏散模型1)疏散人員具有相同的個體特征，并且都具有足夠的體力，能夠疏散到安全地點。

2)疏散人員都是清醒的，在疏散開始的時刻一起井然有序地進行疏散，忽略中途折返的因素。

3)疏散過程中人員疏散的速度始終保持一致，忽略性別、年齡等差異。1.水力疏散模型1)疏散人員具有相同的個體特征，并且都具有足842.人員行為模型人員行為模型與水力模型不同，需要綜合考慮人與人、人與建筑物以及人與環(huán)境之間的相互作用，因此這類模型能夠從一定程度上反映火災環(huán)境下的人員個體特性、建筑結構特征等對人員疏散的影響，但由于火災中人的響應行為仍舊是一個較新的領域，火災環(huán)境下影響人員疏散的因素眾多，人員疏散行為模型尚不夠成熟，在選用該類模型時要慎重考慮它的適用性，以經過實際疏散實驗或演習驗證的模型為首選。2.人員行為模型人員行為模型與水力模型不同，需要綜合考慮人與856.6.2EVACNET4軟件簡介1.基本假設

2.建筑網絡模型

3.軟件的運行順序6.6.2EVACNET4軟件簡介1.基本假設

2.建筑網861.基本假設1)疏散人員具有相同的特征，且均具有足夠的身體條件疏散到安全地點，一般不考慮殘疾人員的疏散。

2)疏散人員是清醒的，在疏散開始的時刻同時井然有序地進行疏散，且在疏散過程中不會中途返回選擇其他疏散路徑。

3)在疏散過程中，人流的流量與疏散通道的寬度成正比分配，即從某一出口疏散的人數(shù)按其寬度占出口總寬度的比例進行分配。

4)人員從每個可用的疏散出口疏散，而且所有人的疏散速度一致、保持不變。1.基本假設1)疏散人員具有相同的特征，且均具有足夠的身體條872.建筑網絡模型(1)節(jié)點和路徑

(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置2.建筑網絡模型(1)節(jié)點和路徑

(2)節(jié)點的劃分與路徑的設88(1)節(jié)點和路徑1)人員通過該路徑所用的時間，由下面的公式確定：

2)單位時間通過該路徑的人數(shù)，可由下式確定：(1)節(jié)點和路徑1)人員通過該路徑所用的時間，由下面的公式確89(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置1)當走道中途分叉或拐彎時，在分叉或拐彎位置處作為劃分節(jié)點的邊界。

2)當走道的寬度發(fā)生變化時(擴大或縮小)，在寬度發(fā)生變化的位置處作為劃分節(jié)點的位置。(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置1)當走道中途分叉或拐彎時，在分90圖6-31某兩層建筑節(jié)點劃分(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置圖6-31某兩層建筑節(jié)點劃分(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置91圖6-32單向路徑和雙向路徑示意圖

a)單向路徑b)雙向路徑(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置圖6-32單向路徑和雙向路徑示意圖

a)單向路徑b)雙向923.軟件的運行順序1)劃分建筑圖節(jié)點。

2)測量節(jié)點使用面積。

3)根據(jù)情況選取各區(qū)域人員密度。

4)計算節(jié)點容量，設置初始人數(shù)。

5)設定節(jié)點間的路徑。

6)選取路徑容量系數(shù)，計算DC、TT。

7)模型輸入。

8)結果分析。3.軟件的運行順序1)劃分建筑圖節(jié)點。

2)測量節(jié)點使用面積936.6.3Simulex軟件簡介1.軟件功能

2.原理與假設

3.建筑網格模型

4.人員模型6.6.3Simulex軟件簡介1.軟件功能

2.原理與假941.軟件功能Simulex軟件由蘇格蘭集成環(huán)境解決有限公司(IntegratedEnironmentalSolutionsLtd)的PeterThompson博士開發(fā)，它是一種用于解決大空間及結構復雜建筑物內人員疏散問題的軟件包。該軟件允許用戶利用建筑物的CAD平面圖(各層之間以樓梯相連)創(chuàng)建建筑物的三維模型。1.軟件功能Simulex軟件由蘇格蘭集成環(huán)境解決有限公司(952.原理與假設1)人員的疏散速度是指正常情況下，人員行走不受阻條件下的行走速度。

2)人員行走速度隨人員密度的增加而下降。

3)人員向出口行走的方向總是與等距圖中的等值線垂直。

4)模擬過程中允許疏散人員超越、旋轉、側向行走和小幅后退。2.原理與假設1)人員的疏散速度是指正常情況下，人員行走不受963.建筑網格模型(1)樓層

(2)安全出口

(3)樓梯

(4)連接3.建筑網格模型(1)樓層

(2)安全出口

(3)樓梯

(4974.人員模型(1)人員幾何模型

(2)人員的速度模型

(3)等距圖4.人員模型(1)人員幾何模型

(2)人員的速度模型

(3)984.人員模型圖6-33用三個圓來表示人體4.人員模型圖6-33用三個圓來表示人體99(1)人員幾何模型表6-14Simulex軟件中四種人員的身體幾何尺寸表6-15Simulex軟件中各類人員的組成分布比例一覽表(1)人員幾何模型表6-14Simulex軟件中四種人員的100(2)人員的速度模型圖6-34Simulex中人員疏散速度與人員密度的關系(2)人員的速度模型圖6-34Simulex中人員疏散速度101(3)等距圖圖6-35等距圖示意圖(3)等距圖圖6-35等距圖示意圖1026.6.4STEPS軟件簡介1.軟件簡介

