人员疏散软件SIMULE的应用

基于IES-VE的某办公楼逃生模拟研究一、引言随着城市人口的不断增加和办公楼的密集建设，火灾等突发事件给办公楼带来了严重的安全隐患。

为了有效地预防和处理这些事故，许多研究者开始利用IES-VE这样的软件进行办公楼逃生模拟研究，以便更好地了解逃生过程中的安全问题并提出有效的解决方案。

二、研究背景办公楼作为城市中最常见的建筑类型之一，其安全性一直备受关注。

在建筑设计和规划初期，就应充分考虑逃生通道、疏散楼梯等问题。

在大多数情况下，由于缺乏科学的实验数据和模拟研究，建筑师和设计者可能无法充分了解办公楼逃生过程中的安全问题。

为了更好地了解办公楼逃生过程中的安全问题，研究者开始利用先进的建筑模拟软件，如IES-VE，进行逃生模拟研究。

该软件能够模拟建筑内部的温度、烟雾分布以及人员疏散过程，为研究者提供了宝贵的数据和信息。

三、研究目的本研究旨在通过利用IES-VE软件，模拟某办公楼逃生过程中可能出现的安全问题，并提出相应的解决方案。

具体包括以下内容：1. 模拟办公楼火灾发生后的烟雾扩散情况，找出疏散过程中可能受到威胁的区域。

2. 模拟不同逃生路线的人员疏散时间和效率，找出最安全和最快捷的逃生路线。

3. 提出针对模拟结果的安全建议和措施，以提高办公楼逃生过程中的安全性。

四、研究方法1. 收集办公楼结构和建筑参数的基本信息，包括建筑平面图、楼层高度、出入口位置等。

2. 利用IES-VE软件建立办公楼逃生模拟模型，包括建筑结构、人员疏散模型、烟雾扩散模型等。

4. 分析模拟数据，找出安全问题和潜在的风险区域，并提出相应的安全建议和措施。

五、研究结果通过利用IES-VE进行办公楼逃生模拟，我们得到了如下研究结果：1. 烟雾扩散情况：模拟结果显示，办公楼火灾后，烟雾在楼内的扩散速度较快，易造成人员逃生困难。

2. 疏散路线效率：通过模拟不同的疏散路线，我们发现某些疏散楼梯存在瓶颈现象，影响了人员疏散的效率。

3. 安全建议：基于模拟结果，我们提出了加强疏散楼梯的宽度和数量、增加疏散指示标识、加强疏散习惯培训等安全建议和措施。

人员疏散软件S I M U L E X的应用(总15页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除人员疏散软件SIMULEX的应用2009年10月1.构建建筑模型该建筑总共四层，每层建筑模型如图1。

1st floor2nd floor3rd floor4th floor图1 建筑各层模型图2.设置安全出口安全出口在楼层平面图中用于一个类似与“工”的符号表示，布置在建筑边界之外，离建筑嘴边界上对外门洞距离不小于一米的位置。

图2即为安全出口示意图，exit1，exit2 分别是2处安全出口。

图2 安全出口示意图3．设置楼梯1）Staircase1-12）Staircase1-23）Staircase2-14）Staircase2-25）Staircase3-16）Staircase3-24．定义连接每个楼梯必须通过两条“连接”与两个楼层相连，这两个“连接”分别位于楼梯的两端。

每个“连接”在窗口中以类似的“T”型符号标识。

在楼层平面与楼梯平面中的“连接”标识“T”前后，分别应留有的净空间。

这样可以使人员自由通过设定的“连接”，确保人员横穿设定的“连接”时不会出现故障。

1）floor12）floor23）floor34）floor45．等距图的计算当所有的楼梯和出口设置完成后，点击Distance map菜单中的Calculate 子项，将弹出对话框显示将计算的等距图是系统默认等距图，点击ok，完成等距图的计算。

图3即为等距示意图。

1st floor2nd floor3rd floor4th floor图3 各层等距图6．定义人员等距图计算完成以后，向建筑物中设置人员，本次实验采取成组定义方法。

