教学楼设计思路图(教学楼设计思路图怎么画)

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本文目录一览：

• 1、教学楼设计开题报告范文
• 2、求《中小学教学楼设计图纸》一套
• 3、*面设计
• 4、房屋建筑学课程设计说明书，教学楼设计，急用哈！！！
• 5、教学楼疏散都有哪些模型? 各有什么适用范围
• 6、求幼儿园三栋教学楼的名字，和设计思路？

教学楼设计开题报告范文

教学楼设计思路图我们教学楼设计思路图的每栋教学楼都是经过精心设计的，那么教学楼设计思路图你们知道教学楼设计的开题 报告 要怎么写吗？下面是我为大家整理的教学楼设计开题 报告 范文 ，欢迎阅读。

教学楼设计开题报告范文篇1

题目：XXXXXXXXX中学教学楼建筑与结构设计

系部：土 木工 程系

专业年级：

姓名：

学号：

指导老师：

职称：

1、本选题研究的目的及意义

研究的目

随着中学的设计标准的日益提高，对于中学建筑设计有新的规范和要求。因此，为教学楼设计思路图了能够熟悉掌握中学建筑与结构设计，熟悉新的设计规范和设计要求。

研究的意义

1、为农村提供高质量的室内生活环境。通过设计任务书的形式，培养学生独立完成室内环境设计项目的能力。

2、学生在设计中通过联系实际空间尺度，把握住宅建筑结构和使用功能，综合运用所学知识来设计室外庭院及住宅室内空间的*面布局、规划，从中更好的理解把握人与空间、空间与空间、空间与环境的依存关系。

3、融会贯通相关学科知识，合理运用技术和艺术手段，拓宽思维，开阔思路，充分发挥主观能动性和创造性。

2、本选题国内外研究状况综述

建筑行业是我国国民经济建设中重要的产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速。

随着我国经济的迅速发展和 教育 改革的不断深入，城市中新建、改建、加建的学校设施逐步增多。然而，在学校设施的大量建设，空间布局灵活多样的同时，空间品质能否满足教师、学生在校园中的学习、生活要求，成为学校研究中有待探索的课题。

教学楼是现代教育的服务设施，像 其它 社会产品一样，它不可能不经过历史更新与换代过程。教育建筑不同于其他 文化 性、商业性建筑。它是学生接受知识的场所，应坚持典雅、庄重、自然又具人性化才是其本质特征。

近年来校园集约化发展已逐渐成为一种趋势，具体表现在两个方面：第一，高密度规划。包括校园整体高密度和教学区建筑的局部高密度;第二，建筑资源的有效利用。要求校园建筑按功能类型进行重组，促使具有公共性质的使用空间为全校所共用，避免重复建设及浪费。密度的提高和资源的高效利用必然使校园建筑的功能向综合性、复合化发展。因此，教育建筑综合体的模式将成为新世纪我国中学建筑发展的趋势而对于结构方面，近年来钢筋混凝土框架结构已逐渐成为我国各类建筑中使用最为普遍的结构形式之一。

混凝土结构使用历史较长。钢筋混凝土结构具有造价低，防火性能好，刚度大，可减少侧向位移的特点，它的材料来源的方面也有许多自身优点，发展迅速，应用也最为广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转移到了建海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国的发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。

框架结构是由梁和柱连接而成的，是如今常用的一种建筑结构，以坚固耐用而著称，还有如下优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料;具有可以较灵活地配合建筑*面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配式整体式结构，以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架结构时，结构整体性好、刚度好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。

桩基础是一种发展迅速的深基础，在工程中应用广泛。相对于浅基础，桩基础承载力高，稳定性好，沉降量小且均匀，能承受一定的水*荷载，又有一定的抗震能力，适应性强。

3、本选题研究的主要内容及写作大纲

主要内容

1、结构形式：基础采用桩基础，主体采用钢筋混凝土框架结构。

2、设计内容：包括建筑设计和结构设计两部分。

(1)建筑设计部分：

a.建筑的*面、里面、剖面设计;

b.墙身、楼梯及主要节点的构造设计;

c.绘制建筑施工图。

(2)结构设计部分：

a.结构方案及结构布置;

b.结构构件初步估计与选型;

c.内力计算及结构分析;

d.结构梁板图*面布置与配筋;

e.基础设计;