2.基本原理

3.STEPS與Simulex軟件的對比6.6.4STEPS軟件簡介1.軟件簡介

2.基本原理

31031.軟件簡介(1)環(huán)境

(2)人員

(3)模擬

(4)輸出

(5)應用1.軟件簡介(1)環(huán)境

(2)人員

(3)模擬

(4)輸出

104(1)環(huán)境圖6-36地鐵檢票口人員流動(1)環(huán)境圖6-36地鐵檢票口人員流動105(1)環(huán)境圖6-37對地鐵檢票口的模擬(1)環(huán)境圖6-37對地鐵檢票口的模擬106(1)環(huán)境圖6-38地鐵站臺疏散(1)環(huán)境圖6-38地鐵站臺疏散1072.基本原理(1)網格系統(tǒng)

(2)可能性表格

(3)逃生路線的設計

(4)計算過程2.基本原理(1)網格系統(tǒng)

(2)可能性表格

(3)逃生路線108(1)網格系統(tǒng)圖6-39網格系統(tǒng)范例一(長=3m，寬=1.5m，網格大小=0.5m×0.5m)(1)網格系統(tǒng)圖6-39網格系統(tǒng)范例一(長=3m，寬=1.109(1)網格系統(tǒng)圖6-40網格系統(tǒng)范例二(長=2m，寬=2m，網格大小=0.2m×0.2m)(1)網格系統(tǒng)圖6-40網格系統(tǒng)范例二(長=2m，寬=110(1)網格系統(tǒng)圖6-41網格系統(tǒng)范例三(長=5m，寬=4m，網格大小=1m×1m，陰影部分為出口)(1)網格系統(tǒng)圖6-41網格系統(tǒng)范例三(長=5m，寬=111(2)可能性表格圖6-42模擬前所計算的可能性表格(2)可能性表格圖6-42模擬前所計算的可能性表格112(3)逃生路線的設計1)到達目標出口所需的行走時間。

2)在目標出口所需的排隊時間。

3)人員排隊時行走時間的調整。

4)計算到達隊列后端所需的時間。

5)調整之前所計算的排隊時間，因為當人員正在往出口移動時，部分排隊的人已先期到達出口，離開此建筑物。

6)計算所需排隊時間。

7)考慮人員的耐性程度。

8)計算最終的分數(shù)。(3)逃生路線的設計1)到達目標出口所需的行走時間。

2)在113(4)計算過程1)到達目標出口所需的行走時間。

2)在目標出口所需的排隊時間。

3)人員行走時間的調整。

4)實際所需的行走時間。

5)排隊時間的調整。

6)實際所需排隊時間。

7)人員的耐性程度。

8)計算最終的分數(shù)。(4)計算過程1)到達目標出口所需的行走時間。

2)在目標出1143.STEPS與Simulex軟件的對比1)Simulex軟件易用性極強，所有的內部參數(shù)，例如步速快慢、網格大小，都由系統(tǒng)設置，用戶只需要設置人員的類型，如職員、顧客、學生等，系統(tǒng)會自動分配男人、女人和兒童的比例、速度；而STEPS的使用則要求使用者具有更高的專業(yè)素質，人員的行走速度、男女老幼的比例等，皆需要由用戶自行設置。

2)Simulex軟件為二維平面軟件，顯示效果直觀，但是較為簡單，與此相比，STEPS則顯示效果相當出眾，這得益于其三維顯示技術，各種障礙物、交通工具、平面等通過栩栩如生的建模技術，使用戶可以身臨其境地分析疏散過程。3.STEPS與Simulex軟件的對比1)Simulex軟1153.STEPS與Simulex軟件的對比3)Simulex軟件采用基于等距圖的行走算法，此方法雖然不能夠動態(tài)選擇出口，只能預先分配疏散路徑，但是在對人員行走過程中各種動作的模擬，包括避讓、超越、速度變化、排隊、身體擺動等，確是在基于大量實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎上總結出的算法，因此對疏散中的人員行走過程刻畫得異常真實；而STEPS在行走算法上則相形見絀，人員只能夠以成45°角的8個方向行走，同一組人員在同一個平面上以相同的速度前進，避讓、超越、速度隨人員密度動態(tài)調整等現(xiàn)象均無法描述，STEPS的特色在于其出口的選擇上，它的動態(tài)打分系統(tǒng)能夠讓模擬人員根據(jù)擁擠程度、耐心程度、距離遠近等隨時隨地地進行出口的調整，這是該軟件在模擬算法上出眾的地方。3.STEPS與Simulex軟件的對比3)Simulex軟1163.STEPS與Simulex軟件的對比表6-16STEPS與Simulex軟件特點對比3.STEPS與Simulex軟件的對比表6-16STEP1176.6.5EXIT89軟件簡介1)考慮各種不同行動能力的人員，包括限制行動能力人員和兒童。

2)延遲時間，既包括可以用來代替移動前的準備活動的時間(由用戶根據(jù)每個位置指定)，也包括隨機的額外時間，可以當做人員開始疏散的時間的差異時間。

3)提供選擇路徑功能——使用模型計算出來的最短路徑，可以用來模擬經過良好訓練的或者有工作人員協(xié)助的疏散過程，或者使用用戶指定的路徑，可以用來模擬人員使用熟悉的出口或者忽略某些緊急出口的疏散過程。6.6.5EXIT89軟件簡介1)考慮各種不同行動能力的人1186.6.5EXIT89軟件簡介4)提供選擇步速功能，可以反映正常移動和緊急狀況下移動的差別，前者可能適于演習情況下，后者更適宜于人員在緊急情況下的反應。

