确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法技术

一种确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法。所述方法包括如下步骤：获取老年人的基本特征，所述基本特征包括视敏度VA、视线水平高度、无烟环境中的疏散速度V

【技术实现步骤摘要】
确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法
本专利技术涉及仿真模型领域，具体的说，是涉及一种确定疏散模型烟雾环境中老年人水平方向疏散速度的方法。
技术介绍
截至2018年底，我国60岁以上的老年人数量为2.49亿，占总人口数的17.9%，预计到2035年，我国将进入超老龄化社会。随着我国人口老龄化程度的不断加深，老年人在建筑中的安全问题受到社会各界的广泛关注。目前对于老年人紧急疏散的研究主要集中在疏散模型方面，通过疏散模拟可以得到全部人员的疏散时间、拥堵位置、各出口人流量等信息，从而了解人员疏散的全过程，以及对建筑的消防安全进行评估或者优化。但现有疏散模型在针对老年人方面存在缺陷，那就是将疏散速度设定为固定值，未考虑老年人的视敏度以及火灾所造成的烟雾环境下低能见度等因素对疏散速度的影响。在火灾中，能见度对于人员的疏散起着至关重要的作用。能见度通常由周围环境条件、被观察物体的条件和人员的视觉能力三个方面组成。前两个因素形成了视觉刺激，最后一个因素为视敏度。在相同光照情况下，老年人的视敏度通常是成年人的一半。在对老年群体建立疏散模型时需要考虑视敏度对疏散速度的影响，确定疏散速度是建立疏散模型的关键环节。如果疏散速度的设定值，与老年人实际疏散速度偏差较大，就会严重影响疏散模型的可靠性。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本专利技术提供一种确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法，利用本方法所确定的老年人在火灾中的水平方向疏散速度，更接近于老年人真实的疏散速度，能够为老年人群逃生管理和制定应急疏散预案提供科学依据。本专利技术的技术方案是：本种确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法，包括如下步骤：第一步，获取老年人的基本特征，所述基本特征包括视敏度VA、视线水平高度H、无烟环境中的水平方向疏散速度V0以及最小疏散速度Vmin；所述视敏度VA通过视力表测得，采用小数法记录；所述视线水平高度H通过测量眼睛高度获得；所述无烟环境中的水平方向疏散速度V0通过统计老年人行走距离和时间计算获得，公式为V0=s/t，其中s为行走距离，单位m，t为行走时间，单位s，V0单位m/s；所述无烟环境中的水平方向最小疏散速度Vmin通过给老年人佩戴透光率为10%的眼罩，统计老年人行走距离和时间计算获得；获得公式为Vmin=smin/tmin，其中smin为行走距离，单位m，tmin为行走时间，单位s，Vmin单位m/s；第二步，通过第一步中获取的视敏度VA，按照公式（1）确定老年人疏散速度开始下降时的消光系数Kc0；Kc0=0.6201-0.7862×(VA)+2.9203×(VA)2公式（1）其中Kc0为老年人疏散速度开始下降时的消光系数，单位m-1,VA为该老年人的视敏度，所述VA≥0.3；第三步，按照公式（2）确定老年人疏散速度降低到最小值时的消光系数Kc1：Kc1=(V0-Vmin)/0.31+Kc0公式（2）其中，V0和Vmin均经由第一步所获取；Kc0经由第二步所获取；第四步，通过PyroSim软件对需要进行火灾疏散模拟的建筑进行火灾模拟，获得该建筑任意时刻，老年人视线水平高度H的消光系数，记为Kc；具体路径如下：首先选定模拟建筑，保证用于火灾模拟的建筑与用于疏散模型中模拟的建筑为同一建筑模型；之后，在PyroSim软件中针对选定的建筑按照1：1的比例建立火灾模拟模型，对火灾模拟模型进行网格划分；再后，依据最不利原则，选择火灾风险大的场景设定火源位置，火源大小、火源材料和热释放速率依照《建筑防排烟系统技术规范》（GB51251-2017）设定；在Output-Plot3DData中选择EnablePlot3DOutput，在Quantity中选中[Species:SOOT]Visibility选项，之后，进行模拟；模拟所得到的能见度信息Dvis在Resultviewer中查看；具体路径如下：通过FDSResults-Plot3d-slices，右键选择AddSlice，在AddSlice对话框中，Quantity中选择SOOTVISIBILITY，PlaneType中选择Axis-aligned,轴线方向选择Z，Z轴高度为每层的楼层高度与上述视线水平高度H之和，能见度的数据信息会以xlsx格式储存，同样可用Excel查看。将能见度信息Dvis通过公式（3）转换为消光系数，得到任意水平位置任意时刻下老年人在视线水平高度H时的消光系数Kc；Dvis={x|x=A/Kc}公式（3）其中Dvis为能见度，单位m；A为3或8，自发光标志为8，表面反光标志为3,PyroSim软件中默认设置为3；Kc为消光系数，单位m-1；第五步，将经由第四步所获得的Kc与经由第二步所获得的Kc0以及经由第三步所获得的Kc1按照如下方式进行比对后，确定出疏散模型中老年人水平方向疏散速度V，即：当Kc≤Kc0时，V=VO;当Kc0<Kc≤Kc1时，V=V0-0.31×(Kc-Kc0);当Kc>Kc1时，V=Vmin。。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的主要目的在于解决
技术介绍
中所提到的建模缺陷问题，为老年人群逃生管理和应急疏散预案的制定提供科学依据和相应策略。本专利技术针对火灾疏散模拟中老年人的疏散速度的确定提出了一个更加精准的获取方法，是一种考虑老年人视敏度以及烟雾浓度的动态计算方法。本专利技术的实现是基于老年人视敏度来计算烟雾环境中的老年人的疏散速度，通过判断老年人所处空间位置，判断老年人的疏散状态，进而通过视敏度确定该老年人疏散速度开始受到烟雾浓度影响时的消光系数，以及不再受烟雾浓度影响时的消光系数，从而对老年人疏散过程进行区分，通过对需要进行疏散模拟的建筑进行火灾模拟，获得该建筑全过程的烟雾浓度的数据，与之前计算出来的消光系数进行比较，从而选取不同的函数进行计算，最终得到老年人在烟雾中的水平方向疏散速度。例如，该计算方法在进行疏散模拟时，老年人的速度处于动态变化的过程，该过程受到老年人视敏度和当前烟雾浓度的刺激以及所处空间位置的影响，而传统的疏散模拟对于人群速度的设定则是一个常数，与实际的疏散状况有所差别，该计算方法更加符合老年人在烟雾或者火灾环境中的疏散过程。该计算方法的应用可以精细化疏散模型，对老年人的疏散速度进行预测，为建筑的消防安全设计提供依据，为老年人创造一个更加安全的建筑环境，更加符合实际情况，并且能提供更加安全的救援决策的参考，提高了疏散模型的精度，同时也为建筑的消防安全设计提供更加可靠的依据。附图说明：图1为本专利技术方法流程图。图2为本专利技术方法计算函数示意图。图3为具体实施例建筑模型图。图4为火灾模拟到300s时的各层老年人视线水平高度H（H=1.5m）处的能见度图。图5为本方法计算结果验证图。图6为视敏度与年龄关系图。图7为实验环境图。图8为每个老年人在不同实验环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法，包括如下步骤：/n第一步，获取老年人的基本特征，所述基本特征包括视敏度VA、视线水平高度H、无烟环境中的水平方向疏散速度V

