基于pathfinder的宿舍樓緊急疏散優(yōu)化

李瑩瑩 盧麗麗

摘要：為了減少宿舍樓的緊急疏散時間，利用pathfinder疏散軟件模擬了湖南農(nóng)業(yè)大學金岸九棟學生宿舍樓的緊急疏散模型。在現(xiàn)有條件參數(shù)下，選擇了出口數(shù)量，樓梯以及寢室人數(shù)三個因素進行變量模擬。最終模擬結果顯示該宿舍樓左側小門C對疏散時間影響較大，且如果在樓內(nèi)增設一座樓梯可大大提高大門A在緊急疏散時的利用率，同時縮短疏散時間，保障人員盡快撤離。

關鍵詞：學生宿舍樓;緊急疏散;pathfinder模擬;結構優(yōu)化

近年來，高校擴招計劃使越來越多的大學生走進了校園。學生宿舍作為大學生活的重要場所，其數(shù)量眾多且管理難度大，加上一些學生不安全用電或者違規(guī)用電等問題，近年來關于學生宿舍的安全事故不在少數(shù)。

為模擬宿舍樓目前的疏散能力，并在考慮實際條件的情況下尋找可以縮短疏散時間的方案。選取湖南農(nóng)業(yè)大學金岸九棟宿舍樓為對象，利用pathfinder疏散軟件[1]對該宿舍樓進行模擬分析。根據(jù)模擬結果總結出了使宿舍樓疏散時間最短的優(yōu)化方案，提高了宿舍樓面對緊急情況時的疏散能力，更大程度地保障了緊急疏散時學生可以盡快逃離宿舍樓，減少人員傷亡。

1模型建立

1.1建筑物參數(shù)概括

取湖南農(nóng)業(yè)大學金岸九棟這一矩形宿舍樓為研究對象，通過Google地圖，測得該宿舍樓長為66m，寬18m.該宿舍樓共有六層，一樓設有一可開四扇小門的大門，在此將其簡化為一寬為3.36m的大門A。該宿舍樓左右兩側各有一列樓梯，樓梯寬為1.2m，且樓梯下分別設有兩個寬為1.5m的小門B和C。每間宿舍可簡化為一長7m，寬3.5m的小矩形。根據(jù)各尺寸，取宿舍樓一樓模型圖如圖1所示。

1.2人員參數(shù)設置

根據(jù)李利敏閆金鵬兩人的研究，取緊急疏散下樓時速度為1.2m/s[2]，另外取平均肩寬為40cm[3]。每間寢室設置初始人數(shù)為5人，則該宿舍樓可容納985人。

2仿真模擬

2.1關于出口數(shù)量的模擬

現(xiàn)行宿舍情況中，A門常開，而B，C兩門平常處于關閉狀態(tài)，在模擬過程中，分別模擬了如表1所示四種工況：

2.2關于樓梯設置及宿舍人數(shù)的模擬

根據(jù)上述模擬，選取疏散時間最短工況即四工況狀態(tài)繼續(xù)進行模擬，并在宿舍中間部分增加一列樓梯。增設樓梯后的一樓宿舍模型圖如圖3所示：

3結論

通過模擬，得出了如下結論并據(jù)此對宿舍樓的管理及結構設計方面提出了一些建議如下：

（1）宿舍樓下三個門的開閉狀態(tài)會對疏散產(chǎn)生影響，其中C門的開閉狀態(tài)對疏散的影響最大，相比B門的開閉對疏散影響不大，甚至在C門未開啟的情況下B門的開啟會大大增加疏散時間。因此考慮宿舍樓管理情況，在現(xiàn)有管理資源情況下，建議在日常管理中應保證A門和C門的開啟。

（2）即使宿舍人數(shù)增加，在宿舍樓中間增加一列樓梯不僅很大程度縮短了疏散時間，而且在三門同時開啟的狀況下也大大提高了A門在疏散時的利用率，可以保證人員更快撤離。因此我們建議高校在擴招這樣的大環(huán)境下，通過在宿舍樓中間增加樓梯的方法，既可滿足住宿需求，也可盡快疏散人群。

參考文獻：

[1]吳水根，游育林.基于BIM與Pathfinder的高層住宅應急疏散模擬研究[J].結構工程師，2017，33（04）：83-89.

[2]李利敏，閆金鵬.在校大學生肩寬及疏散速度的測量研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2014，40（11）：44-47.

[3]袁江瀅，程友鵬，葉麗芬，朱杰.樓梯位置對高校宿舍樓人員疏散安全性影響研究[J].消防科學與技術，2018，37（09）：1195-1198.