基于pathfinder的宿舍楼紧急疏散优化

李莹莹 卢丽丽

摘要：为了减少宿舍楼的紧急疏散时间，利用pathfinder疏散软件模拟了湖南农业大学金岸九栋学生宿舍楼的紧急疏散模型。在现有条件参数下，选择了出口数量，楼梯以及寝室人数三个因素进行变量模拟。最终模拟结果显示该宿舍楼左侧小门C对疏散时间影响较大，且如果在楼内增设一座楼梯可大大提高大门A在紧急疏散时的利用率，同时缩短疏散时间，保障人员尽快撤离。

关键词：学生宿舍楼;紧急疏散;pathfinder模拟;结构优化

近年来，高校扩招计划使越来越多的大学生走进了校园。学生宿舍作为大学生活的重要场所，其数量众多且管理难度大，加上一些学生不安全用电或者违规用电等问题，近年来关于学生宿舍的安全事故不在少数。

为模拟宿舍楼目前的疏散能力，并在考虑实际条件的情况下寻找可以缩短疏散时间的方案。选取湖南农业大学金岸九栋宿舍楼为对象，利用pathfinder疏散软件[1]对该宿舍楼进行模拟分析。根据模拟结果总结出了使宿舍楼疏散时间最短的优化方案，提高了宿舍楼面对紧急情况时的疏散能力，更大程度地保障了紧急疏散时学生可以尽快逃离宿舍楼，减少人员伤亡。

1模型建立

1.1建筑物参数概括

取湖南农业大学金岸九栋这一矩形宿舍楼为研究对象，通过Google地图，测得该宿舍楼长为66m，宽18m.该宿舍楼共有六层，一楼设有一可开四扇小门的大门，在此将其简化为一宽为3.36m的大门A。该宿舍楼左右两侧各有一列楼梯，楼梯宽为1.2m，且楼梯下分别设有两个宽为1.5m的小门B和C。每间宿舍可简化为一长7m，宽3.5m的小矩形。根据各尺寸，取宿舍楼一楼模型图如图1所示。

1.2人员参数设置

根据李利敏闫金鹏两人的研究，取紧急疏散下楼时速度为1.2m/s[2]，另外取平均肩宽为40cm[3]。每间寝室设置初始人数为5人，则该宿舍楼可容纳985人。

2仿真模拟

2.1关于出口数量的模拟

现行宿舍情况中，A门常开，而B，C两门平常处于关闭状态，在模拟过程中，分别模拟了如表1所示四种工况：

2.2关于楼梯设置及宿舍人数的模拟

根据上述模拟，选取疏散时间最短工况即四工况状态继续进行模拟，并在宿舍中间部分增加一列楼梯。增设楼梯后的一楼宿舍模型图如图3所示：

3结论

通过模拟，得出了如下结论并據此对宿舍楼的管理及结构设计方面提出了一些建议如下：

（1）宿舍楼下三个门的开闭状态会对疏散产生影响，其中C门的开闭状态对疏散的影响最大，相比B门的开闭对疏散影响不大，甚至在C门未开启的情况下B门的开启会大大增加疏散时间。因此考虑宿舍楼管理情况，在现有管理资源情况下，建议在日常管理中应保证A门和C门的开启。

（2）即使宿舍人数增加，在宿舍楼中间增加一列楼梯不仅很大程度缩短了疏散时间，而且在三门同时开启的状况下也大大提高了A门在疏散时的利用率，可以保证人员更快撤离。因此我们建议高校在扩招这样的大环境下，通过在宿舍楼中间增加楼梯的方法，既可满足住宿需求，也可尽快疏散人群。

参考文献：

[1]吴水根，游育林.基于BIM与Pathfinder的高层住宅应急疏散模拟研究[J].结构工程师，2017，33（04）：83-89.

[2]李利敏，闫金鹏.在校大学生肩宽及疏散速度的测量研究[J].工业安全与环保，2014，40（11）：44-47.

[3]袁江滢，程友鹏，叶丽芬，朱杰.楼梯位置对高校宿舍楼人员疏散安全性影响研究[J].消防科学与技术，2018，37（09）：1195-1198.