基于EVACNET对教学楼人员疏散的分析

　　前言：为保证建筑物内人员在发生突发性灾害下的人身安全，建立人员密集公共场所发生突发灾害时的安全疏散研究以促进城市发展迫在眉睫。EVACNET [1]为水力疏散模型，将建筑物结构以网络的形式描述，模拟人员在网络内的流动。本文利用EVACNET软件对建筑物实例进行模拟分析，并对存在的问题并提出相关整改意见，为建筑物安全疏散性能设计提供参考。

　　1、研究方法

　　1.1节点

　　1.1.1 节点的表示

　　节点代表不同的功能单元，其定义包括：节点类型、节点序列号、所在楼层。如：WP1.3，WP表示房间，1表示第1个房间，3表示在3楼。常见节点如表1-1。

　　表1-1 节点类型

　　节点类型

　　WP

　　HA

　　SW

　　LA

　　LO

　　DS

　　含义

　　房间

　　走道

　　楼梯

　　楼梯平台

　　大厅

　　目的地

　　1.1.2 节点参数

　　内部节点参数包括节点容量、初始容量和优先级别。节点容量为该节点能够容纳的最多人数。初始容量是模拟开始时的初始人数，表示人员开始疏散时的位置。初始容量不给出时自动默认为0，优先级别只在特殊模型中使用。节点容量用公式（1.1）确定。

　　                          （1.1）

　　NC为节点容量;UA为可用面积;APAO为人均占有面积。

　　在EVACNET使用说明附录B中提供了6个容量水平，可根据实际选取。

　　1.2 路径

　　1.2.1 路径的表示

　　路径表示连接两个节点的通道。如：节点HA1.3与节点HA2.3之间的路径可以表示为HA1.3-HA1.1。

　　1.2.2 路径参数

　　路径参数包括路径通过时间和路径流通能力。路径流通能力是单位时间周期内路径中通过的人员数量上限。路径通过时间是通过节点中点到另一个节点中点花费的时间周期的数量，且不包括等待的时间。人员通过路径的时间用公式（1.2）计算。

　　                       （1.2）

　　TT为路径流通能力;DIST为路径长度;AS为人员平均速度;SPTP为一个周期的时间，5sec/time period。其中，路径长度通过对建筑结构初始计算可得，平均速度需要参考走道或楼梯的容量水平表，详见说明书附录B。

路径流通能力用公式（1.3）计算

　　                         （1.3）

　　DC为路径流通能力;WR为有效宽度;AFV为平均人员流动系数;SPTP为一个周期的时间。有效宽度是通道宽度减去边界部位所需的边界层宽度。平均人员流动系数根据实际人员疏散情况选择容量水平，详见说明书附录B。

　　2、建筑物实例及参数设置 　　2.1教学楼网络模型建立

　　根据教学楼平面布置图和相关计算，对各节点和路径赋值，最终简化成教学楼节点路径图，如图2-1所示，路径图具体绘制方法参考EVACNET使用说明书。

　　

　　图2-2 教学楼节点路径图

　　3、作用方法分析

　　根据节点路径图编制程序运行EVACNET可得运行结果文件，下文主要对结果中的路径堵塞情况进行分析。

表3-2 堵塞路径及其堵塞时间

　　路径

　　堵塞时间步长

　　HA01.001-HA02.001

　　8

　　HA02.001-LO01.001

　　16

　　LO01.001-DS01.001

　　15

　　HA02.002-LA02.002

　　8

　　LA02.002-SW02.002

　　35

　　SW02.002-LO01.001

　　16

　　从表3-2中可看出堵塞的主要集中在一楼和二楼通往一楼的节点。堵塞最严重的路径是LA2.2-SW2.2，堵塞时间35period（175s），占总疏散时间（290s）的60%，提高该路径的疏散效率可大大缩短疏散时间。堵塞严重其次的是路径HA2.1-LO1.1和SW2.2-LO1.1。从1号楼梯逃生的人员最终需经过路径HA01.001-HA02.001和HA02.001-LO01.001逃生，增加1号楼梯疏散人流无疑增加了另两条路径的负担，而这两条路径本身也是堵塞严重。

　　因此，新增出口应在HA1.1附近，一方面可直接疏散从1号楼梯过来的人，两一方面可减少HA1.1-HA2.1和HA2.1-LO1.1的堵塞时间。

　　4、结论与展望

　　本文利用EVACNET软件的模型基础对建筑物实例进行模拟分析，并对存在的问题并提出相关整改意见，为建筑物安全疏散性能设计提供参考。本文的评估方法与实际疏散相比仍有不完备之处，如：忽略人员疏散的察觉时间以及人员的个体特性，仍需继续研究以完善。

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