f.绘制结构施工图;

g.整理计算书。

写作大纲

第一章：绪论

第二章：结构设计

第三章：荷载设计

第四章：横向框架侧移刚度计算

第五章：横向水*荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

第六章：竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算

第七章：框架内力组合

第八章：截面设计

第九章：基础设计

4、主要参考文献

(一)建筑设计部分

[1]国家标准。房屋建筑制图统一标准(GB/T50001-2001)。北京：中国计划出版社，2002

[2]国家标准。建筑制图标准(GB/T50104-2001)。北京：中国计划出版社，2002

[3]国家标准。高层民用建筑防火规范(GB50045-2015)。北京：中国计划出版社，2015

[4]国家标准。民用建筑热工设计规范(GB50176-93)。北京：中国计划出版社，1993

[5]国家标准。办公建筑设计规范(JGJ67-89)。北京：中国建筑工业出版社，1989

[6]国家标准。公共建筑节能设计标准(GB50189-2015)。北京：中国建筑工业出版社，2015

[7]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编。房屋建筑学。北京：中国建筑工业出版社，2015

[8]建筑设计资料集编委会。建筑设计资料集(第2、4、8集)。北京：中国建筑工业出版社，1998

[9]陕西省建筑设计标准图集(陕02J01~06)。陕西省建筑标准设计办公室。2015

(二)结构设计部分

[1]国家标准。建筑结构荷载规范(GB50009-2015)。北京：中国建筑工业出版社，2015

[2]国家标准。建筑抗震设计规范(GB50011-2001)。北京：中国建筑工业出版社，2001

[3]国家标准。建筑抗震设防分类标准(GB50223-2015)。北京：中国建筑工业出版社，2015

[4]国家标准。混凝土结构设计规范(GB50010-2002)。北京：中国建筑工业出版社，2002

[5]国家行业标准。高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002、J186-2002)。北京：中国建筑工业出版社，2002

[6]国家建筑标准设计图集。建筑物抗震构造详图(03G329-1)。中国建筑标准设计研究院出版，2015

[7]国家标准。建筑结构制图标准(GB/T50105-2001)。北京：中国计划出版社，2002

[8]龚思礼主编。建筑抗震设计手册(第二版)。北京：中国建筑工业出版社，2002

[9]中国有色工程设计研究总院。混凝土结构构造手册。中国建筑工业出版社。2015

求《中小学教学楼设计图纸》一套

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*面设计

要放几块展板教学楼设计思路图，关于学习、活动，校园风采方面教学楼设计思路图的。再放一些名人名言，做的有启发性一些，选一些学生们感兴趣的题材教学楼设计思路图！

房屋建筑学课程设计说明书，教学楼设计，急用哈！！！

任务书—题目2：十二班中学教学楼方案设计

一、目教学楼设计思路图的要求

　 为配合《房屋建筑学》第一至第四章理论教学教学楼设计思路图，进行一次建筑方案设计，培养学生综合运用建筑设计原理去分析问题和解决问题，从中了解方案设计的方法和步骤。

二、设计条件

1.修建地点：本建筑位于中小城市或工矿区新建的职工住宅区内，地段情况可参考提供的地形图，亦可自己另选地段。

2.房间名称及使用面积

3.总*面设计：

（1）教学楼：占地面积按设计

（2）运动场：设250m环形跑道（附100m直跑道），田径场1个，篮球场2个，排球场1个。

（3）绿化用地（兼生物园地）：300～500m2

4.建筑标准：

（1）建筑层数：1～4层

（2）层高：教学用房3.6～3.9m　 办公用房3.0～3.4m

（3）结构：混合结构或钢筋混凝土框架结构

（4）门窗：木门、铝合金窗(或塑钢窗)