5)反流，當沿著疏散路徑發(fā)生堵塞時就會發(fā)生。

6)具備上下樓梯功能，從而擴展模型的應用范圍，例如有人層位于地下，或者更多的需要上樓梯而不是下樓梯的建筑。6.6.5EXIT89軟件簡介4)提供選擇步速功能，可以反1196.6.6BuildingExodusBuildingExodus軟件是由格林威治大學的Exodus團隊開發(fā)的。它是一個模擬個人、行為和封閉區(qū)間的細節(jié)的計算機疏散模型。模型包括了人與人之間、人與結構之間和人與環(huán)境之間互相作用。它可以模擬大建筑物中的上千人，并且包括火災數(shù)據(jù)。BuildingExodus嘗試著考慮人與人之間、人與火之間以及人與結構之間的交互作用。模型跟蹤每一個人在建筑物中的移動軌跡，他們或者走出建筑物，或者被火災(例如熱、煙和有毒氣體)所傷害。BuildingExodus由5個互相交互的子模型組成，它們是人員、移動、行為、毒性和危險子模型。該軟件用采用面向對象技術的C++編寫，是基于規(guī)則的，每一個人的前進和行為由一系列啟發(fā)或者規(guī)則決定。6.6.6BuildingExodusBuildingEx1206.6.7探路者(PATHFINDER)軟件簡介1.模型發(fā)展

2.模型平臺

3.拓撲圖形

4.模擬數(shù)據(jù)6.6.7探路者(PATHFINDER)軟件簡介1.模型發(fā)1214.模擬數(shù)據(jù)(1)使用一個出口的人員。

(2)對于一個給定房間，人員出到建筑物外部的最小、最大和平均時間。

(3)房間、大廳或者樓梯清空的時間。

(4)樓層清空的時間。

(5)建筑物清空的時間。

(6)樓層中所有人員都安全的時間(進入樓梯、進入水平出口或者離開建筑物到達外部)。

(7)對于一個給定的出口，在任意時刻，最大排隊人數(shù)，即持續(xù)時間。4.模擬數(shù)據(jù)(1)使用一個出口的人員。

(2)對于一個給定房1224.模擬數(shù)據(jù)(8)對于一個給定的樓梯段，在任意時刻，最大排隊人數(shù)，即持續(xù)時間。

(9)建筑物中所有人員都安全的時間(離開建筑物、進入出口或者進入水平出口)。

(10)房間內、樓層內或者建筑范圍內，到一個安全點(一個出口或者一個疏散口)的最小、最大和平均距離。4.模擬數(shù)據(jù)(8)對于一個給定的樓梯段，在任意時刻，最大排隊1236.6.8FDS+Evac軟件簡介1.模型發(fā)展

2.疏散模型

3.應用的局限性6.6.8FDS+Evac軟件簡介1.模型發(fā)展

2.疏散模1242.疏散模型(1)人體的運動模型。

(2)出口選擇2.疏散模型(1)人體的運動模型。

(2)出口選擇125(1)人體的運動模型。表6-17人的自由步行速度和身體尺寸(1)人體的運動模型。表6-17人的自由步行速度和身體尺寸126(1)人體的運動模型。圖6-43由三個相互重疊的圓近似組成的人體(1)人體的運動模型。圖6-43由三個相互重疊的圓近似1273.應用的局限性(1)出口路線選擇的局限

(2)探測和響應時間的限制

(3)人體尺寸特征的限制3.應用的局限性(1)出口路線選擇的局限

(2)探測和響應時1286.7人員疏散安全性評估的模擬計算實例6.7.1地鐵站工程概況

6.7.2地鐵站人員屬性分析

6.7.3人員疏散數(shù)值模擬分析6.7人員疏散安全性評估的模擬計算實例6.7.1地鐵站工1296.7.1地鐵站工程概況圖6-45地鐵站站臺層平面圖6.7.1地鐵站工程概況圖6-45地鐵站站臺層平面圖1306.7.1地鐵站工程概況圖6-46地鐵站站廳層平面圖6.7.1地鐵站工程概況圖6-46地鐵站站廳層平面圖1316.7.2地鐵站人員屬性分析表6-18地鐵站人員年齡比例表6-19地鐵站人員分布6.7.2地鐵站人員屬性分析表6-18地鐵站人員年齡比例1326.7.2地鐵站人員屬性分析表6-20Simulex中設定的人員幾何尺寸及其他參數(shù)表6-21FDS+Evac中設定的人員幾何尺寸及其他參數(shù)6.7.2地鐵站人員屬性分析表6-20Simulex中設1336.7.3人員疏散數(shù)值模擬分析1.模擬目的

