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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 重大突發(fā)公共事件下的人員疏散機(jī)理研究
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 本作品是在分析我國突發(fā)公共事件理論并調(diào)研國內(nèi)外大量的有關(guān)建筑火災(zāi)煙氣遷移與人員疏散機(jī)理研究的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，開展小尺寸火災(zāi)煙氣實(shí)驗(yàn)，組織高校學(xué)生疏散實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)軟件FDS和人員疏散Pathfinder模型對(duì)建筑火災(zāi)煙氣遷移特性規(guī)律和突發(fā)公共事件下的人員疏散機(jī)理進(jìn)行分析研究。
- 詳細(xì)介紹：
- 近年來，全球頻發(fā)的自然災(zāi)害給人類社會(huì)造成了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，自然災(zāi)害成為各國面臨的共同挑戰(zhàn)。我國政府堅(jiān)持以人為本，始終把保護(hù)公眾的生命財(cái)產(chǎn)安全放在第一位，把減災(zāi)納入經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，作為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。本文正是在這樣的背景下，闡述了重大突發(fā)公共事件的基本理論，著重從建筑火災(zāi)與地震等突發(fā)公共事件下的人員疏散方面展開研究，詳細(xì)介紹了小尺寸火災(zāi)煙氣遷移實(shí)驗(yàn)研究，教室火災(zāi)學(xué)生疏散實(shí)驗(yàn)，建立了大學(xué)宿舍樓火災(zāi)煙氣模型并結(jié)合FDS與Pathfinder、FDS+EVAC等進(jìn)行了對(duì)比模擬分析。研究發(fā)現(xiàn)，危害性氣體CO在水平方向上的濃度演變非常相近，氣體濃度變化的規(guī)律基本一致，數(shù)值上差距也比較小，這說明在水平方向上危害性氣體受到火源的影響非常大，表明火源處產(chǎn)生的危害性氣體成分能夠沿著水平方向傳播到遠(yuǎn)距離處而自身濃度的變化很小。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，對(duì)處于走廊中向安全出口疏散逃生的人員來說，他正在逃往的方向可能是更為危險(xiǎn)。因?yàn)槟抢锟赡艽嬖诘奈：π詺怏w的濃度，比他現(xiàn)在所處位置的濃度更高，而且煙氣層高度已經(jīng)更早地下降到對(duì)人有影響的范圍。由此，建筑防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要針對(duì)這個(gè)問題考慮改進(jìn)，比如：為防止煙氣在走廊端頭的迂回并使人能匍匐逃生，可要求在建筑物走廊端頭設(shè)有窗戶等排煙口安裝風(fēng)速可調(diào)的排煙裝置，而排煙口上沿高度則應(yīng)與走廊高度相當(dāng)。同時(shí)在簡要介紹了汶川地震中小學(xué)教學(xué)樓破壞情況并分析了國內(nèi)外人員疏散研究背景與研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)某中學(xué)教學(xué)樓模型建立的人員疏散數(shù)值分析模型。研究發(fā)現(xiàn)人員對(duì)出口的選擇以及人員擁擠程度對(duì)人員疏散效率影響很大。研究分析還表明人員疏散過程中個(gè)體因素很難控制，尤其是人員心理因素對(duì)其疏散效率的影響有待進(jìn)一步深入研究。本文的分析研究為以后的突發(fā)公共事件下的應(yīng)急疏散演練提供重要理論參考，具有一定的社會(huì)價(jià)值。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)的煙氣實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行小尺寸煙氣遷移實(shí)驗(yàn)，得出煙氣在水平方向及狹長走廊上的分布規(guī)律，應(yīng)用于大型高層建筑火災(zāi)模擬分析中，得出建筑防火安全設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施，如在走廊處設(shè)置風(fēng)速可調(diào)的排煙風(fēng)機(jī)；同時(shí)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了人員疏散實(shí)驗(yàn)，建立了地震條件下的中學(xué)教學(xué)樓疏散模型。