国匠城工作台

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<div class="rich_media_content " id="js_content">
 
 历史地段在火灾中的人员疏散避难存在极大隐患。对历史地段进行人员避难模拟研究，既具有很高的现实价值，又具有重要的理论价值。国内外既有研究将历史地段防灾的重点定在历史地段的物质环境保护上，对人员的疏散避难安全研究较少；国内外疏散避难模拟相关的研究则主要针对建筑物，极少针对街区。在防灾及疏散方面，日本和中国台湾的研究实践对历史街区的疏散安全研究具备借鉴价值。疏散避难的模型类型包括宏观、中观、微观模型3种；其中，中观模型最适宜分析街区尺度的场景。 <span class="wxqq-bg" style="margin-right: 8px; padding: 4px 10px; font-size: 18px; text-align: justify; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 27.99px; font-family: 微软雅黑; max-width: 100%; word-wrap: break-word !important; box-sizing: border-box !important; background-color: rgb(0, 154, 215);">1<strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">细胞自动机理论与STEPS软件技术方法 细胞自动机模型是中观模型的一种，适宜分析街区尺度的场景。细胞自动机是一种内部包含一系列离散分布并受规则作用的元胞的动态格网系统。由规则网格、元胞、局部行为规则3要素组成。STEPS是基于细胞自动机的预测行人在正常和紧急情况下运动的模拟工具。STEPS较同类软件具有使用便捷、输入信息完善、输出数据直观有效3大优点，适宜分析历史街区的疏散避难模拟问题。STEPS的原理来自细胞自动机。一个元胞代表一个人。某一空间内的一群人类似于自组织的系统。人群展现出的复杂的行动模式是由个体遵守行为原则以及周围人对他的影响产生的。STEPS软件对细胞自动机理论的应用主要包括3个方面：格网系统、距离表格和人员决定过程。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnzAZLeovZf3RAf9OFrdck5nicTcw2z1zsGw0Con2TibObAvMibd6QfrBpQ/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.8974820143884892" data-w="" />某单出口平面各位置与出口距离 历史地段疏散影响因子包括静态影响因子和动态影响因子。下面两表对历史地段各个影响因子与疏散避难特点进行了分类和总结。 历史地段疏散影响因子的疏散避难特点梳理表<img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnVWZv2ia6QfyZfZVxdeFPibxt2Q1R7zKl2mMK3bOQLCbFmSic3pqhueeEA/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.6960431654676259" data-w="" /> 历史地段疏散避难特点总结表<img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NneTCZbV3zENltyx8cmg68PEVZ2KJOq93dgI40TENCwaz5MKJ5zhOAiaA/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.2068345323741007" data-w="" />     疏散用时、场地各位置出口距离、通道使用强度这3个指标是分析疏散避难安全性的核心指标。 <span class="wxqq-bg" style="margin-right: 8px; padding: 4px 10px; font-size: 18px; text-align: justify; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 27.99px; font-family: 微软雅黑; max-width: 100%; word-wrap: break-word !important; box-sizing: border-box !important; background-color: rgb(0, 154, 215);">2<strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">走马塘的背景分析 走马塘位于宁波市鄞州区的姜山镇，地处平原，枕于奉化江支流东江之滨，周围水网密布，是一座典型的浙东水乡小村。本次研究重点针对村内11 hm2的建设用地。走马塘的范围约为460 m×255 m，整体肌理方正平直有序。四面的河道勾勒出方正的村庄轮廓，与村内井然有序的街道和建筑肌理相呼应，形成了富有文化内涵的村庄格局。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5Nnhb4rNscQ1hicicb0TxqclVaplNb6RQfP1AgibmMYr1CCzwmz6XwgDUFhQ/0?wx_fmt=jpeg" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.6312949640287769" data-w="" />走马塘现状平面图 村整体结构可概括为“两轴一点”，东西向联系强于南北向。南部以一条东西向的老街为轴线，在轴线的中心位置是祖堂及祠堂，北部以蟹肚脐和荷花池串联一条轴线，而荷花池为村内最具人气的地点。村内主要的文物建筑均沿这两线一点布置。现状开放空间由村内广场和绿地组成，主要分布在沿两条轴线及沿水区域。共有13处开放空间的面积超过250 m2。这些空间均是合适的紧急避难空间。火灾是走马塘较易发生且危害较大的灾害类型，须重点防治。