2.建筑描述與人員布置

3.結果分析

4.Simulex和FDS+Evac模擬結果對比分析6.7.3人員疏散數(shù)值模擬分析1.模擬目的

2.建筑描述與1342.建筑描述與人員布置(1)Simulex模型

(2)FDS+Evac模型2.建筑描述與人員布置(1)Simulex模型

(2)FDS135(1)Simulex模型圖6-47地鐵站站臺層人員分布圖

注：圖中紅色小點代表待疏散人員(1)Simulex模型圖6-47地鐵站站臺層人員分布136(1)Simulex模型圖6-48地鐵站站廳層人員分布圖(1)Simulex模型圖6-48地鐵站站廳層人員分布137(1)Simulex模型表6-22出口、樓(扶)梯參數(shù)(1)Simulex模型表6-22出口、樓(扶)梯參數(shù)138(2)FDS+Evac模型圖6-49地鐵站站臺層平面圖(2)FDS+Evac模型圖6-49地鐵站站臺層平面圖139(2)FDS+Evac模型圖6-50地鐵站站廳層平面圖(2)FDS+Evac模型圖6-50地鐵站站廳層平面圖140(2)FDS+Evac模型圖6-51地鐵站站臺層人員分布圖(2)FDS+Evac模型圖6-51地鐵站站臺層人員分布圖1413.結果分析(1)疏散過程

(2)人員擁堵情況

(3)疏散時間3.結果分析(1)疏散過程

(2)人員擁堵情況

(3)疏散時142(1)疏散過程圖6-52地鐵站人員疏散過程(1)疏散過程圖6-52地鐵站人員疏散過程143(2)人員擁堵情況1)各安全出口在人員疏散過程中均未發(fā)生擁堵(見圖6-53、圖6-54)，相同時間間隔里疏散人數(shù)基本上呈穩(wěn)定態(tài)勢，Simulex模擬結果中出口的疏散速度為160人/min，F(xiàn)DS+Evac模擬結果中出口的疏散速度為168人/min。

2)各樓梯口形成大面積扇形人流，擁堵嚴重(見圖6-56)。(2)人員擁堵情況1)各安全出口在人員疏散過程中均未發(fā)生擁堵144圖6-53Simulex中站廳層人員疏散情況(2)人員擁堵情況圖6-53Simulex中站廳層人員疏散情況(2)人員擁堵145圖6-54Simulex中站臺層人員疏散情況(2)人員擁堵情況圖6-54Simulex中站臺層人員疏散情況(2)人員擁堵146圖6-55FDS+Evac中人員通過所有出口情況(2)人員擁堵情況圖6-55FDS+Evac中人員通過所有出口情況(2)人員1472)各樓梯口形成大面積扇形人流，擁堵嚴重(見圖6-56)。圖6-56FDS+Evac中站臺層人員疏散情況表6-23Simulex計算結果2)各樓梯口形成大面積扇形人流，擁堵嚴重(見圖6-56)。圖1482)各樓梯口形成大面積扇形人流，擁堵嚴重(見圖6-56)。表6-23Simulex計算結果2)各樓梯口形成大面積扇形人流，擁堵嚴重(見圖6-56)。表1494.Simulex和FDS+Evac模擬結果對比分析1)樓梯寬度只有1.9m，寬度明顯不夠，人員擁擠在樓梯內(見圖6-53、圖6-55)。

2)整個地鐵站只有兩座樓梯和兩座扶梯可供疏散，且樓(扶)梯設置過于集中，樓梯口處容易發(fā)生堵塞。

3)地鐵站內待疏散人員總數(shù)為2300人，人員密度較大。

4.Simulex和FDS+Evac模擬結果對比分析1)樓梯1504.Simulex和FDS+Evac模擬結果對比分析表6-24兩軟件模擬結果對比4.Simulex和FDS+Evac模擬結果對比分析表6-2151火災風險評估火災風險評估1526.1概述

6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征

6.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素

6.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法

6.5人員疏散時間的構成及其計算方法

6.6常用的人員疏散模擬軟件

6.7人員疏散安全性評估的模擬計算實例

第6章人員疏散安全性評估6.1概述

6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征

6.31536.1概述6.1.1人員疏散的概念

6.1.2指令性人員疏散設計

6.1.3性能化的人員疏散設計6.1概述6.1.1人員疏散的概念

6.1.2指令性人1546.1.1人員疏散的概念表6-1近年來國內外導致群死群傷的建筑火災事故一覽6.1.1人員疏散的概念表6-1近年來國內外導致群死群傷1556.1.2指令性人員疏散設計其設計思路和步驟具體如下：設計師在接到設計任務書進行消防設計時，首先對工程的規(guī)模、使用功能進行了解，然后按照使用性質、火災危險性和撲救難度等參照規(guī)范進行分類并確定耐火等級；然后進行總平面設計，設計師應根據(jù)城市規(guī)劃，合理確定高層建筑物的位置、防火間距、消防車道和消防水源等；同時為了保證火災中產生的煙氣不至于影響人員的疏散，要對建筑物的防煙、排煙和通風、空氣調節(jié)進行設計，對采用自然排煙還是機械排煙，以及機械排煙量、聯(lián)動控制等作了規(guī)定；同時為了保證在火災情況下，當正常電源切斷時，不影響消防系統(tǒng)的運行，保證人員的疏散，因此要對消防電源及其配電、火災應急照明和疏散指示標志、照明燈具、火災自動報警系統(tǒng)、火災應急廣播和消防控制室等進行設計。6.1.2指令性人員疏散設計其設計思路和步驟具體如下：設1566.1.3性能化的人員疏散設計1.設計思路

