人员疏散软件EVANCNET的应用.docx
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人员疏散软件EVANCNET的应用
人员疏散软件EVANCNET的应用
2009年10月
1.工程简介
该建筑总共四层,建筑布局如图。
图1建筑各层平面图
2 划分节点
其中:
WP:
workplace,房间;HA:
hall,走道;
LA:
landing,楼梯间前室;SW:
stairwell,楼梯间;
DS:
destination,目标(即最终疏散到的安全地方)
因为3、4层的平面结构相同,因此图2只画出了其中某一层的节点划分情况。
图2节点划分
3 节点数据计算
1)节点可用面积UA(UseableArea)
节点可用面积UA计算来确定,其中墙宽取为1’,并且需要减去些柜子等家具的占地面积。
2)选取容量水平
根据各个等级人员疏散情况的描述以及项目性能化设计消防安全技术评估报告,确定房间容量水平选为C,其它节点均选为D。
3)节点最大容量NC(NodeCapacity)
(式1)
4)节点初始容量IC(InitialCapacity)
疏散人数根据房间大小确定。
5)节点数据表
经分析计算,所有结点的数据结果如下表1所示:
表1节点数据
节点
可用面积UA
容量水平LOS
最大容量NC
初始容量IC
HA1.1
330
D
66
0
HA2.1
585
D
117
0
HA3.1
95
D
19
0
LO1.1
620
D
125
0
WP1.1
2100
C
258
30
HA1.2
665
D
133
0
LA1.2
125
D
25
0
LA2.2
80
D
16
0
SW1.2
235
D
29
0
SW2.2
190
D
23
0
WP1.2
1690
C
211
16
WP2.2
1545
C
193
18
HA1.3
665
D
133
0
LA1.3
125
D
25
0
LA2.3
80
D
16
0
SW1.3
180
D
22
0
SW2.3
110
D
13
0
WP1.3
1690
C
211
16
WP2.3
740
C
92
8
WP3.3
785
C
98
8
HA1.4
665
D
133
0
LA1.4
125
D
25
0
LA2.4
80
D
16
0
SW1.4
180
D
22
0
SW2.4
110
D
13
0
WP1.4
1690
C
211
16
WP2.4
740
C
92
8
WP3.4
785
C
98
8
表2目标节点数据
节点
最大容量
最小容量
DS1.1
∞
0
DS2.1
∞
0
4 路径数据计算
1)选取容量水平
根据实际情况,所有路径的容量水平均选为D。
2)确定限制宽度WR(WidthRestriction)
根据有关专家对人员在疏散过程中的行为进行的研究,人在通过疏散走道或疏散门时习惯与疏散走道或疏散门边缘保持一定距离。
即在疏散过程中,并未充分利用整个门的宽度。
根据我国人员的习惯并从安全角度考虑,商业营业厅出口门的疏散有效宽度拟按实际门口净宽度减去300mm取值。
而路径的限制宽度即为路径中的最小宽度。
3)计算节点距离DIST(Distance)
两个节点之间的距离一般为各自中心的直线距离。
4)计算路径动态容量DC(DynamicCapacity)
(式2)
注:
时间周期设为5秒即以5秒为一个时间单位。
5)计算路径穿越时间TT(TraversalTime)
(式3)
注:
时间周期设为5秒即以5秒为一个时间单位。
6)路径数据表
经分析计算,所有路径数据结果如下表3所示:
表3路径数据
路径
容量水平
限制宽度WR
节点距离DIST
动态容量DC
穿越时间TT
HA1.1-DS2.1
D
24
3
45
3
HA2.1-HA3.1
D
48
6
60
4
HA2.1-LO1.1
D
108
14
60
4
HA3.1-DS2.1
D
24
3
10
1
LO1.1-DS1.1
D
60
8
15
1
LO1.1-HA1.1
D
48
6
65
4
LO1.1-HA2.1
D
108
14
60
4
WP1.1-HA2.1
D
48
6
55
4
WP1.1-HA3.1
D
24
3
45
3
WP1.1-LO1.1
C
60
6
45
3
HA1.2-LA1.2
D
24
3
45
3
HA1.2-LA2.2
D
24
3
45
3
LA1.2-SW1.2
D
54
5
30
4
LA2.2-SW2.2
D
32
3
30
4
SW1.2-LO1.1
D
54
5
40
5
SW2.2-HA2.1
D
24
2
75
9
SW2.2-HA3.1
D
24
2
45
5
WP1.2-HA1.2
C
72
7
20
1
WP2.2-HA1.2
C
72
7
20
1
HA1.3-LA1.3
D
24
3
45
3
HA1.3-LA2.3
D
24
3
45
3
LA1.3-SW1.3
D
54
5
30
4
LA2.3-SW2.3
D
32
3
30
3
SW1.3-LA1.3
D
54