（5）装修：根据当地社会经济状况，自行确定。

（6）走道宽（轴线尺寸）：2.4～3.0m（中间走道），1.8～2.1m（单面走道）。

（7）采光：教室窗地比为1/4，其他用房为1/6～1/8。

（8）卫生：设室内厕所（蹲式大便器、小便槽或小便斗），数量按男女学生各半计算。

男厕所：40～50人一个大便器，两个小便斗（或1m长小便槽）。

女厕所：20～25人一个大便器。

三、设计内容及深度

　 本设计按方案设计深度要求进行，用AUTOCAD软件计算机制图，2#图纸两张。完成下列内容：

1.*面图：各层*面，比例1:100～1:200

（1）底层各入口要画出踏步、花池、台阶等。

（2）尺寸标注为两道，即总尺寸与轴线尺寸。

（3）确定门窗位置、大小（按比例画，不注尺寸）及门的开启方向。

（4）楼梯要按比例尺寸画出梯段、*台及踏步，并标出上下行箭头。

（5）标出剖面线及编号。

（6）注明房间名称。

（7）标图名及比例。

2.立面图：入口立面及侧立面，比例1:100～1:200。

（1）外轮廓线画中粗线，地坪线画粗实线，其余画细实线。

（2）注明图名及比例。

3.剖面图：1～2个剖面，比例1:100。

（1）剖切部分用粗实线，看见部分用细实线；地坪为粗实线，并表示出室内外地坪高差。

（2）尺寸标两道，即各层层高及建筑总高。

（3）标高：标注各层标高，室内外标高。

（4）标图名及比例。

4.总*面设计作与否，可以酌情掌握。

5.主要技术经济指标：总建筑面积、*均建筑面积（校舍总面积/学生总人数）、*面系数K（使用面积/建筑面积）等。

四、设计基础知识

五、设计方法与步骤

1.分析研究设计任务书，明确目的要求及条件，根据题目所给条件，算出各类房间所需数目及面积和厕所蹲位数。

2.带着问题学习设计基础知识和任务书上所提参考资料，参观已建成的同类建筑，扩大眼界，广开思路。

3.在学习参观的基础上，对设计要求、具体条件及环境进行功能分析，从功能角度找出各部分、各房间的相互关系及位置。

4.进行块体设计，即将各类房间所占面积粗略地估计*面和空间尺寸，用徒手单线画出初步方案的块体示意（比例1:500或1:200）。

在进行块体组合时，要多思考，多动手（即多画），多修改。从*面入手，但应着眼于空间。先考虑总体，后考虑细部，抓住主要矛盾，只要大布局合理就行了。

5.在块体设计基础上，划分房间，进一步调整各类房间和细部之间的关系，深入发展成为定稿的*、立、剖面草图，比例为1:100～1:200。

土木工程专业毕业设计任务书

一、项目名称： 多层教学楼

二、项目地点： 长春市

三、项目简介：

本工程位于本市某中学校园内一*坦地段。建筑性质为单一教学群体，用做全校公用流动教室，以满足文化、美术、音乐实验等教学需要；结构形式为全框架结构。

四、基本要求：

1、认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则。

2、进一步掌握建设的内容、方法和步骤，充分考虑影响设计的各种因素。

3、了解和运用有关建筑设计和结构设计规范和规定。

4、认真选择结构形式及进行合理的结构布置，掌握框架结构的计算方法和要求。

5、认真绘制设计图和编写说明书、计算书。

6、外文摘要完整、准确、通顺、清晰、简洁。其中英文不少于2000个印刷符号，日文不少于600个印刷符号。

7、编制施工组织设计，其说明书要求内容全面、条理清晰、书写工整；

8、编制施工进度计划表，采用统一表格，用HB铅笔绘制；

9、绘制施工*面图，可采用手绘或计算机绘图（必须手绘草图），比例1：200-1：500。

五、设计条件：

1、自然条件

（1）地势*坦（地段图由指导教师给定）；

（2）地质资料：场地土类别、地质勘察资料由指导教师给出；

（3）抗震设防要求：按7度考虑；

（4）主导风向：西南风；

（5）土壤冻结深度：-1.62m。

2、设备条件

电力，供水，排水，供热均由城市系统引入。

3、建筑规模

4-5层，可局部6层。

建筑总面积4000*方米+5%，建筑等级2级，耐火等级不低于2级。

4、房间组成及要求

普通教室 56-62㎡ 18个

阶梯教室 250㎡ 1个

实验教室 120㎡ 3个

音乐教室 70-80㎡ 1个

乐器库 15-20㎡ 1个

美术教室 120㎡ 1个

视听室 120㎡ 1个

电教室 120㎡ 1个

电教器材库 20㎡ 1个