2.設計步驟

3.人員安全疏散的性能化判定標準6.1.3性能化的人員疏散設計1.設計思路

2.設計步驟

1571.設計思路1)人員安全疏散出建筑物是美國性能化設計規(guī)范中的一個總體目標。

2)為了達到這一總體目標，其功能目標之一就是為人員提供到達安全地方而不被火災吞噬的時間。

3)為了達到這一目標，其性能要求之一就是限制起火房間內的火災蔓延。

4)為了滿足這一性能要求，可以制定出防止起火房間發(fā)生轟燃的性能指標。

5)為了滿足這一指標，防火安全工程師可以建立一個設計目標，從而將上層煙氣溫度限制在500℃，該溫度以下不大可能發(fā)生轟燃。1.設計思路1)人員安全疏散出建筑物是美國性能化設計規(guī)范中的158圖6-1性能化疏散設計步驟2.設計步驟圖6-1性能化疏散設計步驟2.設計步驟1593.人員安全疏散的性能化判定標準1)可用疏散時間(ASET)必須大于必需疏散時間(RSET)，即：

2)在高層建筑內，發(fā)生火災后，有可能按照預先制定的應急方案進行分階段疏散，也就是先疏散著火樓層、著火樓層的上層及下層內的人員，然后再疏散其他樓層內的人員，所以其他樓層內的人員有可能較長時間內呆在建筑內。

3)某些情況下，火災發(fā)生之后，人員可能不會立即疏散，而是待在建筑內等待消防隊員前來營救。3.人員安全疏散的性能化判定標準1)可用疏散時間(ASET)1606.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征6.2.1疏散開始前人的心理和行為

6.2.2疏散開始后人的心理和行為6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征6.2.1疏散開始前人1616.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征圖6-2火災響應行為的影響因素6.2火災環(huán)境下人員心理和行為特征圖6-2火災響應行為的1626.2.1疏散開始前人的心理和行為1.疏散開始前人的心理和響應行為

2.疏散開始前人的心理和行為的影響因素

3.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋6.2.1疏散開始前人的心理和行為1.疏散開始前人的心理和1631.疏散開始前人的心理和響應行為(1)辨識

(2)確認

(3)分析

(4)評價1.疏散開始前人的心理和響應行為(1)辨識

(2)確認

(31642.疏散開始前人的心理和行為的影響因素(1)是否接受過消防教育培訓

(2)對周圍環(huán)境的熟悉程度

(3)接觸過消防或者經歷過火災

(4)性別2.疏散開始前人的心理和行為的影響因素(1)是否接受過消防教1653.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋(1)回避心理

(2)承諾

(3)熟悉性

(4)角色3.疏散開始前人的心理和行為的心理學解釋(1)回避心理

(21666.2.2疏散開始后人的心理和行為1.緊張心理及其表現(xiàn)行為

2.恐懼心理及其表現(xiàn)行為

3.絕望心理及其表現(xiàn)行為

4.從眾心理及其表現(xiàn)行為

5.其他火災環(huán)境下人員的典型行為6.2.2疏散開始后人的心理和行為1.緊張心理及其表現(xiàn)行為1675.其他火災環(huán)境下人員的典型行為(1)歸巢行為。

(2)向地行為。

(3)重返行為。5.其他火災環(huán)境下人員的典型行為(1)歸巢行為。

(2)向地1686.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素6.3.1煙氣層高度

6.3.2熱輻射

6.3.3熱對流

6.3.4毒性

6.3.5可視度6.3火災環(huán)境下人員安全疏散的影響因素6.3.1煙氣層高1696.3.1煙氣層高度火災中的煙氣層伴有一定熱量、膠質、毒性分解物等，是影響人員疏散行動與救援行動的主要障礙。在疏散過程中，煙氣層只有保持在人群頭部以上一定高度，使人在疏散時不必要從煙氣中穿過或受到熱煙氣流的輻射熱威脅。由于不同地域、不同國家人員的平均身高存在一定的差異，因此煙氣層危險高度的取值也有所不同，例如有的取1.5m，也有取1.8m和2m的。近幾年，隨著英國、美國、澳大利亞等國性能化防火設計規(guī)范的制定以及性能化防火設計方法的普及應用，目前基本上達成了共識：出于保守考慮，認為煙氣層在人員疏散過程中保持在距地面2m以上的位置時，人員疏散是安全的。6.3.1煙氣層高度火災中的煙氣層伴有一定熱量、膠質、毒性1706.3.2熱輻射表6-2人體對輻射熱的耐受極限6.3.2熱輻射表6-2人體對輻射熱的耐受極限1716.3.3熱對流表6-3人體對對流熱的耐受極限6.3.3熱對流表6-3人體對對流熱的耐受極限1726.3.4毒性表6-4人體所能忍受的各種燃燒產物的最大劑量及濃度6.3.4毒性表6-4人體所能忍受的各種燃燒產物的最大劑1736.3.5可視度1)2m以上空間內的煙氣平均溫度不大于180℃。

2)2m以下空間內的煙氣溫度不超過50℃且可視度不小于10m。6.3.5可視度1)2m以上空間內的煙氣平均溫度不大于181746.3.5可視度表6-5建議采用的人員可耐受的可視度界限值6.3.5可視度表6-5建議采用的人員可耐受的可視度界限1756.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法6.4.1人員密度及人員容量

