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高层建筑人员疏散模拟技术的研究高层建筑人员疏散模拟技术的研究 钱建民钱建民 谢晓刚谢晓刚 胡忠日胡忠日 方方 正正 公安部四川消防研究所公安部四川消防研究所 武汉大学土木建筑学院武汉大学土木建筑学院 研究背景及意义研究背景及意义 „„ 高层、超高层与大型公共建筑物日益增高层、超高层与大型公共建筑物日益增 多，建筑物内人员密度高度集中；多，建筑物内人员密度高度集中； „„ 建筑所承载的人口变得越来越密集，这增建筑所承载的人口变得越来越密集，这增 加了危急情况发生群死群伤的可能性，如加了危急情况发生群死群伤的可能性，如 何评价建筑的疏散预警救助系统及疏散路何评价建筑的疏散预警救助系统及疏散路 线等方面的合理性显得非常重要；线设计等方面的合理性显得非常重要； „„ 性能化防火设计的需要。性能化防火设计的需要。 研究现状研究现状 „„ 实验观测：经过大量的观察、演习、访问实验观测：经过大量的观察、演习、访问 等研究，出人员疏散流动的基本规等研究，总结出人员疏散流动的基本规 律。如前苏联的律。如前苏联的PredtechenskiiPredtechenskii, , MilinskiiMilinskii，， 美国的美国的FruinFruin，加拿大的，加拿大的PaulPaul以及日本的以及日本的 TogawaTogawa等。等。 „„ 日本日本TogawaTogawa „„ 英国的英国的MelinkMelink „„ 加拿大加拿大PaulPaul ∑∫ = +−′′= n i T iiiae TdttBtNNBN T 1 0 0 0 ])()([1 φ ∑ = − += n ri srir rtbNQT )'/()( 1 27.0206.0 pf = 计算模型计算模型 „„ 已有不少研究工作者做了大量研究，建立了一些已有不少研究工作者做了大量研究，建立了一些 人员疏散的模拟模型，包括英国格林威治大学的人员疏散的模拟模型，包括英国格林威治大学的 GaleaGalea，英国爱丁堡大学的，英国爱丁堡大学的ThompsonThompson，美国的，美国的 FahyFahy，澳大利亚的，澳大利亚的ShestopalShestopal等人，他们成功地等人，他们成功地 开发了一些计算模拟工具，如开发了一些计算模拟工具，如BuildingExodusBuildingExodus，， SimulexSimulex，，EXIT89EXIT89，，FirecalcFirecalc等。等。 „„ 从目前建立的数学模型及模拟方法来看，主要区从目前建立的数学模型及模拟方法来看，主要区 别在于模型的构造特性、人员特性、行为特性三别在于模型的构造特性、人员特性、行为特性三 方面方面 。。 疏散动力学模型的建立疏散动力学模型的建立 „„ 人流流量人流流量ff（人（人//m.sm.s）＝）＝ 人流速度人流速度uu（（m/sm/s））xx人流人流 密度密度 （人（人/m/m22）） „„ 人员疏散的人流速度与人流密度有着直接的关系人员疏散的人流速度与人流密度有着直接的关系 ：： (r1c