定义人员，首先设置人员属性，包括设置人员类型（人员类型、人员的尺寸、分布及疏散速度等）。

具体如图4所示。

图4 人员定义7．模拟当人员定义完成后，工程文件保存后，就可以开始进行人员疏散模拟了。

目前国际上较为流行的常用疏散摹拟软件一览表目前国内性能化防火设计项目中采用较多的疏散模型工具有 SIMULEX 、STEPS 、 BuildingEXODUS ，以及日本避难安全检证法提供的水力模型等，下面简要对其进行介绍。

SIMULEX 软件是由苏格兰集成环境解决有限公司 (Integrated Environmental Solu-tions Ltd ) 的 Peter Thompson 博士开辟，用来摹拟大量人员在多层建造物中的疏散。

可以运行于任何32 位微软操作系统的基于 intel 的 PC (win95/98/ME/2000)，采用 C++语言编制。

STEPS (Simulation of Transient Evacuation and Pedestrian Movements ，瞬态疏散和步行 者挪移摹拟)是一个三维疏散软件，由 Mott MacDonald 设计。

办公区、体育场馆、购物中 心和地铁车站都是可以作为事例的地方， 这些地方要求确保在正常情况下的简单运输， 而在应用特征合用于单一出口的多层建造物， 可应用于调查建造 物避难上的相对复杂性问题用来摹拟大量人员的挪移(上限至 700 人)的摹拟， 人员由区域挪移至最近出口的方法是应用最短路径 演算法摹拟大量旅客挪移(上限至30000 人)的摹拟，以 用来设计航站大厦内的旅客容量与流量针对住宅避难者设计， 摹拟人在火灾中所做的决定 和不连续行动的状态以不连续性事件来摹拟高层建造物火灾的避难模 式，可摹拟大量人员情况，仍考虑人的行为特征 摹拟行动的结果成功与否， 检验完成行动所需的时 间用库仑定律的磁场来代表避难空间， 个体人依据磁 场强弱来选择出口和逃生路径看重个体空间、碰撞角度及避难时间等生理行为，同时考虑个人在其他避难者、 环境影响下的心理反应利用图解的界面工具， 来摹拟避难时认知过程的一 种随机模式可在个人电脑或者工作站系统中运行， 用来摹拟大型 空间内大量人员避难的软件。

基于IES-VE的某办公楼逃生模拟研究IES-VE（Integrated Environmental Solutions-Virtual Environment）是国际上广泛使用的一种基于电脑模拟的建筑性能分析工具，可以对建筑内部环境、能源利用、照明等进行全面的模拟和分析。