6.4.2疏散速度

6.4.3有效疏散寬度

6.4.4比流量

6.4.5流量

6.4.6穿行時間

6.4.7通過時間6.4人員疏散設計的重要參數(shù)及計算方法6.4.1人員密度1766.4.1人員密度及人員容量人員密度的確定要綜合考慮多個因素：建筑的使用功能不同，其內的人員密度可能不一樣；同一類型的建筑在不同地域，人員密度可能也不一樣；同一個建筑內，在不同的時間范圍內人員密度可能存在差異，不同經營性質的區(qū)域的人員密度也不一樣。進行人員安全疏散評估時，應該確定建筑各個區(qū)域內的人員密度，其數(shù)值以區(qū)域內可預見的最大人員密度為準，這一數(shù)值可以根據(jù)當?shù)叵鄳愋徒ㄖ热藛T密度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定。當缺乏此類數(shù)據(jù)時，可以依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》等標準中的相關規(guī)定確定各個樓層的人員密度。6.4.1人員密度及人員容量人員密度的確定要綜合考慮多個因1776.4.2疏散速度1.K.Togawa公式

2.Predtechenski和Milinskii公式

3.《SFPE消防工程手冊》中提出的疏散速度計算方法

4.Fruin的研究成果6.4.2疏散速度1.K.Togawa公式

2.Pre178表6-6疏散速度公式中的常數(shù)k的取值6.4.2疏散速度表6-6疏散速度公式中的常數(shù)k的取值6.4.2疏散速度1794.Fruin的研究成果(1)走道的疏散能力。

(2)樓梯的疏散能力。4.Fruin的研究成果(1)走道的疏散能力。

(2)樓梯180(1)走道的疏散能力。圖6-3走道疏散能力的不同情況

a)情況Ab)情況Bc)情況Cd)情況De)情況Ef)情況F(1)走道的疏散能力。圖6-3走道疏散能力的不同情況

a)181(2)樓梯的疏散能力。圖6-4樓梯疏散能力的不同情況

a)情況Ab)情況Bc)情況Cd)情況De)情況Ef)情況F(2)樓梯的疏散能力。圖6-4樓梯疏散能力的不同情況

a)1826.4.3有效疏散寬度1)對于走廊或過道，為走廊或過道兩側墻之間的距離。

2)樓梯間內為臺階踏步的寬度。

3)一扇門在其開啟狀態(tài)時的實際通道寬度。

4)沿走道布置的座位之間的距離。

5)兩排座位間最狹窄位置處之間的距離。6.4.3有效疏散寬度1)對于走廊或過道，為走廊或過道兩側1836.4.3有效疏散寬度表6-7邊界層寬度6.4.3有效疏散寬度表6-7邊界層寬度1846.4.4比流量流量為單位時間內通過單位寬度疏散路線上一點的人數(shù)，實際上就是流量系數(shù)。6.4.4比流量流量為單位時間內通過單位寬度疏散路線上一點1856.4.5流量流量是單位時間內通過疏散通道某處的人數(shù)。6.4.5流量流量是單位時間內通過疏散通道某處的人數(shù)。1866.4.6穿行時間穿行時間是指人員從初始位置行走至疏散出口或安全出口所需要的時間。6.4.6穿行時間穿行時間是指人員從初始位置行走至疏散出口1876.4.7通過時間通過時間是指人員通過疏散出口或安全出口所需要的時間。6.4.7通過時間通過時間是指人員通過疏散出口或安全出口所1886.5人員疏散時間的構成及其計算方法6.5.1報警時間

6.5.2預動作時間

6.5.3疏散行動時間6.5人員疏散時間的構成及其計算方法6.5.1報警時間

1896.5人員疏散時間的構成及其計算方法圖6-5人員疏散時間的構成6.5人員疏散時間的構成及其計算方法圖6-5人員疏散時間1906.5.1報警時間火災發(fā)展到一定階段，產生的熱煙氣或熱輻射觸發(fā)火災報警裝置動作并產生報警信號，使人們意識到有異常情況發(fā)生，或者人員通過本身的味覺、嗅覺及視覺系統(tǒng)察覺到火災征兆并且報警，這段時間通常視為報警時間。6.5.1報警時間火災發(fā)展到一定階段，產生的熱煙氣或熱輻射1916.5.2預動作時間1.識別時間

2.反應時間

3.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法6.5.2預動作時間1.識別時間

2.反應時間

3.日本《1921.識別時間1)當人員處于較小著火房間/區(qū)域內，人員可以清楚地發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰或感受到灼熱，這種情況下無論是否安裝了W2或W3報警系統(tǒng)，均可采用表6-8中與W1報警系統(tǒng)相關的識別時間。

2)當人員處于較大著火房間/區(qū)域內，人員在一定距離外也可發(fā)現(xiàn)煙氣及火焰時，如果沒有安裝W1報警系統(tǒng)，則無論是否安裝了W3報警系統(tǒng)，均可采用表6-8中給出的與W2報警系統(tǒng)相關的識別時間。

3)當人員處于著火房間/區(qū)域之外時，采用表6-8中相關報警系統(tǒng)的識別時間。1.識別時間1)當人員處于較小著火房間/區(qū)域內，人員可以清1931.識別時間表6-8各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時的人員識別時間統(tǒng)計結果1.識別時間表6-8各種用途的建筑物采用不同報警系統(tǒng)時的人1942.反應時間1)確認行為，包括確定火源、實際情況或火災報警或其他警告的重要性。

2)停止機器或生產過程，保護現(xiàn)金或其他風險區(qū)域。

3)尋找和聚集兒童及其他家庭成員。

4)撲救火災。

5)尋找和決定合適的出口路徑。

6)不完全對有效疏散有用的行為(如不準確或誤解信息下的行動)。

7)警告其他人員。2.反應時間1)確認行為，包括確定火源、實際情況或火災報警1953.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法(1)著火房間的疏散開始時間

