综合商厦火灾风险评估及疏散路径优化方法研究

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随着城镇化规模的不断扩大,一种集商业、饮食、办公和文化娱乐于一体的多功能综合商厦越来越多涌现出来。综合商厦在为人们生活提供方便的同时,由于存在建筑结构复杂、空间体积大、可燃物多的特点,也带来了隐患,导致商厦内部火灾荷载大、火灾风险区域难以明确,发生火灾风险高。火灾的发生会给国家、社会和个人带来难以磨灭的损害。因此,综合商厦火灾风险评估对这种结构体火灾风险的控制具有重要的意义。通过对综合商厦危险源辨识,结合火灾致因理论及层次分析法,筛选出综合商厦火灾的相关指标,对指标进行关联性分析,最终建立了综合商厦火灾风险评估指标体系。通过对模糊层次综合评价法理论研究,对评估指标体系中权值进行了合理的赋值计算。通过重新构建半定量Gustav法中的评估公式,建立了固有火灾危险度Rg及人员火灾危险度Rd模型,引入2.9和3.0权重值,判断Rg、Rd是否满足安全需求,结合综合评估的思想得到了综合商厦火灾危险度Rn,合理的反应综合商厦火灾风险程度,并根据Rn值将其分为了安全、较安全、一般安全、较危险与危险五个等级。针对Rd的风险度不满足安全需求的情况,通过对智能疏散算法蚁群算法的优化研究,建立了人员疏散路径优化模型,以实现综合商厦火灾疏散路径动态寻优,并实现对疏散路径的重新规划。通过新城综合商厦实例应用,将新城综合商厦按其功能及防火分区划分了 13个火灾风险评估区域。风险评估结果表明了 13个区域中只有影院的火灾危险度为一般安全,且Rd数值为3.45,人员火灾危险度不满足安全要求。考虑排烟系统失效情况下,得到人员必需疏散时间TREST(294 s)大于人员可用疏散时间TAEST(272.4 s),此时火灾威胁人员安全。对影院防火分区4F-03中增加一个安全疏散门及安全出口,得到了人员必需疏散时间TREST为262.5 s,小于人员可用疏散时间TAEST(272.4 s),在此基础上应用优化蚁群算法重新规划疏散路径图,并计算得到Rd为2.46,满足安全需求,影院区的火灾危险等级降为较安全,从而为新城综合商厦火灾风险合理有效控制提供了科学依据。图[22]表[27]参[74]
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