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><span class="wxqq-bg" style="margin-right: 8px; padding: 4px 10px; font-size: 18px; text-align: justify; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 27.99px; font-family: 微软雅黑; max-width: 100%; word-wrap: break-word !important; box-sizing: border-box !important; background-color: rgb(0, 154, 215);">3<strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">基于STEPS的走马塘古村落A区现状疏散模拟分析<strong class=" wxqq-color" style="font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"> 3.1  疏散避难安全因子提取3.1.1  防火分区的划分由于村内马头墙及道路天然形成的防火分区的存在，火灾发生后着火的防火分区外围区域不会受到火灾威胁，因此只需要考虑每个防火分区自身的疏散避难问题。界定防火分区边界为两侧建有封火墙的街道或是水岸等自然防火分隔。根据此原则，村落可分为11个防火分区，编号为A—K。本研究着重对A分区进行详细的疏散模拟。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnQcMUHGPicAgXibvdkEHXcRa2mcwUluhmvyFF5PDSdzdWUrxgRx7wwZHA/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.6294964028776978" data-w="" style="width: 100%; height: auto;" />现状防火分区分布图 3.1.2  疏散通道的实景建构STEPS软件通过封锁墙、封锁墙出入口和楼梯平面来界定疏散通道的走向和尺寸。封锁墙被用以表达建筑墙和水面；封锁墙出入口被用以表达建筑物和院落的对外开口；楼梯平面被用以表达立体楼层间的联系通道。3.1.3  紧急避难场地的识别紧急避难场地的服务半径设为300m，距研究地区300m以外的避难场地不做统计；避难场地的规模应至少容纳50人；每个人员需要的避难面积选取为1m2；建筑倒塌退让范围结合国家规范和案例应设置为5m。<strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"> 走马塘紧急避难场地门槛要求<img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnLZoEPoFKIMrHALkLwnNFLhEOVicNtOsIYxfK7PB6Z6UMETXJywkhVZQ/0?wx_fmt=png" data-ratio="0.08453237410071943" data-w="" style="width: 100%; height: auto;" /> 走马塘现状满足上述要求的紧急避难空间共23个，其中村对外出口9个，村内紧急避难场地14个。紧急避难空间的分布编为1—23号。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NndZZCvTQicZdibxq7ghUHz1ibtwuWRIVsp9ZVtOia3FKicHEafHiawmxPMUdA/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.5305755395683454" data-w="" style="width: 100%; height: auto;" /> 走马塘紧急避难空间分布 3.1.4  人口结构分布与行为特征A区总人口为308人，其中本地居民280人，外地游客设定为28人。人口按年龄结构分为幼儿（无行动能力）、少年、青年、成年男性、成年女性和老年人。 居住人口与旅游人口年龄构成一览表<img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnIEPJDic1Z2cP3JJ1RcQSJibGCJt4vOBZNDZJDoSB1DXqo1MfwO1AHSyQ/0?wx_fmt=png" data-ratio="0.2517985611510791" data-w="" style="width: 100%; height: auto;" /> 根据人口、年龄、性别不同，人员心理行为特征分为6类，包括幼儿、少年、青年、成年男性、成年女性、老年人。其中幼儿由其父母携带疏散，因此在STEPS软件中输入的人群只包括其余少年、青年、成年男性、成年女性和老年人这5类。 各类人群行为参数一览表<img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5Nn4mLhXcynJqTicoricrMEaFZVoBvwzeIa5icicXolkrkicCrQaTT0tibeYMEg/0?wx_fmt=png" data-ratio="0.3057553956834532" data-w="" /> 3.2  走马塘古村落A区现状疏散模拟分析3.2.1  走马塘A区不同时刻疏散场景与疏散时间在占地面积1.06 hm2的A区内模拟消耗的疏散时长为2 min 07 s，时间较长。各时刻避难场景如下图所示。通过场景模拟可见，避难于17号出口的人数最多，由A区北部向17号出口移动人群的疏散避难时间最长。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnXhPfohfic5QgiadbeMBPYeHDic0EM2W05WwbzBQaTqOIywXHsTficpmETw/0?wx_fmt=jpeg" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.670863309352518" data-w="" /> 走马塘紧急避难空间分布图 各个时刻成功到达避难场地人数统计如下图。疏散避难的高峰期在14s 至 1 min 29 s之间。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnibWGiaWdEBg6slKlPqspaCI0Ufw06zIQbWJ7x9Cq0fndF5jicB36RKZuw/0?wx_fmt=jpeg" data-ratio="0.39388489208633093" data-w="" /> 各个时刻成功疏散统计图 通过现状的模拟场景和数据初步总结，A地块北部疏散有待改进。3.2.2  A区疏散通道使用强度分析使用强度反映了从疏散开始时刻到某一时刻内疏散通道某一位置的避难通过人次。使用次数多的位置则疏散压力较大，重要性较高。A区的使用强度如下图。