基于pathfinder的宿舍樓緊急疏散優化

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業大學金岸九棟學生宿舍樓的緊急疏散模型。在現有條件參數下，選擇了出口數量，樓梯以及寢室人數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，其數量眾多且管理難度大，加上一些學生不安全用電或者違規用電等問題，近年來關于學生宿舍的安全事故不在少數。

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。選取湖南農業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。根據模擬結果總結出了使宿舍樓疏散時間最短的優化方案，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建筑物參數概括

取湖南農業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。根據各尺寸，取宿舍樓一樓模型圖如圖1所示。

1.2人員參數設置

根據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關于出口數量的模擬

現行宿舍情況中，A門常開，而B，C兩門平常處于關閉狀態，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的模擬

根據上述模擬，選取疏散時間最短工況即四工況狀態繼續進行模擬，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會對疏散產生影響，其中C門的開閉狀態對疏散的影響最大，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].工業安全與環保，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.