在这篇文章中，我们将基于IES-VE进行某办公楼逃生模拟研究。

1. 知识背景介绍：在火灾等突发事件发生时，建筑内部的人员如何快速、安全地逃生是非常重要的。

逃生模拟研究能够帮助我们了解建筑内部的逃生情况，评估逃生路径和设备的安全性，并优化建筑设计，提高逃生效率和人员安全性。

2. IES-VE逃生模拟功能简介：IES-VE是一款强大的建筑性能模拟软件，其中包括逃生模拟功能。

逃生模拟可以对建筑内部的人员进行数量和动态的模拟，包括人员的行为、移动速度和逃生路径选择等。

通过逃生模拟，我们可以直观地观察建筑内部的人员分布情况、拥挤程度、逃生路径选择等信息，从而评估建筑的逃生性能。

3. 研究目的：本研究的目的是利用IES-VE对某办公楼进行逃生模拟研究，评估建筑内部的逃生路径和出口的安全性，为建筑设计和管理提供参考。

4. 研究方法：我们需要收集某办公楼的建筑信息，包括建筑平面图、楼层布局、出入口位置等。

然后，将这些信息输入到IES-VE软件中，建立建筑模型。

接下来，我们可以通过模拟功能设置人员的行为和移动速度，并设定不同的逃生路径和时间窗口。

进行逃生模拟，观察人员的逃生情况，并统计逃生时间、拥挤程度等指标。

5. 研究结果：逃生模拟的结果可以直观地表现在实时的视频中，从而可以清晰地观察到人员的逃生情况。

通过观察模拟视频，我们可以评估不同逃生路径的通行能力和安全性，并在需要时进行优化。

还可以通过统计人员的逃生时间、平均速度、出口拥挤程度等指标来评估建筑的逃生性能。

6. 研究意义：基于IES-VE进行逃生模拟研究可以提供有关建筑逃生性能的重要信息，为建筑设计和管理提供科学的依据。

常用的疏散模拟软件疏散模拟软件的发展十分迅速，疏散模型、算法都在不断地更新、完善。

目前，常用的疏散模拟软件有五种：（1）FDS + Evac，由芬兰VTT技术研究中心研发，FDS + Evac的运动计算模型采用Helbing的社会力模型。

软件将人员等价于有自驱动且有几何特性的粒子。

建筑内存在一个符合流体力学规律引导人员“流动”的虚拟流场，就如同在出口设置一台抽风机，吸引人员从建筑中流出来；软件不考虑人员的“再进入行”、“羊群行为”、“回避行为”（2）Building EXODUS，由英国格林威治大学研发，是一个模拟个人、行为和封闭区间的细节的计算机疏散模型。

模型包括了人与人之间、人与建筑之间和人与环境之间的互相作用。

它可以模拟大型建筑物中上千人规模的疏散并可包含火灾烟气影响因素。

在EXODUS中，空间和时间用二维空间网格和仿真时钟表示。

空间网格反映了建筑物的几何形状、出口位置、内部分区、障碍物等。

多层几何形状可以用由楼梯连接的多个网格组成，每一层放在独立的窗口中。

建筑平面图或用CAD产生的DXF文件，也可用交互工具提供，网格由节点和弧线组成，每一个节点代表一个小的空间，每一段弧代表节点之间的距离。

人员沿着弧线从一个节点到另外一个节点。

该软件由5个互相关联的子模型组成，它们是人员、移动、行为、毒性和危险子模型。

模型跟踪每一个人在建筑物中的移动轨迹，以及人们的模拟状态——或者疏散到安全地点，或者被火灾所伤害。

模型基于行为规则和个体属性，每一个人的前进和行为由一系列启发性规则决定。

行为子模型决定了人员对当前环境的响应，并将其决定传递给移动子模型。

行为子模型在两个层次起作用，即全局行为和局部行为，全局行为假设人员采用最近的可用疏散出口或者最熟悉的出口来逃生；局部行为可以模拟以下现象：决定人员对疏散警报的初始响应、冲突的解决、超越以及选择可能的绕行路径等。

这些都取决于人员的个体属性。

毒性子模型决定环境对人员的生理影响，考虑了毒性和物理危险，包括升高的温度、热辐射、C0、C02以及02含量等因素影响，并且估计了人员失去行动能力的时间；它采用‘毒性比例效果剂量’模型(FED)，假设火灾危险的影响由接受到的剂量而不是暴露的浓度决定，并且累计暴露期间的比例。

