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地铁人员安全疏散与人员的生命安全直接相关,如何有效预防和减少火灾情况下的人员伤亡,尤其是防止群死群伤事故的发生,已成为当前国内外公共安全领域研究的热点和重点,也是地铁设计的重要组成部分,已成为当前国内外公共安全领域的研究热点和重点。地铁站人员的安全疏散就是在各种危险、有害因素未达到伤害人员生命状态之前,将地铁内所有人员安全地疏散到安全区域。火灾情况下人员安全疏散的研究与火灾科学研究一样,具有确定性和随机性双重规律,是一个包含各方面(人、火、环境等)影响的复杂的研究领域。相应的,人员的安全疏散模型应该结合疏散建筑结构之间的关系,又能反应火灾中人员的心理行为变化,从而模拟计算出较准确的人员安全疏散必须时间(RSET),把人员可用安全疏散时间(ASET)和人员必须安全疏散时间(RSET)进行对比,确定人员是否能安全疏散,指导安全疏散应急预案的合理制定,安全疏散指挥和管理方法的正确部署。本文针对广州地铁四号线官洲站的实际情况,开展了人员疏散的研究。
本文首先介绍了地铁安全现状及人员疏散的研究背景,分析了人员疏散的研究现状,同时提出了研究地铁人员安全疏散的重要意义。然后火灾时影响因素进行了分析,并分析了影响人员疏散的一般人员特性、反应特性以及人员的运动特点,明确了火灾情况下人员的心理行为变化特征。最后从人员疏散的基本物理量出发,总结了人员逃生疏散速度与人员密度的关系以及国内外关于建筑物人员疏散时间的常用计算方法。正确认识和预测人在火灾中的可能反应能力,为紧急人员疏散的研究奠定基础。在国内外已有的安全疏散模拟模型的基础上,结合地铁建筑火灾特性和人员疏散的行为特点,在综合考虑建筑物空间疏散性状的排队现象和多态现象的前提下,并在以上基础上建立更为完善的安全疏散预测的数学模型,提出了计算地铁建筑火灾中人员安全疏散时间的一种更合理的方法,从而较准确的计算出地铁车站人员安全疏散所需时间。
地铁建筑火灾时人员疏散模拟,是非常复杂的过程。本文运用英国格林威治大学开发出的火灾动力学疏散软件(Building Exodus)对广州地铁四号线官洲站发生火灾时人员疏散时的分布情况和所需的疏散时间进行模拟与计算,对照《地铁设计规范》(GB50157-2003)的相关条款要求,确定乘客是否能够在6min内从车站站台安全疏散至车站站厅,通过对数据进行调试,使疏散软件模拟所得的结果与实际人员疏散情况更加符合。最后,本文不仅为消防建审人员提供科学合理的消防安全评估的方法,也将为建筑设计提供可靠的理论依据。本文的研究成果,可以为建筑物性能化防火设计和应急疏散计划的制定提供科学的参考依据,防止群集事故的发生,减少群集事故的损失。