本文是一篇工程管理论文，本文首先根据行业形势分析得出火灾对于民航业的不利影响，然后基于BIM技术的国内外在火灾防治和应急疏散的应用，得出了目前火灾模拟在航站楼火灾防治的应用较少的结论，然后根据火灾的等级和危害等说明火灾防治的重要性。
1绪论
1.1研究背景
我国是世界上人口最多的国家，也是世界上国土面积排行第三的国家。在如此庞大的人口数量和广阔的国土面积下，交通的发展对于人口，经济的发展都起着举足轻重的作用。经过建国以来70多年的发展，我国多节点、全覆盖的综合交通运输网络初步形成。民航作为交通行业的一分子，在我国城市经济发展历史中也做出了巨大贡献，尤其作用于城市发展。据了解，民航业对国家中心城市集聚辐射效应具有显著正向促进作用[1]。近十年来，国家大力投资发展交通业。2013—2021年全国交通运输业累计投资超过27万亿元，运输基础设施网络日趋完善，“十纵十横”综合运输大通道基本贯通[2]。在民航业发展上，定期航班通航机场248个，比2012年增加68个，覆盖92%左右的地级市。铁路和民航旅客周转量占营业性旅客周转量的81.5%，比2012年上升37.0个百分点。虽然民航在高速发展，也取得了不少的成就，但是，应该看到的是目前安全形势依然严峻，2022年8月2日，武汉天河机场2号航站楼B区机房失火；2021年4月2日，南京禄口国际机场候机厅发生火灾；2016年4月29日，上海虹桥一号航站楼地下空间改造过程中发生火灾；还有2013年广州白云机场航站楼出发厅一电子显示屏起火事件。这些事件都发生在航站楼。而随着中国民航业的快速发展，全国各地迅速新建或者改扩建了大量航站楼。航站楼作为旅客集中候机的主要场所，安全工作就更需要常抓不懈。发生紧急情况时，就需要立即进行有效的人员疏散。由于航站楼旅客众多，疏散时可能发生拥堵、踩踏事件甚至造成人员伤亡等重大事故。这种情况下，一方面会对旅客的生命财产产生威胁，另一方面也会给机场和航空公司造成不良影响。事故严重时会给整个民航业都带来巨大损失。民航业对于安全生产有着极为严格的要求，本着“敬畏生命，敬畏规章，敬畏职责”的思想[3]，研究航站楼的火灾和疏散模拟就显得尤为重要。
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1.2国内外研究现状
目前全球正在进行的火灾场景下应急疏散模拟研究，目的就是为了在实际遇到灾害时能够尽可能的及时疏散受灾群众，最大限度的减少人员伤亡和财产损失。鉴于当前全球灾害频发的现状，而且未来几年全球灾害数量恐将快速攀升[4]。如何有效应对灾害，进行灾害风险管理，已经成为一项全球共同需要关注的课题[5]。火灾与其他灾害事故相比具有明显残酷性和突发性[6]。随着国内各种航站楼的不断兴建和改扩建时，势必需要加强火灾疏散方面的考虑。
1.2.1 BIM技术与火灾场景模拟研究现状
国外在火灾与BIM技术应用于火灾方向的研究进行的较早，Isikdag，U.[7]等学者在2008年就通过现场选择和火灾响应管理两个方面来研究BIM在地理空间环境中的适用性，通过开发数据模型将BIM获取的数据传输到地理空间环境中。实现了BIM的信息在选址和消防管理过程中数据管理任务的自动化无缝衔接。这是具有开创性的一次尝试。在国内这一方向的研究起步较晚，陈远和任荣[8]探索基于BIM模型的火灾模拟方法和流程，探讨将火灾模拟和防火设计整合到BIM模型的优势和潜力。通过实际工程的案例分析，验证BIM技术在建筑火灾模拟中的实现和应用价值，为建筑防火设计的改进提供参考和技术支持。Shiau，Y.C.[9]等学者在其研究中，使用ERStudio、SQL和VisualStudio作为工具来创建基于Web的“消防监控和管理系统”。使用BIM技术将消防设备集成到建筑中。从而可以在火灾发生时为消防员的工作提供更多的帮助。Li，N.[10]等学者研究了一种由作者设计的环境感知信标部署算法，该算法以BIM技术为中心，以提供传感区域的几何信息，作为计算空间分割质量算法的输入。提供基于序列的定位方案支持，用于在建筑火灾紧急场景中定位急救人员和被困人员。陈勇鑫[11]等人将IFC标准描述的建筑构件几何形体和材料信息转换为火灾分析模型，并将火灾模拟结果存入IFC文件中。将IFC标准中的拉伸形体采用分层转化的方式转化为火灾模型。
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2火灾和疏散的基本理论
2.1火灾概述
2.1.1火灾的分类与等级
当人们提到火灾，就单指在日常生活中遇到的居民住宅火灾。实际上火灾有很多种，在不同场景下的火灾有不同的危害性和社会影响性。而航站楼的火灾就是其中比较危险的一种。由于受灾人员对于环境的不熟悉，容易造成心理上的恐慌。因此只有充分掌握火灾理论概念的基础上，才能更加深入地进行相关场景的研究。因此，本章作为本文研究的理论基础，在火灾方面主要介绍火灾分类、火灾等级的划分、火灾发生的原理等，之后根据火灾危害和如何安全疏散和如何进行火灾模拟等方面进行相关的研究。在疏散方面主要结合两种纳什均衡状态来讨论疏散的效果和优化方案。
火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。根据国家标准《火灾分类》[65]的规定,将火灾分为A、B、C、D、E、F六类。如下图所示：
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2.2火灾的相关理论