基于IES-VE的某办公楼逃生模拟研究
随着城市化进程的不断推进，城市中的高层建筑越来越多，如何提高高层建筑的逃生能力成为一个重要的问题。

因此，利用IES-VE软件进行逃生模拟以研究和探讨高层建筑的逃生问题变得越来越重要。

本文以某高层办公楼为例，使用IES-VE软件完成了该办公楼的逃生模拟研究。

首先，对该办公楼的建筑信息进行输入，并进行准确的模拟环境设置。

然后，通过模拟程序进行初始状态下的建筑物火灾模拟，并获得烟雾影响下的可疏散时间和疏散途径。

逃生模拟研究的重点是建立建筑物火灾模型，利用IES-VE软件进行火灾分析和疏散分析。

本文运用人员密度方法和FDS火灾模拟手段，对建筑物火灾进行了模拟，通过生成和计算烟雾浓度场，得到烟雾影响可疏散时间及逃生过程中的疏散途径。

在模拟过程中，考虑到人员的行为对疏散过程存在一定的影响，本文对人员的行为进行分析，例如人员在火灾中的行进速度、人员疏散的主要路径等因素。

同时，考虑到操作人员具有较高的普遍性，本文还分别对操作人员和普通人员进行不同的火灾模拟，并比较得出两者在疏散行为上的差异。

本文采用的逃生模拟方法在提高建筑物逃生能力方面起到了重要的作用。

在研究过程中，通过模拟和优化，可以对建筑物的疏散设计进行进一步的完善和优化。

同时，模拟结果还可用于制定建筑物火灾应急预案，提高建筑物人员逃生速度和安全性。

虚拟现实在消防员训练和应急准备中的应用随着科技的飞速发展，虚拟现实技术已经从科幻电影中的幻想走进了现实生活。

如今，这一创新技术正逐渐渗透到各行各业，其中就包括消防员的训练和应急准备工作。

首先，让我们来了解一下虚拟现实技术。

它通过计算机生成的三维环境为用户提供了一种沉浸式的体验，使用户仿佛置身于一个虚拟的世界中。

这种技术的特点在于其高度的交互性和沉浸感，使得用户可以与虚拟环境中的对象进行实时互动。

那么，虚拟现实技术如何应用于消防员的训练和应急准备呢？首先，虚拟现实技术可以模拟各种火灾场景，为消防员提供逼真的训练环境。

传统的消防训练往往受到场地、设备等条件的限制，而虚拟现实技术则可以打破这些限制，创造出各种复杂的火灾场景，让消防员在安全的环境中进行高强度的训练。

这就像给消防员穿上了一副“火眼金睛”，让他们能够洞察火场的每一个角落。

其次，虚拟现实技术可以提高消防员的应急反应能力。

在虚拟环境中，消防员可以反复练习应对各种突发情况的技能，如疏散人群、扑灭火源等。

这种训练方式不仅有助于提高消防员的专业技能，还能增强他们在紧急情况下的应变能力。

正如古人云：“熟能生巧”，通过不断的练习，消防员可以在真正的火场中更加从容不迫。

此外，虚拟现实技术还可以帮助消防员进行心理调适。

火灾现场往往充满了危险和不确定性，消防员需要具备强大的心理素质来应对这些挑战。

虚拟现实技术可以为消防员提供一个安全的平台，让他们在虚拟环境中体验火场的压力和紧张感，从而更好地适应这种高压环境。

这就像是给消防员穿上了一件“心理护甲”，让他们在面对火魔时更加从容不迫。

然而，虚拟现实技术在消防员训练和应急准备中的应用并非一帆风顺。

目前，这项技术仍处于发展阶段，尚需克服一些技术难题和成本问题。

同时，我们也需要关注虚拟现实技术可能带来的负面影响，如过度依赖虚拟训练可能导致消防员在真实火场中的反应能力下降等问题。

因此，我们需要在推广虚拟现实技术的同时，加强相关的研究和监管工作。

基于STEPS的地下双层岛式站台人员疏散模拟研究地铁车站是人员密集场所，一般为地下空间。

地铁站台的主要形式为岛式、侧式和混合式3种。

由于内部空间相对封闭、疏散出口较少，具有火灾烟气不易排除、热量集中、散热缓慢、气流温度升高快、能见度差等特点，一旦发生火灾，人员疏散及火灾扑救十分困难，涉及范围往往很大。

如：2010年3月29日发生在俄罗斯首都莫斯科地铁一号线的卢比扬卡和文化公园地铁站爆炸造成至少41人死亡，60多人受伤。

因此，如何安全而有效地将站台和列车上的人员疏散出去，是一个很值得研究的课题。

目前国内规范在计算人员疏散时间时，重点考虑了站台疏散设施的通行能力，而并没有考虑人员类型、疏散行走速度以及疏散路径等因素对人员疏散时间的影响。

本文以某地地下双层岛式站台车站为例，针对设定疏散场景使用STEPS软件对人员疏散时间进行模拟，并结合我国《地铁设计规范》中有关疏散时间的计算进行比较分析。

研究地铁车站站台的疏散策略对人员疏散时间的影响，为地铁管理人员制定疏散策略提供一定的参考。

1 地铁站台人员疏散设计要求地铁车站内待疏散人员主要为站台层和站厅层人员。

站台层人员需要通过站台层的敞开楼扶梯或封闭楼梯间疏散至站厅层，再通过站厅层疏散通道疏散至安全出口，最后疏散至室外安全区。

站厅层人员可以直接通过临近的安全出口或楼梯间疏散至室外安全区。

依据《地铁设计规范》(GB 50157-2013)第19.1.9条出口楼梯和疏散通道的宽度，应保证在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下，6min内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人员全部撤离站台。

2 疏散模拟软件介绍本文通过运用STEPS软件模拟人员疏散至安全出口所需疏散时间。

在评估人员是否满足规定的要求的同时，分析可能影响地铁站台人员疏散时间的因素。

STEPS(Simulation of TransientEvacuation and Pedestrian Movements)是一个三维疏散软件，由英国Mott MacDonald公司开发。