计算机教室 100㎡ 1个

科技活动室 15-20㎡ 4个

广播室 12-16 1个

语言教室 80-90 2个

语言控制室 15-20 1个

教师休息室 14-18㎡ 每层1个

门卫、收发室、开水间、杂物间 自定

卫生间按规范标准定

建筑层高：底层≥3.6m，标准层≥3.9m

六、设计内容

（一）建筑部分

1、完成下面内容：

（1）建筑*面功能划分；

（2）建筑材料选用及建筑尺寸确定；

（3）防水、防潮、节能与保温等具体构造及做法；

（4）建筑构造。

2、完成下列图纸绘制：

（1）总*面图、设计说明、图纸目录、门窗表、装饰材料做法表　

（2）底层*面图 1：100

（3）标准层*面图 1：100

（4）剖面图（1~2个） 1：100

（5）立面图（1个） 1：100

（6）楼梯详图 1：50

（7）主要节点构造详图（3~4个） 1：20

注：1）楼梯详图包括底层、标准层、顶层楼梯间*面放大图。

2）墙身详图包括外墙檐口、圈梁、过梁、窗台、勒脚、散水、台阶、雨篷。

七、参考书目：

（一）建筑部分

1、《房屋建筑学》 傅信祁 广士奎 主编 第二版 中国建筑工业出版社

2、《房屋建筑学》张一弘 金虹 柴广义 主编 东北大学出版社

3、《中小学建筑设计图集》南京工学院建筑设计研究院 编 华中工学院出版社

4、《中小型民用建筑图集》（第二集）中国建筑工业出版社

5、《中小学校建筑设计图》张宗尧 闵玉林 主编 中国建筑工业出版社

6、《现行建筑设计规范大全》修订缩印本 中国建筑工业出版社

房屋建筑制图统一标准；总图制图标准；建筑制图标准；建筑设计防火规范；民用建筑设计通则；中小学校建筑设计规范

7、《建筑设计资料集》（1）（2）（3）第二版 中国建筑工业出版社

8、参考图集

（1）《室内设施》 DBJT06-46-92

（2）《APP改性沥青防水卷材屋面建筑构造》DBJT201-91

（3）《陶粒混凝土小型空心砌块填充墙体建筑构造》DBJT06-74097

（4）《建筑工程做法》 DBJT06-35-90

（5）《节能构造参考图集》 DBJT06-12-90

（6）《塑钢门窗图集》 DBJT06-69-93

（7）《室外设施》 DBJT06-16-85

（8）《墙身》 DBJT06-13-90

（9）《钙塑门窗图集》 吉J94-771

教学楼疏散都有哪些模型? 各有什么适用范围

地震时教学楼学生安全疏散所用的时间的计算和分析

Ⅰ. 摘要：

在工程实际中教学楼设计思路图，通过人员疏散所需要的时间与人员安全疏散可用的时间进行比较来判断建筑的疏散设施能否满足突发情况下的人员疏散要求。本文设计了两种模型，一种是口容量模型，另一种是串、并联系统模型，来对此进行研究与讨论。口容量疏散模型的设计思路是： 疏散开始后作为疏散人员离开所在的空间, 经由门、走廊、楼梯等构成的疏散通道, 转移到安全的场所。串、并联系统模型是将建筑的疏散设施抽象成网络的节点，从而将人员在建筑中的疏散流程简化成节点的串联系统模型，并联系统模型或者是串、并联系统组成的复杂模型。并通过上述两种模型给出了计算方法和分析。

Ⅱ. 关键词：口容量模型 串、并联模型 疏散时间 疏散能力 有效宽度

Ⅲ. 问题重述：

1.社会背景：

中新网5月24日电 国务院新闻办今天下午受国务院抗震救灾总指挥部授权发布，据民政部统计，截至24日12时，四川汶川大地震已经造成60560人遇难，352290人受伤，26221人失踪，全国人民沉痛衰悼遇难同胞，在重大灾害面前，全国上下，众志成城，坚决战胜这场特大的地震灾害，显示了中华民族的伟大力量教学楼设计思路图！

痛定思痛，在这场特大地震灾害里，遇难的同胞大多是被倒塌的建筑掩埋或挤压而失去自己的生命，在人员聚集的场所（如学校）伤亡犹其惨痛！如果地震发生之时人们能在第一时间撒离建筑物，那么伤亡可能会小得多！

2.问题简述：

现在考虑学校的一座教学楼,共五层，其中每层楼有一排教室，共四间。

问题一叫我们用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间教学楼设计思路图；问题二叫我们根据建立的数学模型给出最佳撤离方案；问题三叫我们结合实际给出教学楼的设计方案合理的建议；问题四叫我们按照教学楼预计的设计方案建造，在考虑不同年龄的学生的运动能力不同情况下, 为方便紧急撤离,给学校提供合理的教室安排方案.