5
30
4
SW2.3-LA2.2
D
32
3
30
4
WP1.3-HA1.3
C
72
6
20
1
WP2.3-HA1.3
C
48
5
20
1
WP3.3-HA1.3
C
48
5
20
1
HA1.4-LA1.4
D
24
3
45
3
HA1.4-LA2.4
D
24
3
45
3
LA1.4-SW1.4
D
54
5
30
4
LA2.4-SW2.4
D
32
3
30
4
SW1.4-LA1.3
D
54
3
30
3
SW2.4-LA2.3
D
32
3
30
3
WP1.4-HA1.4
C
72
6
20
1
WP2.4-HA1.4
C
48
5
20
1
WP3.4-HA1.4
C
48
5
20
1
5 疏散模型图
根据以上计算结果,可画出该建筑的疏散模型图,如下图3所示:
图3.疏散模拟图
6.计算结果分析
1)疏散计算的假设
本论文在进行人员疏散时间的分析计算时,采用了以下假设条件:
a.疏散人员具有相同的特征,并且都具有足够的身体条件疏散到安全地点;
b.疏散人员在疏散开始的时刻能一起开始疏散,且人员在疏散过程中不会中途退回选择其它疏散路径;
c.人员在疏散过程中,其人流量与门扇宽度成正比分配,即从某一出口疏散的人数按其宽度占出口总宽度的比例进行分配;
2)计算结果概述
时间周期:
5秒;
疏散运动时间:
34个时间周期,即170秒;
不发生拥堵时疏散运动时间:
28个时间周期,即140秒;
拥堵因数:
即模拟疏散时间和不拥堵疏散时间的比值,170/140=1.2;
平均每个疏散者成功撤离所需时间:
19.6个时间周期,即98秒;
每一个时间周期(5秒)平均疏散人数:
3.8;
总成功疏散人数:
128;
允许疏散的最大时间:
40个时间周期,即200秒;
非必须时间:
6个时间周期,即30秒;
3)人员在各个疏散出口的分配情况
人员在各个疏散出口的分配情况见表5。
表4每个出口疏散人数
目标节点
疏散人数
占总人数百分比
DS01.001
77
60.16%
DS02.001
51
39.84%
从表4可以看出两个疏散出口疏散的人数大致持平,这说明出口的设计位置较为合理。
4)疏散过程中的瓶颈状态
疏散过程中的瓶颈即为发生拥堵的情况,瓶颈数越大表明该路径拥堵的程度越严重。
未列举路径表明疏散过程中没有发生拥堵,疏散过程中的瓶颈状态见表5。
表5瓶颈状态
路径
作为瓶颈的时间周期
总瓶颈大小
HA03.001-DS02.001
1
1
WP01.001-HA03.001
3
5
WP01.001-LO01.001
3
6
HA01.002-LA01.002
6
21
SW02.002-HA03.001
19
70
HA01.003-LA01.003
5
15
HA01.004-LA01.004
6
14
SW01.004-LA01.003
4
7
从表5可以看出疏散过程中发生最大拥堵的地方是2楼的楼梯间前室通向一楼走廊的那条路径(SW02.002-HA03.001),其次比较拥堵的地方是2楼的走廊通向2楼的楼梯平台的两条路径(HA01.002-LA01.002)。
5)各楼层清空时间
各楼层清空时间即各个楼层内人员疏散完毕所需的时间,具体情况见表6.
表6 各楼层清空时间
层数
清空时间
4
13(65秒)
3
20(100秒)
2
28(140秒)
1
33(165秒)
从表6可以看出从第四层到第一层,清空时间逐渐递增,清空时间最短的是第四层,仅为65秒,而清空时间最长的则在第一层,长达165秒,这是因为疏散出口在一楼,整个疏散是一个从高层向低层的疏散过程。
通过第二层的清空时间可以得出,建筑内人员可在140秒后全部疏散至首层。
6)各节点清空时间
最后一个人员离开节点的时间即为该节点的清空时间,具体情况见表7.
表7 各节点清空时间
节点
清空时间
节点
清空时间
HA1.1
0(0秒)
LA2.3
15(75秒)
HA2.1
0(0秒)
SW1.3
20(100秒)
HA3.1
33(165秒)
SW2.3
18(90秒)
LO1.1
33(165秒)
WP1.3
2(10秒)
WP1.1
3(15秒)
WP2.3
1(5秒)
HA1.2
7(35秒)
WP3.3
1(5秒)
LA1.2
24(120秒)
HA1.4
6(30秒)
LA2.2
24(120秒)
LA1.4
9(45秒)
SW1.2
28(140秒)
LA2.4
8(40秒)
SW2.2
28(140秒)
SW1.4
13(65秒)
WP1.2
2(10秒)
SW2.4
12(60秒)
WP2.2
2(10秒)
WP1.4
2(10秒)
HA1.3
7(35秒)
WP2.4
1(5秒)
LA1.3
16(80秒)
WP3.4
1(5秒)
通过比较各楼梯间前室清空时间可以得出,在最不利情况下,建筑内人员可在140秒后全部进入楼梯间;通过比较各楼梯间的清空时间可以得出,在最不利情况下,建筑内人员可在165秒后全部疏散至首层。
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