基于IES-VE的某办公楼逃生模拟研究IES-VE是一种建筑能源仿真软件，可以模拟建筑物的能源效率和环境影响。

IES-VE也可以用于其他方面的研究，比如逃生模拟。

本文将介绍基于IES-VE的某办公楼逃生模拟研究。

逃生模拟是一种研究建筑物内部人员在紧急情况下如何有效安全地撤离的方法。

逃生模拟可以帮助建筑设计师、消防工程师和安全专家评估建筑物内部的人员疏散效果，并提出改进建议。

在这项研究中，我们选择了一个办公楼作为研究对象。

该办公楼共有10层，每层有多个办公室和公共区域。

我们使用IES-VE软件对该办公楼进行建模，并添加逃生模拟功能。

我们需要导入办公楼的CAD图纸到IES-VE软件中。

然后，我们创建了建筑物的几何模型，包括墙壁、楼梯、电梯和门等要素。

然后，我们为每个房间分配了相应的功能和人员数量，以模拟真实的工作场景。

接下来，我们需要添加几个关键参数，以在逃生模拟中使用。

我们需要设置建筑物的安全出口和疏散路线。

这些出口和路线应该是根据建筑物相关安全标准和规定设置的。

我们还需要设置人员的移动速度和行为模式。

人员的移动速度可以根据不同情况进行调整，如正常情况下和紧急情况下的速度差异。

行为模式包括人员是否遵守应急预案、是否经常参加演习等。

一旦设置完成，我们就可以开始逃生模拟了。

逃生模拟可以模拟不同类型的紧急情况，如火灾、地震和恐怖袭击等。

我们可以观察人员在紧急情况下的行为，例如选择什么样的疏散路线、如何应对疏散障碍以及是否能够及时安全地撤离等。

逃生模拟的结果可以通过可视化图表和指标来表达。

IES-VE软件可以生成逃生时间、人员密度、堵塞点等相关指标。

这些指标可以帮助我们定量评估逃生的效果，并比较不同情况下的差异。

通过逃生模拟，我们可以评估建筑物的逃生能力，并提出改进建议。

我们可以调整出口位置、增加安全设备、加强人员培训等措施，以提高建筑物的逃生效果。

逃生模拟还可以帮助规划应急疏散路线和出口位置，以满足建筑物的安全需求。

人群疏散模拟仿真软件系统自主研发与应用——以Pedynamics为例马剑;王翔;史聪灵;陈娟;肖修昆;李慧文;胡俊【期刊名称】《中国安全生产科学技术》【年(卷),期】2024(20)5【摘要】为更加精准地分析与评估公共场所突发事件下人员疏散的需求,自主研发了新一代人群疏散模拟仿真软件Pedynamics。

以某地铁场景为例,比较分析Pedynamics与商业软件Pathfinder和AnyLgoic用于模拟地铁车站不同客流量下的疏散过程,并进行讨论,提出改进人群疏散效率的措施。

研究结果表明:Pedynamics软件采用前后端分离的架构进行模块化开发,易于升级维护;后端采用的人群疏散计算模型结合了人群疏散动力学特别是人员有限理性路径选择行为方面的研究成果,能够真实体现行人的疏散行为特征;软件前端的场景预处理界面能够帮助用户简单、快速地基于图纸构建疏散场景,可视化及数据统计模块支持多视角查看模拟结果和疏散数据,提高工程应用的效率。

研究结果可为人群疏散风险评估提供技术支持。

【总页数】9页(P146-154)【作者】马剑;王翔;史聪灵;陈娟;肖修昆;李慧文;胡俊【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院;中国安全生产科学研究院;西南交通大学地球科学与环境工程学院;中国科学技术大学深圳研究院;成都师范学院室内空间布局优化与安全保障四川省高校重点实验室【正文语种】中文【中图分类】X913.4【相关文献】1.疏散规模对亚区域人群疏散过程影响的模拟研究2.一种基于疏散路径集合的路径选择模型在人群疏散仿真中的应用研究3.基于Anylogic的医院特殊人群疏散仿真模拟4.宏观流体力学仿真在人群运动数学建模中的应用——以2019年MCM/ICM卢浮宫游客疏散问题为例因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。