Ⅳ. 问题一：用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间

1. 基本假设：

a． 疏散过程中，人群的流量与疏散通道的宽度成正比分配；

b． 所有人员在突发事件发生后同时疏散，中途不退后；

c． 所有人员在疏散过程中撤离速度不变；

d． 此时不考虑不同年龄的人的身体条件以及运动能力的不同。

2. 模型一：

将整个疏散分为2类，即当待疏散人数较少时，疏散时间由疏散的最远距离和速度决定；当待疏散人数很多时，疏散时间由通过出口的最长时间决定。

2.1 符号说明：

①：L是距离疏散出口的最远距离（m）；

②：v是人员疏散的速度（m/s）；

③：P是待疏散的人数（人）；

④：e疏散出口的疏散能力（人/ms）；

⑤：w是疏散出口的有效宽度（m）；

⑥：q表示每个教室单位时间内从门口流出的人（人/s）；

2.2 单元体:

D

Ni Li

图1b

图1a

图1所示的单元体是最简单的建筑结构。门为第一道疏散出口，宽度为D。图1b为图1a简化结构。人员在*地疏散区域内运动，疏散时间 。人流通过疏散出口一般会发生拥塞，疏散时间 。单元体里面人员安全通过第一道疏散出口需要的时间等于上述两种情形下的最长时间。

即：

2.3 并联系统:

图2a

图2b

如图2所示的建筑结构（图2b为图2a的简化），我们把每层四个教室看成是四个单元体教室并联系统，把走廊也看成是一个大一点的单元体，将它与并联系统串联。

则这种情况就出现了两种疏散出口：第一种是每个教室的门是一种疏散出口；第二种是把楼梯口看成一种疏散出口。

当第一种疏散出口处未发生拥塞，即 时，距离疏散出口最远处到达疏散出口的时间决定了人员安全需要的时间；当疏散出口处发生拥塞，即 时，人流通过出口的时间决定了人员安全疏散需要的时间。

即：

依此类推，当每层有 个教室时，就可提供同n门同时疏散，即有 个疏散出口相互并联时，人员安全疏散需要的时间可以表示为

可见，在并联系统中，疏散时间最长的节点对整个系统的疏散时间有重要的影响。

此时，每层教室里的所有学生都已经逃离教室来到走廊。

我们把走廊看成是一个大的单元体，这时里面的总人数就是每层所有教室里的人数之和。

注意：我们这里假设每层教室的学生逃出教室以后都以速度v到达了楼梯口，且这之间没有堵塞，并且所有人都集中在楼梯口还没有下楼梯。这之间时间的计算我们就认为是： (这里我们忽略了人之间的距离)。

2.4 串联系统：

图3

如图3所示的建筑结构是两个房间串联。位于最终房间的人员通过多个疏散出口才可到达安全区。房间1人员安全疏散需要的时间同单元体人员安全疏散的时间，

即：

房间2的疏散分两部分完成：

第一， 房间2的人员离开房间2，

即：

第二：房间1的人员流入房间2，当疏散出口2处未发生拥塞，即 时，距离疏散出口最远处到达疏散出口的时间决定了疏散完成时间，

即：

；

当疏散出口2处发生拥塞，即 时，人流通过疏散出口的时间决定了疏散完成时间，

即：

房间2人员安全疏散需要的时间为：

房间3的疏散情况与房间2相同，房间3人员安全疏散需要的时间

依此类推，当最终的房间要通过 个疏散出口才可以到达安全区域，既有 个疏散出口相互串联时，人员安全疏散需要的时间可以表示为：

可见，在串联系统中，最后一个节点的疏散时间对整个系统的疏散时间有重要的影响。

2.5 举例应用:

