高校教学楼火灾与人员疏散模拟研究

图2教学楼Pyrosim模型
本研究的重点是对整个建筑空间的烟气蔓延及其组
图3火源与测点位置
1.3模拟结果分析
通过运行FDS的模拟后，利用Smokeview得到烟气蔓延情况见图4。

从火灾开始160s时烟气已经通过楼梯井到达顶层，340s时楼梯井几乎充满烟气，此时二层以上的人员在疏散过程中经过楼梯时可能会受到一定影响，使整体疏散速
（a）t=160s
（b）t=340s
图4教学楼火灾烟气蔓延过程
A处
C处
4
5
m
19.933.446.960.473.987.4101114128141155
温度：℃19.933.446.960.473.987.4101114128141155
温度：℃
28 728Xco 2/×10-625 89323 05920 22517 39114 55711 7238 8896 0553 221387
0.00
1472944415887358821 0291 1761 3231 470Xco/×10-60.063.066.059.0512.015.018.021.024.027.030.0
能见度/m
图11Pathfinder 模型效果图
疏散模型中影响疏散时间的人为设定参数主要是安全出口参数的设置、人群参数的设置、疏散行为的设置。

对于安全出口的设置，参照教学楼的实际条件，如图12示，只打开南北侧的出口A 和B ，出口C 和D 关闭，并且EXIT-B
EXIT-D
E X I T -C
EXIT-A
2.752.512.272.021.781.531.291.040.7950.55
3.00密度/人/m 2
出口B
出口D
出口C
出口A
出口E
（a ）不同疏散门的路线方向.
（b ）不同疏散楼梯的路线方向
图17
疏散路线方向图
对以上改进措施进行二次模拟后得到的疏散时间和安全判断见表2。

出口全开后减少的RSET 高达30s ，仅靠教学楼原有的出口数量达不到安全疏散的标准，只有360324
288252261
180144108
72360
预设条件
出口全开
新增出口
设置疏散路线
疏散时间/s
修改时间：2021年01月12日10:42:53
现象得到缓解。

20
406080200
1801601401201000330
300270240210180150120306090时间/s
F 3疏散走道人数/人
预设条件出口全开新增出门
设置疏散路线
图20不同条件下楼内3层疏散走道内人数变化
3结论
（1）在教学楼火灾场模拟中，温度和有毒有害气体对人员能造成直接伤害，但不是影响疏散的主要因素，能见度才是影响疏散的主要因素，会导致人员疏散的速度变慢，对ASET 的影响最大。

这表明了教学楼内应急疏散照明的重要性。

（2）该教学楼部分安全出口关闭的状态引起的疏散安全隐患极大，需要引起重视。

并且该教学楼原有的疏散条件不足以保证人员的大规模安全疏散，疏散条件有待提高。

（3）该教学楼属于老旧建筑，又处于正常使用状态，具有一定的改建价值。

对于这类长廊式的多层教学楼，增加出口宽度并不是首要措施，改进安全出口的数量和位置，使安全出口合理分流各层人员才是保证疏散安全的关键。

（4）设置合理的疏散路线对减少疏散时间的效果最好，应健全应急预案，定期进行应急疏散演练。

同时，高校的老旧教学楼应建立性能化防火分析和管理相协同的疏散机制，加大实验用电的安全监督力度，加强老旧电缆设备的检修换新力度，达到预防事故和降低事故后果的目标。

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Simulation of fire and evacuation
in university teaching buildings
XIE Ming-feng 1,2,LU Yi 2
(1.Institute of Disaster Prevention Science and Safety Technology,Central South University,Hunan Changsha 410075,China; 2.School of Resources &Environment and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technolo-gy,Hunan Xiangtan 411201,China)
Abstract:In order to improve the evacuation efficiency of the teaching building,reduce the risk of fire injury,this paper car-ries out modeling and fire simulation based on Pyrosim and FDS.Available Safety Egress Time is determined by analyzing the influence of temperature,toxic and harmful gases,visibility,etc.Required Safe Egress Time is also determined through evac-uation simulation based on Pathfinder.The congestion during the evacuation is analyzed.By improving the evacuation situa-tion,including the open state,number,width of egresses,and evacuation route,the simulations are conducted again,and the results are processed by Origin and compared,and discussed ac-cording to the judgment criteria of safe evacuation.The results show that opening all exits can avoid large casualties,but can-not ensure safety evacuation;for the multi-storey teaching build-ing with long corridor,the pedestrian congestion concentrate in the corridor and stairs rather than the exit,adding an outlet in the right place is more efficient than widen egress;planning rea-sonable evacuation route can significantly relieve the evacua-tion pressure of the corridor upper floors and two measures working together can fully ensure safety evacuation.
Keyw ords:fire protection;fire smoke;evacuation;simulation
作者简介：谢明峰（1998-），男，湖南邵阳人，中南大学防灾科学与安全技术研究所硕士研究生，主要从事消防安全、人员应急疏散与数值模拟等方面的研究，湖南省长沙市天心区韶山南路22号中南大学铁道校区，410075。

收稿日期：2020—08—28。