(2)著火樓層的疏散開始時間3.日本《建筑基準法》中疏散開始時間的計算方法(1)著火房間196(1)著火房間的疏散開始時間圖6-6算例一平面圖(1)著火房間的疏散開始時間圖6-6算例一平面圖197(1)著火房間的疏散開始時間(1)著火房間的疏散開始時間198(1)著火房間的疏散開始時間圖6-7算例二平面圖(1)著火房間的疏散開始時間圖6-7算例二平面圖199(1)著火房間的疏散開始時間(1)著火房間的疏散開始時間200圖6-8疏散開始時的室內狀況(2)著火樓層的疏散開始時間圖6-8疏散開始時的室內狀況(2)著火樓層的疏散開始時間2016.5.3疏散行動時間1.基于單位出口寬度概念的計算方法

2.Pauls的經驗公式

3.Melinek和Booth公式

4.我國《地鐵設計規(guī)范》事故疏散時間計算方法

5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法

6.計算所涉及的一些參數(shù)的確定6.5.3疏散行動時間1.基于單位出口寬度概念的計算方法

2023.Melinek和Booth公式1)人員密度較低的建筑物內，兩個樓層之間的穿行時間大于同一樓層上所有人員進入出口的時間。

2)人口密度較高的建筑物內，人員從同一樓層進入出口的時間大于樓層間的穿行時間。3.Melinek和Booth公式1)人員密度較低的建筑物2035.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法(1)起火房間的疏散行動時間

(2)起火樓層的疏散行動時間5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法(1)起火房間2045.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-9用于疏散預測計算的步行速度5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-9用于2055.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-10建筑物內人員特征和運動特征與建筑物使用功能的關系5.日本《建筑基準法》中疏散行動時間的計算方法表6-10建206圖6-9疏散行動時間計算模式(1)起火房間的疏散行動時間圖6-9疏散行動時間計算模式(1)起火房間的疏散行動時間207(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-10疏散流動圖表(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-10疏散流動圖表208(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-11算例一平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-11算例一平面圖209(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-12算例二平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-12算例二平面圖210(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-13算例三平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-13算例三平面圖211(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-14算例四平面圖(2)起火樓層的疏散行動時間圖6-14算例四平面圖212(2)起火樓層的疏散行動時間(2)起火樓層的疏散行動時間2136.計算所涉及的一些參數(shù)的確定(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea

(2)有效流動系數(shù)Neff

(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。

(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)

(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。6.計算所涉及的一些參數(shù)的確定(1)房間內的總人數(shù)∑pAar214(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea圖6-15例6-3平面圖(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea圖6-15例6-3平面圖215(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea表6-11根據(jù)建筑物用途而定的人員密度值(1)房間內的總人數(shù)∑pAarea表6-11根據(jù)建筑物用途216(2)有效流動系數(shù)Neff1)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。

2)無直通室外的出口(見圖6-17)。

①通道能夠容納下房間內人員時的情況。

②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。(2)有效流動系數(shù)Neff1)有直通室外地面的出口(見圖6-217(2)有效流動系數(shù)Neff表6-12有效流動系數(shù)表6-13人員必要的滯留面積(2)有效流動系數(shù)Neff表6-12有效流動系數(shù)表6-12181)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。圖6-16有直通室外地面出口平面圖1)有直通室外地面的出口(見圖6-16)。圖6-16有直通219圖6-17無直通室外地面出口平面圖2)無直通室外的出口(見圖6-17)。圖6-17無直通室外地面出口平面圖2)無直通室外的出口(見220②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。圖6-18通道不能容納下房間內人員平面圖②通道不能容納下房間內人員時的情況(見圖6-18)。圖6-221(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-19房間有效寬度平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-19房間222(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-20房間出口有效寬度平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-20房間223(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-21例6-4平面圖(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。圖6-21例6224(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。(3)有效寬度(見圖6-19、圖6-20)。225(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-22及平面圖(一)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-2226(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-24及平面圖(三)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-2227(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-25及平面圖(四)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-2228(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-26及平面圖(五)(4)Aco及Aload(見圖6-22~圖6-26)圖6-2229(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-27和平面圖(一)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖230(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-29和平面圖(三)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖231(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖6-30和平面圖(四)(5)Bneck和Bload(見圖6-27~圖6-30)。圖2326.6常用的人員疏散模擬軟件6.6.1人員疏散軟件概述

