基于EVACNET對教學樓人員疏散的分析

孔益平

【摘要】隨著經濟的高速發展，人員高度密集的公共建筑不斷涌現。這些場所一旦發生突發性災害，不僅造成嚴重的人員傷亡，還會嚴重影響社會安定和經濟發展。本文利用EVACNET軟件的模型基礎對建筑物實例進行了節點和路徑功能的分析，在模擬逃生疏散的基礎上分析了存在的問題并提出相關整改意見，提高疏散效率。

【關鍵詞】人員密集;疏散;EVACNET;模型

前言：為保證建筑物內人員在發生突發性災害下的人身安全，建立人員密集公共場所發生突發災害時的安全疏散研究以促進城市發展迫在眉睫。EVACNET?[1]為水力疏散模型，將建筑物結構以網絡的形式描述，模擬人員在網絡內的流動。本文利用EVACNET軟件對建筑物實例進行模擬分析，并對存在的問題并提出相關整改意見，為建筑物安全疏散性能設計提供參考。

1、研究方法

1.1節點

1.1.1?節點的表示

節點代表不同的功能單元，其定義包括：節點類型、節點序列號、所在樓層。如：WP1.3，WP表示房間，1表示第1個房間，3表示在3樓。常見節點如表1-1。

表1-1 節點類型

節點類型

WP

HA

SW

LA

LO

DS

含義

房間

走道

樓梯

樓梯平臺

大廳

目的地

1.1.2?節點參數

內部節點參數包括節點容量、初始容量和優先級別。節點容量為該節點能夠容納的最多人數。初始容量是模擬開始時的初始人數，表示人員開始疏散時的位置。初始容量不給出時自動默認為0，優先級別只在特殊模型中使用。節點容量用公式（1.1）確定。

（1.1）

NC為節點容量;UA為可用面積;APAO為人均占有面積。

在EVACNET使用說明附錄B中提供了6個容量水平，可根據實際選取。

1.2?路徑

1.2.1?路徑的表示

路徑表示連接兩個節點的通道。如：節點HA1.3與節點HA2.3之間的路徑可以表示為HA1.3-HA1.1。

1.2.2?路徑參數

路徑參數包括路徑通過時間和路徑流通能力。路徑流通能力是單位時間周期內路徑中通過的人員數量上限。路徑通過時間是通過節點中點到另一個節點中點花費的時間周期的數量，且不包括等待的時間。人員通過路徑的時間用公式（1.2）計算。

（1.2）

TT為路徑流通能力;DIST為路徑長度;AS為人員平均速度;SPTP為一個周期的時間，5sec/time?period。其中，路徑長度通過對建筑結構初始計算可得，平均速度需要參考走道或樓梯的容量水平表，詳見說明書附錄B。

路徑流通能力用公式（1.3）計算

?????????????????????????（1.3）

DC為路徑流通能力;WR為有效寬度;AFV為平均人員流動系數;SPTP為一個周期的時間。有效寬度是通道寬度減去邊界部位所需的邊界層寬度。平均人員流動系數根據實際人員疏散情況選擇容量水平，詳見說明書附錄B。

2、建筑物實例及參數設置

2.1教學樓網絡模型建立

根據教學樓平面布置圖和相關計算，對各節點和路徑賦值，最終簡化成教學樓節點路徑圖，如圖2-1所示，路徑圖具體繪制方法參考EVACNET使用說明書。

圖2-2 教學樓節點路徑圖

3、作用方法分析

根據節點路徑圖編制程序運行EVACNET可得運行結果文件，下文主要對結果中的路徑堵塞情況進行分析。

表3-2 堵塞路徑及其堵塞時間

路徑

堵塞時間步長

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

從表3-2中可看出堵塞的主要集中在一樓和二樓通往一樓的節點。堵塞最嚴重的路徑是LA2.2-SW2.2，堵塞時間35period（175s），占總疏散時間（290s）的60%，提高該路徑的疏散效率可大大縮短疏散時間。堵塞嚴重其次的是路徑HA2.1-LO1.1和SW2.2-LO1.1。從1號樓梯逃生的人員最終需經過路徑HA01.001-HA02.001和HA02.001-LO01.001逃生，增加1號樓梯疏散人流無疑增加了另兩條路徑的負擔，而這兩條路徑本身也是堵塞嚴重。

因此，新增出口應在HA1.1附近，一方面可直接疏散從1號樓梯過來的人，兩一方面可減少HA1.1-HA2.1和HA2.1-LO1.1的堵塞時間。

4、結論與展望

本文利用EVACNET軟件的模型基礎對建筑物實例進行模擬分析，并對存在的問題并提出相關整改意見，為建筑物安全疏散性能設計提供參考。本文的評估方法與實際疏散相比仍有不完備之處，如：忽略人員疏散的察覺時間以及人員的個體特性，仍需繼續研究以完善。

參考文獻

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[3]?陳濤.?火災情況下人員疏散模型及應用研究[D].中國科學技術大學博士學位論文.2004，4