以上分析研究的目的是為重大突發(fā)公共事件下的人員緊急疏散預(yù)案提供理論指導(dǎo)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 根據(jù)小尺寸建筑火災(zāi)煙氣實(shí)驗(yàn)臺(tái)，基于相似性分析方法，建立研究模型，運(yùn)用火災(zāi)模擬分析軟件FDS，綜合分析評(píng)價(jià)火災(zāi)條件下煙氣遷移特性規(guī)律，同時(shí)針對(duì)高校宿舍樓建立火災(zāi)煙氣和人員疏散模型，組織開展疏散實(shí)驗(yàn)與問卷調(diào)查，建立人員疏散應(yīng)急預(yù)案，具有創(chuàng)新精神與實(shí)踐意義。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 作品的研究成果火災(zāi)煙氣遷移實(shí)驗(yàn)裝置已申請(qǐng)國家實(shí)用新型專利（200920142611.4），實(shí)驗(yàn)研究成果已發(fā)表在國內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上。同時(shí)暑期將開展大型公共場(chǎng)所（商場(chǎng)超市等）的疏散演習(xí)與問卷調(diào)查，進(jìn)行防災(zāi)抗震科學(xué)知識(shí)的宣傳，組織三下鄉(xiāng)防災(zāi)減災(zāi)宣傳活動(dòng)。另外，將與消防部門合作進(jìn)行公交車等交通工具火災(zāi)研究，與地震局組織中小學(xué)學(xué)生疏散演練，制定應(yīng)急預(yù)案。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 近年來，全球頻發(fā)的自然災(zāi)害給人類社會(huì)造成了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，自然災(zāi)害成為各國面臨的共同挑戰(zhàn)。本文詳細(xì)介紹了小尺寸火災(zāi)煙氣遷移實(shí)驗(yàn)研究，教室火災(zāi)學(xué)生疏散實(shí)驗(yàn)，建立了大學(xué)宿舍樓火災(zāi)煙氣模型并結(jié)合FDS與Pathfinder、EVAC等進(jìn)行了對(duì)比模擬分析。研究發(fā)現(xiàn)，危害性氣體CO在水平方向上的濃度演變非常相近，這說明在水平方向上危害性氣體受到火源的影響非常大。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，對(duì)處于走廊中向安全出口疏散逃生的人員來說，他正在逃往的方向可能是更為危險(xiǎn)。因?yàn)槟抢锟赡艽嬖诟叩奈：π詺怏w的濃度，而且煙氣層高度已經(jīng)更早地下降到對(duì)人有影響的范圍。由此，建筑防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要針對(duì)這個(gè)問題考慮改進(jìn)，在建筑物走廊端頭設(shè)有窗戶等排煙口安裝風(fēng)速可調(diào)的排煙裝置，而排煙口上沿高度則應(yīng)與走廊高度相當(dāng)。同時(shí)在簡要介紹了汶川地震中小學(xué)教學(xué)樓破壞情況并分析了國內(nèi)外人員疏散研究背景與研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)某中學(xué)教學(xué)樓模型建立的人員疏散數(shù)值分析模型。研究發(fā)現(xiàn)人員對(duì)出口的選擇以及人員擁擠程度對(duì)人員疏散效率影響很大。本文的分析研究為以后的突發(fā)公共事件下的應(yīng)急疏散演練提供重要理論參考，具有一定的社會(huì)價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況
- [1]The Ratio of Fuel and Air Under Natural Ventilation Obtained Through the Same Opening. 2009 International Conference on Energy and Environment Technology. （EI收錄） [2]Experimental research and numerical simluation of the smoke transportation in hallway-side building fire. Journal of Applied Fire Science ,2008, 16(3): 269-289.（EI收錄） [3]高層建筑火災(zāi)煙氣遷移特性研究. ****大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),Vol.16 No.5 Oct.2008,p58-64. [4]火災(zāi)模擬有限元軟件綜述.中國公共安全,NO.1,2009年3月. [5]我國政府應(yīng)對(duì)突發(fā)公共事件的高效應(yīng)急管理機(jī)制.中國公共安全；2008，13：77-82.