【技术特征摘要】
1.一种确定疏散模型中老年人水平方向疏散速度的方法，包括如下步骤：
第一步，获取老年人的基本特征，所述基本特征包括视敏度VA、视线水平高度H、无烟环境中的水平方向疏散速度V0以及最小疏散速度Vmin；
所述视敏度VA通过视力表测得，采用小数法记录；
所述视线水平高度H通过测量眼睛高度获得；
所述无烟环境中的水平方向疏散速度V0通过统计老年人行走距离和时间计算获得，公式为V0=s/t，其中s为行走距离，单位m，t为行走时间，单位s，V0单位m/s；
所述无烟环境中的水平方向最小疏散速度Vmin通过给老年人佩戴透光率为10%的眼罩，统计老年人行走距离和时间计算获得；获得公式为Vmin=smin/tmin，其中smin为行走距离，单位m，tmin为行走时间，单位s，Vmin单位m/s；
第二步，通过第一步中获取的视敏度VA，按照公式（1）确定老年人疏散速度开始下降时的消光系数Kc0；
Kc0=0.6201-0.7862×(VA)+2.9203×(VA)2公式（1）
其中Kc0为老年人疏散速度开始下降时的消光系数，单位m-1,VA为该老年人的视敏度，所述VA≥0.3；
第三步，按照公式（2）确定老年人疏散速度降低到最小值时的消光系数Kc1：
Kc1=(V0-Vmin)/0.31+Kc0公式（2）
其中，V0和Vmin均经由第一步所获取；Kc0经由第二步所获取；
第四步，通过PyroSim软件对需要进行火灾疏散模拟的建筑进行火灾模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽蒂，罗开洲，徐晓丽，贾娇娇，董智龙，许欣欣，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23