近年来，随着全球各地火灾的频繁发生，人民群众的生命财产受到了威胁，火灾中如何疏散成为大众普遍关注的问题。大量经验表明，火灾中对人员伤亡影响最大的不是火焰本身，而是物体燃烧过程中释放出来的大量高温，有毒有害气体，比如CO，SO2等，因此火灾中疏散时要关注的一大重点就是物质燃烧中所释放出来的这些有毒害作用的气体。
2.2.1燃烧的条件
火灾是由物体燃烧产生的。燃烧是指一种发热发光的化学反应。一般而言，燃烧需要三大条件，即可燃物、助燃物和着火源，这被称为燃烧三要素。
2.2.2火灾中的危险因素
研究表明，火灾中造成大量人员伤亡的主要原因是火灾释放的有毒有害气体，如燃烧产物的毒害气体、高温、烟雾是火灾中致人伤亡的原因[68]。火灾中的危险因素主要可以归结为CO，高温和低的能见度。下表所示分别为CO、温度和能见度对人体健康的影响。
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3基于博弈论的航站楼旅客行为对应急疏散的影响分析.......................23
3.1应急疏散影响因素.........................................23
3.1.1应急疏散中的外在影响因素................................23
3.1.2应急疏散中的内在影响因素..............................24
4基于BIM技术的航站楼火灾场景模拟............................30
4.1 BIM软件与建模软件..................................30
4.1.1 BIM软件选用.................................30
4.1.2航站楼revit建模...............................30
5基于BIM技术的航站楼应急疏散建模.....................41
5.1疏散模拟软件和航站楼疏散特点..........................41
5.1.1疏散模拟软件介绍...............................41
5.1.2航站楼人员疏散特点................41
5基于BIM技术的航站楼应急疏散仿真
5.1疏散模拟软件和航站楼疏散特点
5.1.1疏散模拟软件介绍
目前国际国内常用的疏散模拟软件主要有FDS+Evac；Pathfinder；Simulex；STEPS。从其使用场景上来说：FDS+Evac与STEPS更适用于对交通工具的疏散模拟；Pathfinder适用于大型建筑的疏散模拟；Simulex适用于大型、几何形状复杂、具有多层楼梯结构的建筑物。本次模拟的白塔机场航站楼属于大型建筑物，但是它的几何形状并不复杂，其建筑图纸也可以快速导入到Pathfinder中进行后续的模拟。
值得注意的是，Pathfinder软件中的Steering和SFPE模式，在Steering模式下对疏散人员的距离可以进行设置，在人员拥堵时人们可以及时改变疏疏散出口的选择，保证疏散过程中尽量减少人员拥堵和竞争的出现，因此本文选取Pathfinder软件来模拟人员的应急疏散。
5.1.2航站楼人员疏散特点
航站楼内人员构成复杂，带电设备众多，且很多游客对航站楼环境的熟悉度较低，所以疏散时很容易出现拥堵现象。据前文所述航站楼人员来自全国各地，语言，文化的不同会有交流困难，加上个年龄段人员都有，且组团情况也具有多样化的特点，所以发生争疏散通道的时候，很可能会引起骚乱。这种情况比较复杂，对于人员的安全疏散是个很大的挑战。
工程管理论文参考
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6结论与展望
6.1结论
本文首先根据行业形势分析得出火灾对于民航业的不利影响，然后基于BIM技术的国内外在火灾防治和应急疏散的应用，得出了目前火灾模拟在航站楼火灾防治的应用较少的结论，然后根据火灾的等级和危害等说明火灾防治的重要性。之后用经济学中的博弈理论分析了疏散时的争抢和让步行为并以此为基础，提出人为赋予双方概率能达到混合策略下的纳什均衡。在此基础上，以白塔机场新建国际航站楼为例，建立revit实体模型，并将图纸导入到火灾模拟软件Pyrosim中进行模拟，分析其在不同工况下的CO浓度，能见度和温度达到安全阈值所用的时间。将此必要疏散时间与Pathfinder中的疏散模拟时间对比，从而得出了如下结论：
（1）航站楼火灾中，CO浓度、能见度和温度在600s内都没有达到威胁人员安全的临界值，且CO主要在同层扩散，对上下层之间影响较小。烟雾扩散主要是沿着垂直方向进行的，所以一层着火也会影响到二层得能见度，只是达到安全临界值的时间要远比CO的要长。而温度对疏散的影响最小，疏散人员只要远离着火点就可以。
（2）现有的疏散预案并不能最快的疏散旅客，应当把一、二层之间的楼梯当做辅助疏散的通道，这样可以大大提高疏散效率。在此基础上，加派人手灾辅助楼梯处对旅客进行疏散。并且在楼梯之间也应当有工作人员及时提醒和指引被疏散人员。合适的指引不仅能缩短疏散时间，也能避免疏散中的人员不理智的争抢行为。
（3）疏散过程中的旅客折返问题是影响疏散效率的一大因素，尽量避免折返会提高疏散效率。这就要求机场的相关工作人员及时做好引导，保证疏散人群尽量不把时间浪费在两个疏散出口之间往返走动。通过工作人员适当的指引可以进一步缩短疏散时间，使得疏散时间从最初的476s缩短到217.5s。最终，优化疏散预案与原有疏散原相比，疏散效率提高了45.7%。
参考文献（略）