鑒定結(jié)果
- 作品的研究成果火災(zāi)煙氣遷移實(shí)驗(yàn)裝置已申請(qǐng)國家實(shí)用新型專利（200920142611.4），研究成果已發(fā)表在國外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊 Journal of Applied Fire Science 上。
參考文獻(xiàn)
- [1]方廷勇.自然通風(fēng)狀況下的煙氣在典型建筑結(jié)構(gòu)中的遷移及危害性評(píng)價(jià)研究.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006. [2]馮文興.典型建筑結(jié)構(gòu)中火災(zāi)危害性氣體向遠(yuǎn)處的傳播特點(diǎn)和分布規(guī)律.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006. [3]Archibald Tewarson. Nonthermal fire damage. J. Fire Science, 10:188~241,1992. [4]Jukka Hietaniemi, Raija Kallonen, Esko Mikkola. Burning characteristics of selected substances: production of heat, smoke and chemical species. Fire and Materials, 23(4):171~185 ,1999. [5]楊立中，馮文興等.腔室火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣在毗鄰走廊中的傳播遷移熱.科學(xué)與技術(shù)第5卷第3期,2006年9月 [6]楊立中,方廷勇等.遠(yuǎn)離火源位置點(diǎn)煙氣濃度變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究.工程熱物理學(xué)報(bào).第25卷第4期,2004 年7月. [7]李引擎.建筑防火工程.化學(xué)工業(yè)出版社,北京, 2004.
同類課題研究水平概述
- 近年來，全球頻發(fā)的自然災(zāi)害給人類社會(huì)造成了巨大的生命和財(cái)產(chǎn)損失，自然災(zāi)害成為各國面臨的共同挑戰(zhàn)。Fardell等人建立全尺寸的房間-走廊模型研究;Heskestad開始研究在火源附近的煙氣的溫度場(chǎng)、煙氣層厚度等;Nelson提出臨近火源房間的通道中缺少氧氣是導(dǎo)致高濃度CO傳播的根本原因；美國NIST火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一系列的火災(zāi)煙氣實(shí)驗(yàn);中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建筑火災(zāi)研究室主任楊立中教授等以受限空間建筑火災(zāi)為中心，探索火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律；煙氣的輸運(yùn)規(guī)律；緊急條件下建筑物（群）內(nèi)人員的疏散規(guī)律等，為建筑火災(zāi)性能化設(shè)計(jì)方法提供科學(xué)依據(jù)。但是對(duì)于煙氣是如何遷移，在遷移過程中的發(fā)展變化，以及不同高度上的危害性氣體濃度的研究的相對(duì)較少。尤其是重大突發(fā)公共事件下的人員疏散機(jī)理研究非常少，為此本作品闡述了重大突發(fā)公共事件的基本理論，著重從建筑火災(zāi)與地震等突發(fā)公共事件下的人員疏散方面展開研究，詳細(xì)介紹了小尺寸火災(zāi)煙氣遷移實(shí)驗(yàn)研究，教室火災(zāi)學(xué)生疏散實(shí)驗(yàn)，建立了大學(xué)宿舍樓火災(zāi)煙氣模型并結(jié)合FDS與Pathfinder、FDS+EVAC等進(jìn)行了對(duì)比模擬分析。同時(shí)在簡要介紹了汶川地震中小學(xué)教學(xué)樓破壞情況并分析了國內(nèi)外人員疏散研究背景與研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)某中學(xué)教學(xué)樓模型建立的人員疏散數(shù)值分析模型。研究發(fā)現(xiàn)人員對(duì)出口的選擇以及人員擁擠程度對(duì)人員疏散效率影響很大。本文的分析研究為以后的突發(fā)公共事件下的應(yīng)急疏散演練提供重要理論參考，具有一定的社會(huì)價(jià)值。