现在考虑学校的教学楼，共五层，如图：

图3a

图3b

如图3所示的建筑结构（图3b为图3a的简化）。此时，我们把每层走廊看成是一个串联的系统，且此系统中每个单元体里面的人数 就是每层所有教室的人数之和。

即：

人员逃生总时间应为人员走出教室的时间、走廊上的时间、楼梯中的时间和最后经过出口的时间。

教室中的时间：△T

由于教室中的桌椅等障碍的影响，避难者的行动路线是折线运动。针对这个问题，本文提出一种按“L”型行动路线表示人员在房间中的行走情况，并用面积法计算避难者在房间出口的集结状况。如图所示：

可用面积法计算疏散开始后，经过时间 T 能到达房间出口的避难者人员总数。

其中： ——时刻 T 时，能到达房间出口的避难者人员总数，人；

——房间单元的短边长度，m

——房间单元的长边长度，m

Vr——避难者在房间内的步行速度，m/s

——疏散前房间单元内的人员密度，人/ m2

T ——疏散开始后经过的时间，s

则在时刻（T+△T ）时，在时间间隔△T内人群向房间节点R（i）的出口集结，并有部分或者全部人员流出该节点，能够集结至房间节点R（i）出口部分的人数 为：

其中：△T——疏散累计计算时间间隔，s

其他时间：T

a. 楼梯中不拥挤，即上层的人到达下一层楼梯口时，下一层的人已经走了。

此时：

b．楼梯中拥挤，即上层的人到达下一层楼梯口时，下一层的人还没走完。

此时：

故逃离总时间为△T+T。

3 模型二：

3.1 符号说明：

① L为水*通道的长度 ；

② V为人员的行走速度；

③ N为人员的数目；

④ W 为楼梯有效宽度；

⑤ S 为楼梯的长度；

⑥ R 为楼梯的级高；

⑦ B 为楼梯的级宽；

⑧ f为移动速率；

3.2 人员疏散时间：

人员疏散时间是指全体人员疏散到安全出口所需的时间。人员疏散时经过不同的通道需要不同的时间。根据其特征, 可以把通道分为三类: 水*通道、楼梯通道和门。下面分别计算人员通过不同通道所需的时间。

（1）水*通道：水*通道是指走廊这一类的通道, 这种通道一般较宽, 且有一定的长度。除非很特殊的情况, 人员疏散时在水*通道一般不会出现堵塞, 因而人员通过水*通道的时间即等于水*通道的长度L 除以人员的行走速度V , 即

（1）

其中人员的行走速度V 近似为1.016 m/s, 这是由研究人员根据统计资料得到的。

（2）楼梯：人群通过楼梯的时间和人员的数目有很大的关系, 因此很难用计算人员通过水*通道时间的公式来计算。人群沿着楼梯向下疏散时, 人员通过楼梯的时间t, 人员的数目N和楼梯有效宽度W 之间的关系如下面的公式：

（2）

而对于单个人沿楼梯向下疏散的行走时间, 考虑楼梯的台阶对行走时间的影响, 可由下面的公式进行计算：

（3）

其中S 为楼梯的长度, R 为楼梯的级高,B 为楼梯的级宽。这里的速度V 近似为1.2 m/s。

（3） 门：疏散人群通过门时, 一般都会堵塞, 因而人群通过门的时间计算也比较复杂, 我们采用移动速率的概念来表征人群通过门的难易程度。移动速率是指单位时间单位门宽度所通过的人员的数目。因此人群通过门的疏散时间可以用下面的式子计算：

（4）

其中W 为门宽度, 为人数, 为移动速率, 由统计资料得到近似值为0.93人/s.m。

3.3 疏散模型的设计方法：

疏散模型的设计思路是： 疏散开始后作为疏散人员离开所在的空间, 经由门、走廊、楼梯等构成的疏散通道, 转移到安全的场所。为了模拟的方便, 作了下面的简化处理：

（1）假设全部人员都能自己疏散出去, 而且疏散人员的特征没有区别, 全部具有相同的特征。实际上, 由于人员的性别、年龄、身体条件的差别, 疏散能力也有所不同。且要定量地描述每个人员不同的疏散能力, 会使模型过于复杂，故此处作简化处理。（疏散能力差异这一因素不同，而对疏散产生的影响将在第四问中详细论述）

