本文關(guān)鍵詞：建筑物人員疏散逃生速度的數(shù)學(xué)模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

從人員在建筑物緊急疏散時(shí)同前后及左右人員擁護(hù)對(duì)人員啟動(dòng)加速度的影響機(jī)理出發(fā),建立了人員疏散動(dòng)力學(xué)方程,并推導(dǎo)出人員在擁擠環(huán)境下的移動(dòng)速度公式,得到人員移動(dòng)速度與從員擁護(hù)密度呈對(duì)數(shù)的關(guān)系,與前人觀測(cè)數(shù)據(jù)基于吻合,通過擬合分析表明前后人員的影響遠(yuǎn)大于側(cè)向。

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第3 5卷第 2期 212年 4月 1 0

武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版) E gn eigJun l fWu a nvri n ier o ra o h nU i sy n e t

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建筑物人員疏散逃生速度的數(shù)學(xué)模型 陸君安方， ( I武漢太學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，湖北武漢

正盧兆明趙春梅，, 407;2武漢大學(xué)土木工程學(xué)院， 302 .湖北武救 40 7 30 2

3香港城市大學(xué)建筑系) .

摘要：從人員在建筑物緊急疏散時(shí)同前后及左右人員擁擠對(duì)人員啟動(dòng)加速度的影響機(jī)理出發(fā).建立 r人員疏散 動(dòng)力學(xué)方程，并推導(dǎo)出人員在擁擠環(huán)境下的移動(dòng)速度公式，得到人員移動(dòng)速度與人員擁擠密度呈對(duì)數(shù)的關(guān)系，與

前人觀測(cè)數(shù)據(jù)基本吻臺(tái) .通過擬合分析表明前后人員的影響遠(yuǎn)大于側(cè)向

關(guān)鍵詞：建筑疏散；機(jī)理；數(shù)學(xué)模型；擬臺(tái)

中圖分類號(hào)：Ul, BI T T 1 2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A度、人群擁擠程度等；個(gè)人特征主要包括如性別、年齡、體力、直等；次個(gè)人經(jīng)歷、反其昕受教育、文化傳統(tǒng)及生活經(jīng)驗(yàn)等對(duì)逃生也具有一定的影響 .慮到考人群的一般特性，同時(shí)在人群中個(gè)人因素受周圍人員的制約，控制人群中人員移動(dòng)主要反映在人群擁擠程度對(duì)移動(dòng)速度的影響，中擁擠程度用人員密其度來量化，即單位面積上占據(jù)的人數(shù)、動(dòng)速度用移單應(yīng)時(shí)間前進(jìn)距離來量化 .外，此對(duì)于建筑物通道、 出口等還考慮單位寬度所通過的人數(shù) (即人流流量 )它們之間存在如下關(guān)系： . 人流流量=人流速度×人流密度×通道寬度

隨著高層建筑的不斷增多以及現(xiàn)有建筑的逐

步老化，各種事故隱患也在不斷增多，特別是建筑 物火災(zāi)時(shí)有發(fā)生火災(zāi)中由于人員不能及時(shí)疏散被

煙氣窒息情況十分突出，所造成的生命財(cái)產(chǎn)損失十分巨大，洛陽發(fā)生的】.5特大火災(zāi)由于疏散通如】2

道的阻塞而導(dǎo)致人員煙氣中毒或窒息死亡 .人們?cè)趯?duì)建筑物的火災(zāi)安全設(shè)計(jì)及評(píng)估過程中，，不得不慎重考慮建筑物的緊急避難問題 .過去人們對(duì)于建筑 物人員疏散主要是進(jìn)行一些描述及訪問性研究，隨

著現(xiàn)代建筑復(fù)雜及智能化程度的提高，對(duì)于火災(zāi)

安 全的分析僅停留在定性分析已遠(yuǎn)不能滿足要求，特別是近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種研究手段如：字?jǐn)z像、數(shù)計(jì)算機(jī)仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入，對(duì)于疏散過程的許多特征量的具體量化及各特征量之間關(guān)系的分析越來越引起火災(zāi)科學(xué)家和有關(guān)部 門的重視… .

通常情況下，人流密度越大，人與人之間的距離越小，人員移動(dòng)越緩慢；反之密度越小 .員移動(dòng)人越快 .去對(duì)于這些參數(shù)的研究主要是通過現(xiàn)場(chǎng)觀過 測(cè)和錄像記錄兩種手段進(jìn)行 .目前為止，到已積累

了大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，中，其比較典型的有前蘇聯(lián)的 Pet hnki l si美國(guó)的 F n al￣ r e esi Mi ki dc i【 n, mi,M c m a e n

1人員疏散的基本特征量及其觀測(cè) 成果 一

&N lH,國(guó)的 S i J日本的 n0加拿大的 e o英 s mt5, h d, Pu等人 al P A.To po經(jīng)過整理得到如圖 l . hm sn 的一組人流密度一人流速度關(guān)系曲線總體而言 . 人員緊急疏散逃生速度的制約因素很多 .同環(huán)境不不同的觀測(cè)結(jié)果均存在一定差別 .

般而言，人員在建筑物中的疏散主要涉及到

建筑物結(jié)構(gòu)布置、災(zāi)害環(huán)境、個(gè)人身體狀況、育經(jīng)教驗(yàn)四種因素共同作用 j災(zāi)害環(huán)境指如火災(zāi)煙氣濃 . 收稿日期：0 1 6 2 20—0—1

作者簡(jiǎn)介：陸君安 (95, . 14一)男浙江寧渡人，教授，博士生導(dǎo)師 .主要從事混沌控制與同步及復(fù)雜系統(tǒng)建模與計(jì)算的 研究與教學(xué)

基金項(xiàng)目：香港政府研究局資助項(xiàng)目( r t Ga n

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