小群体对狭长地下商场火灾应急疏散影响研究

作     者：刘坤坤 

作者单位：重庆科技学院 

学位级别：硕士

导师姓名：邹碧海;彭远春

授予年度：2023年

学科分类：03[法学] 0306[法学-公安学] 

主      题：狭长地下商场 小群体 火灾烟气 人员疏散 

摘      要：随着我国城市化进程的不断加速,地下商场因具有节约地面空间、方便快捷等特点,成为现代建筑必不可少的一部分。然而,多数地下商场空间封闭,通道狭长,人员密集且小群体比例高,发生火灾后极易造成人员伤亡和财产损失。因此,研究小群体对狭长地下商场火灾应急疏散的影响,是确保行人安全疏散的重点。本文结合社会力模型分析小群体运动特性,基于现场调研收集的建筑信息和行人数据,采用仿真模拟的方法在火灾背景下研究小群体对疏散的影响,主要工作及研究内容如下:(1)利用Pyrosim软件对地下商场火灾进行了仿真模拟,根据不同位置发生火灾设定三个工况进行仿真模拟分析,得到每个工况下地下商场内部烟气流动、烟气温度、CO浓度和能见度分布情况,得出不同位置发生火灾导致地下商场各区域到达危险临界值的时间。(2)通过在宽度分别为1.4m、2m、3m和4m,长度为250m的通道内进行小群体比例为80%和0%的行人通行仿真模拟,得到随着通道宽度变窄会使行人间相互作用力增大,导致行人的运动速度变慢的规律;同时,由于小群体会使行人受到的作用力增大,小群体比例为80%的行人速度受到宽度的影响更大。为进一步研究不同比例小群体对疏散的影响,在宽度为2m、长度为250m的通道内设置小群体比例不同的6组行人进行仿真模拟。结果表明,随着小群体比例增加,超越行为会减少,使通行效率降低;当小群体比例高于80%时,小群体会导致超越行为显著减少,使行人的通行效率明显下降;当小群体比例为35%、50%、65%时,小群体会导致超越行为具有随机性,从而使通行效率具有不确定性;当小群体比例为20%时,小群体对超越行为没有影响,通行效率高且较为稳定。为得到通过拥挤出口时小群体对疏散的影响,通过进行小群体比例不同的行人通过出口仿真模拟分析得到,由于出口处只能短暂影响到行人间的相互作用力,小群体比例对通过出口的效率没有明显影响。(3)应用Any Logic软件对某狭长地下商场进行考虑小群体的火灾疏散仿真模拟。设置小群体比例为80%,结合火灾仿真模拟结果进行分析可知:小群体会导致行人在狭长通道内的疏散时间延长,不能及时逃离危险区域,若不改变建筑构造,只能通过控制人数的方式确保安全疏散。同时,安全疏散也会受到行人路径选择的影响,可采取引导分流的方式使行人选择不拥挤的路径。在实例中,当地下商场人数达到1500人时,在防火分区1内需要采取疏散路径引导措施,在防火分区2和防火分区3需要控制行人数量,以确保发生火灾时行人能够安全疏散。