（2）疏散开始之前, 假设全部人员分布在各个房间内。在走廊、楼梯等处, 可以认为疏散开始之前人员的密度很低, 可忽略不计。

（3）灾难发生后，不考虑疏散人员的反应时间。

根据上述的设计思路。疏散过程可以模拟成下面的若干步骤：

（1）疏散开始之前，人员分布在不同的房间内；

（2）某一时刻，灾难发生，所有人员开始疏散；

（3） 在一个房间内的所有人员全部疏散出该房间的时间等于所有人员通过出口(门) 所需的时间等于距离出口最远的人员步行走到出口所需时间中的最长的时间。有一个以上的出口时,假设人员数目根据出口的宽度均匀分配, 距离出口最远的人到出口的距离为他所在的位置与出口之间的直线距离；

（4）所有人员通过门、走廊等水*通道处的速度为其正常的步行速度；

（5）最先离开房间的人总是选择最好的通道疏散到安全出口, 而且在门和楼梯处都没有堵塞, 通过楼梯的人总是选择最近的通道疏散到安全出口, 而且在门和楼梯处都没有堵塞, 通过楼梯的时间即为单个人沿楼梯向下行走的时间；

（6）最后一个离开房间的人以正常的步行速度行走到出口(门) 时, 如果所有人员已疏散出出口, 则不计此人通过该门的时间。但如果其他人员未安全疏散出此出口(由于堵塞造成的) ,则需要等到全体人员疏散出此出口后, 才可通过该出口。同样的情况适用于楼梯, 如果最后一个人员到达楼梯时, 其他人员已经疏散完, 则以单个人沿楼梯下行的速度离开; 而当其他人员未疏散完时, 则等到其他人员疏散完后, 再以单个人沿楼梯下行的速度离开此楼梯；

（7）所有人员疏散出建筑物的时间即为最后一个人离开最后一个出口, 到达安全场所的时间。

设整个疏散路径可以分为n 个通道(包括门、楼梯、走廊等) , 第一步需要利用式(1)、(2)、(3) 和(4) 计算出第一个人通过通道i的时间tfi和所有人员疏散出通道i的时间ti, 这里i指任意通道。

第一个人疏散到安全场所的时间tf 为：

任意通道 疏散开始的时刻则为：

最后一个人到达任意通道 时, 需要判断其余人员的疏散是否已经结束。其疏散时间tli的计算方法如下：

通过水*通道：

通过楼梯：

如果

则

如果

则

通过门：

如果

则

如果

则

当门作为第一个通道时，则按下式计算：

如果 ，则

如果 ，则

整个疏散过程所需的时间为：

3.4 实际应用：

问题一的重述：考虑学校的一座教学楼，共五层，其中每层楼有一排教室，共四间，如图：

用数学模型来分析这栋教学楼的师生疏散所用的时间。

问题一的解决：

将这栋楼分为3个通道：

第一个通道：第五层楼的走廊；

第二个通道：教学楼的楼梯；

第三个通道：教学楼的大门。

为了运用模型，可将第一个出来的人看成是五楼紧靠楼梯的教室中出来的第一个人，最后出来的人为五楼最里面的的教室中最后出来的人。

第一个人经过各通道所需的时间：

最后一个人经过各通道所需的时间：

由上可得：

即

Ⅴ. 问题二：

模型一中每个单元体的疏散时间取的是*地疏散区域内的时间与疏散出口拥挤的时间中的最长的，因而在整个疏散时间中占主要部分的是拥挤时疏散所花的时间。

综上所述，为了尽可能的降低整个过程中的疏散时间，应该尽量控制各人流量大的地方（如楼梯、大门等）出现拥挤的时间。

由于模型二中有具体的控制条件，这里仅以模型二为例，具体说明.在撤离时尽可能多的满足

举例说明：

一座教学楼中*均每个人数N约为50人，长L大约为9米，相邻两楼之间的楼梯长度为7.6米，宽度为1.4米，楼梯级宽为0.28米，级高为0.15米，底楼大门长w0为4.2米。由式（3）、（4）计算得到单个人员沿楼梯的步行时间为41s，所有人员疏散该楼大门的时间为256s。由上述的疏散时间计算方法得整个疏散过程所需的时间为8.86+164.00+256.00=428.87s=7.15min。