6.6.2EVACNET4軟件簡介

6.6.3Simulex軟件簡介

6.6.4STEPS軟件簡介

6.6.5EXIT89軟件簡介

6.6.6BuildingExodus

6.6.7探路者(PATHFINDER)軟件簡介

6.6.8FDS+Evac軟件簡介6.6常用的人員疏散模擬軟件6.6.1人員疏散軟件概述

2336.6.1人員疏散軟件概述1.水力疏散模型

2.人員行為模型6.6.1人員疏散軟件概述1.水力疏散模型

2.人員行為模2341.水力疏散模型1)疏散人員具有相同的個體特征，并且都具有足夠的體力，能夠疏散到安全地點。

2)疏散人員都是清醒的，在疏散開始的時刻一起井然有序地進行疏散，忽略中途折返的因素。

3)疏散過程中人員疏散的速度始終保持一致，忽略性別、年齡等差異。1.水力疏散模型1)疏散人員具有相同的個體特征，并且都具有足2352.人員行為模型人員行為模型與水力模型不同，需要綜合考慮人與人、人與建筑物以及人與環(huán)境之間的相互作用，因此這類模型能夠從一定程度上反映火災環(huán)境下的人員個體特性、建筑結構特征等對人員疏散的影響，但由于火災中人的響應行為仍舊是一個較新的領域，火災環(huán)境下影響人員疏散的因素眾多，人員疏散行為模型尚不夠成熟，在選用該類模型時要慎重考慮它的適用性，以經過實際疏散實驗或演習驗證的模型為首選。2.人員行為模型人員行為模型與水力模型不同，需要綜合考慮人與2366.6.2EVACNET4軟件簡介1.基本假設

2.建筑網絡模型

3.軟件的運行順序6.6.2EVACNET4軟件簡介1.基本假設

2.建筑網2371.基本假設1)疏散人員具有相同的特征，且均具有足夠的身體條件疏散到安全地點，一般不考慮殘疾人員的疏散。

2)疏散人員是清醒的，在疏散開始的時刻同時井然有序地進行疏散，且在疏散過程中不會中途返回選擇其他疏散路徑。

3)在疏散過程中，人流的流量與疏散通道的寬度成正比分配，即從某一出口疏散的人數(shù)按其寬度占出口總寬度的比例進行分配。

4)人員從每個可用的疏散出口疏散，而且所有人的疏散速度一致、保持不變。1.基本假設1)疏散人員具有相同的特征，且均具有足夠的身體條2382.建筑網絡模型(1)節(jié)點和路徑

(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置2.建筑網絡模型(1)節(jié)點和路徑

(2)節(jié)點的劃分與路徑的設239(1)節(jié)點和路徑1)人員通過該路徑所用的時間，由下面的公式確定：

2)單位時間通過該路徑的人數(shù)，可由下式確定：(1)節(jié)點和路徑1)人員通過該路徑所用的時間，由下面的公式確240(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置1)當走道中途分叉或拐彎時，在分叉或拐彎位置處作為劃分節(jié)點的邊界。

2)當走道的寬度發(fā)生變化時(擴大或縮小)，在寬度發(fā)生變化的位置處作為劃分節(jié)點的位置。(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置1)當走道中途分叉或拐彎時，在分241圖6-31某兩層建筑節(jié)點劃分(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置圖6-31某兩層建筑節(jié)點劃分(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置242圖6-32單向路徑和雙向路徑示意圖

a)單向路徑b)雙向路徑(2)節(jié)點的劃分與路徑的設置圖6-32單向路徑和雙向路徑示意圖

a)單向路徑b)雙向2433.軟件的運行順序1)劃分建筑圖節(jié)點。

2)測量節(jié)點使用面積。

3)根據(jù)情況選取各區(qū)域人員密度。

4)計算節(jié)點容量，設置初始人數(shù)。

5)設定節(jié)點間的路徑。

6)選取路徑容量系數(shù)，計算DC、TT。

7)模型輸入。

8)結果分析。3.軟件的運行順序1)劃分建筑圖節(jié)點。

2)測量節(jié)點使用面積2446.6.3Simulex軟件簡介1.軟件功能

2.原理與假設

3.建筑網格模型

4.人員模型6.6.3Simulex軟件簡介1.軟件功能

2.原理與假2451.軟件功能Simulex軟件由蘇格蘭集成環(huán)境解決有限公司(IntegratedEnironmentalSolutionsLtd)的PeterThompson博士開發(fā)，它是一種用于解決大空間及結構復雜建筑物內人員疏散問題的軟件包。該軟件允許用戶利用建筑物的CAD平面圖(各層之間以樓梯相連)創(chuàng)建建筑物的三維模型。1.軟件功能Simulex軟件由蘇格蘭集成環(huán)境解決有限公司(2462.原理與假設1)人員的疏散速度是指正常情況下，人員行走不受阻條件下的行走速度。

2)人員行走速度隨人員密度的增加而下降。

3)人員向出口行走的方向總是與等距圖中的等值線垂直。

4)模擬過程中允許疏散人員超越、旋轉、側向行走和小幅后退。2.原理與假設1)人員的疏散速度是指正常情況下，人員行走不受2473.建筑網格模型(1)樓層

(2)安全出口

(3)樓梯

(4)連接3.建筑網格模型(1)樓層

(2)安全出口

(3)樓梯

(42484.人員模型(1)人員幾何模型

(2)人員的速度模型

(3)等距圖4.人員模型(1)人員幾何模型

(2)人員的速度模型

(3)2494.人員模型圖6-33用三個圓來表示人體4.人員模型圖6-33用三個圓來表示人體250(1)人員幾何模型表6-14Simulex軟件中四種人員的身體幾何尺寸表6-15Simulex軟件中各類人員的組成分布比例一覽表(1)人員幾何模型表6-14Simulex軟件中四種人員的251(2)人員的速度模型圖6-34Simulex中人員疏散速度與人員密度的關系(2)人員的速度模型圖6-34Simulex中人員疏散速度252(3)等距圖圖6-35等距圖示意圖(3)等距圖圖6-35等距圖示意圖2536.6.4STEPS軟件簡介1.軟件簡介

2.基本原理

3.STEPS與Simulex軟件的對比6.