从上述的计算结果可以看出，总的安全疏散时间取决于整个疏散过程所需的时间。在上面的实例中，整个疏散过程所需的时间主要取决于人员向下的疏散时间和教学楼大门疏散能力。这是因为教学楼的大门的出口宽度和楼梯的宽度（或个数）不能满足逃生的需要。在本例中，如果把出口大门的宽度增加和再添加一个楼梯，则会大大降低疏散时间，从而可以大大减少灾难发生时人员伤亡的可能性。

Ⅵ. 问题三：

由上面的模型分析可知，增加疏散出口和尽量避免疏散时的拥挤是减少人员伤亡的关键。因此合理安排好建筑物内的安全出口是很重要的，那具体应怎么去安排呢？

根据模型一的分析，我们可以先看一个实际生活中的建筑布局。如图5所示的建筑结构（图5b为图5a的简化），第三层有4个房间，房间1，2，3，4的人员公用疏散楼梯sw32和sw21。设疏散时人员同时向疏散出口运动，可以看出这也是一个多个疏散出口组成的串、并联的系统，即 组成的并联系统与sw32，sw21串联。根据上述模型，系统的疏散完成时间取决于sw21疏散时间。楼梯多为有该层人员和上层人员流入，人流再向下层疏散的结构，我们在计算中将流入楼梯的人数视为一个整体。由此可见，改复杂系统的疏散流程分析为：

其中， 是楼梯21的初始人数， 是楼梯21中待疏散的人数， 是楼梯21的长度，sw32，sw21是单位时间内从楼梯32，楼梯内流出的人数。

由上可以看出：若教学楼建设为四周环绕型，可以使人员逃散时尽量分散，减少拥挤，楼梯出口也应对称分布，提高空间利用率。

从问题二中的举例说明可知，若把出口大门的宽度增加一倍，则所需时间为：8.86+164.00+128.00=300.86s=5.00min，时间减少（7.15-5.00）/7.15*100%=29.8%.

由此可得大门宽度增加倍数与疏散全过程所需时间减少的百分比的关系：

大门宽度增加倍数 0.1 0.3 0.5 0.7 1.0

时间减少百分比 5.5% 13.8% 19.9% 24.6% 29.8%

根据上面给的数据，我们粗略的用EXCEL作出了大门宽度增加的倍数与时间减少的百分比的走势。

由图我们可以很清晰的看出：门的宽度越大，疏散所用的时间就越少。这一结论与问题二中疏散时间与w/w0的图是基本一致的。

但是考虑到增加大门的宽度不太现实，所以可以考虑再建一个楼梯，这就是模型一中增加了并联的系统，这样可以减少楼梯拥挤情况，同样有助于减少整个过程疏散时间。

Ⅶ. 问题四：

在前三个问题中我们一直假设所有人的运动能力是相同，而在实际生活中这种情况是绝对不可能的，并且每个人的运动能力都是不同的。考虑到个体情况的差异性，根据常识，在小学中学里，一般是年级越高的体能越大，设体能加大群体的*均运动速度为 ，体能较小群体的*均运动速度为

① 当max( ) 时，此时高年级在底层能保证疏散后不堵塞楼道出口，应把高年级学生安排在底层，低年级学生安排在较高层。

② 当max( ) 时，此时低年级学生在底层也能不堵塞楼道出口，疏散总时间为最高层疏散时间，由于高年级学生体能大速度快，故应把最高年级的学生安排在最高层，而把低年级学生安排在较低层，因为他们疏散速度慢。

注：h为两层之间楼梯的一半长。

Ⅷ. 参考文献：

⑴ 袁理明，范维澄。建筑火灾中人员安全疏散时间的预测[J]。

⑵ 霍 然，袁宏永。性能化建筑防火分析与设计[M]。合肥：安徽科学技术出版社，2003

⑶ 陈智明，霍 然，王国栋。建筑内人员疏散的一种网络模型算法的讨论[J]。

⑷ 杨立中，方伟峰，黄 锐，等。基于元胞自动机的火灾中人员逃生的模型。

⑸ 杨立中，李 健，赵道亮，等。基于个体行为的人员疏散微观离散模型。

⑹ 崔喜红，李 强，陈 晋等。大型公共场所人员疏散模型研究----考虑个体特性和从众行为[J]。

⑺ 吴 靖，陈 兵。大型仓储式超市的安全疏散设计与管理[J]。

⑻ 张树*，景亚杰。大型商场建筑营业厅疏散人数的调查研究[J]。

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