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnV02Hus3xOrOcnJQ5tLEriaRuiaJBE2Xezg7T0XffNNlssxrnl3hJH8UA/0?wx_fmt=jpeg" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="1.89568345323741" data-w="" /> A区各时刻使用强度 根据色块图分析，地块面积较大，整体疏散通道使用强度偏高，中北部疏散通道使用强度过大，疏散路线曲折过长，且通道经过民居的过街楼，存在一定的安全隐患。3.2.3  走马塘A分区出口距离分析STEPS可以设定任一个平面中各个点的出口距离。出口距离指某一位置与最近的出口的距离。某一位置出口距离值越高，反映该位置与最近出口距离越远，疏散避难安全性越低。A分区的出口距离如下图。地块中部偏东区域出口距离较大，离避难空间较远，存在疏散问题。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnH7cf1lIem55V4Tw21yYkStoKWhOpsJicXA6SRpibXfgvEnXBibCibq5gbA/0?wx_fmt=jpeg" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.7733812949640287" data-w="" /> A分区出口距离图 3.2.4  现状疏散避难问题分析首先，走马塘需要保护的现状要素较多，不能以损害村内历史要素或降低村庄历史文化价值为代价进行任何规划改造。其次，基于疏散模拟场景，通过拆除部分违章建筑、加固防火墙、杜绝局部建筑之间的相互火灾影响隐患，可将A区拆分成两个小的防火分区，从而减少火灾的避难时间。再次，在保护遗存的前提下，应当适度增加某些地区疏散通道的宽度或数量，从而缩短疏散总时间。最后，通过紧急避难空间出口距离分析，适宜增加额外的紧急避难场地。 <span class="wxqq-bg" style="margin-right: 8px; padding: 4px 10px; font-size: 18px; text-align: justify; color: rgb(255, 255, 255); line-height: 27.99px; font-family: 微软雅黑; max-width: 100%; word-wrap: break-word !important; box-sizing: border-box !important; background-color: rgb(0, 154, 215);">4<strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;">改造策略与模拟验证<strong class=" wxqq-color" style="font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"> 4.1　改造策略与方案4.1.1 　改造策略走马塘古村落A区改造的目标是在保护走马塘历史文化遗存和韵味的基础上，提升其火灾公众疏散避难的安全性。在对走马塘A分区的改造中，应当坚持四大原则：历史遗存保护原则、缩小受灾范围原则、便利疏散原则和过程安全原则。4.1.2 　改造方案在A地块中，方案拆除部分疏散通道经过的违章过街楼，疏通主要通道，隔绝局部建筑间可能的火灾蔓延影响，将较大面积的A分区拆分为A1和A2两个防火分区。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnkNFbAc7cbSyXlNCiblEUqibh8SD7AdyicPWJ7H1mmFaI1BHyEicUic2ufKA/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="0.6384892086330936" data-w="" />A分区改造措施 4.2  模拟验证A区改造前疏散时间为2min 07 s，改造后A1分区的疏散时间缩短为1 min 28s，A2分区缩短为1 min 47 s。通过模拟可见，疏散通道的长度和使用强度均较低，分布较均匀，安全性较好。 <strong class=" wxqq-color" style="white-space: normal; font-size: 18px; font-family: 微软雅黑; line-height: 27.9947910308838px; text-align: justify; max-width: 100%; color: rgb(0, 154, 215); box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;"><img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5Nnialj1HnkWWjNicfm3Dth7qpTwxF3GumJQ2L46GyfuaVTiat1zjxh09iczQ/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="1.9550359712230216" data-w="" /> 走马塘A1及A2区20 s 使用强度 对改造方案进行出口距离校验，各防火分区的出口距离值均较低，避难空间的分布也较为合理。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="png" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJPiccUu1UickGs0U9TbofO5NnjQqpJrsug7gMZLfJlyMHicAoAkVFAOkqaFxSpwkOtMM0vFOdbIoMhyQ/0?wx_fmt=png" style="width: 100%; height: auto;" data-ratio="1.5449640287769784" data-w="" /> A1及A2分区出口距离   详情请关注《上海城市规划》2016年第1期《基于STEPS的历史地段火灾疏散模拟研究》，作者：朱剡，中国城市规划设计研究院上海分院。 <img id="ledtxt.com" data-s="300,640" data-type="jpeg" src="http://img02.store.sogou.com/net/a/05/link?appid=100520091&url=http://mmbiz.qpic.cn/mmbiz/Ev6YOunONJP5YxUiaDr0rvxxeFUNIHt8WRkmgCRkickpAxWbyKHg674NM9wPico0DL0GtA05rYIQTeEgia0YXic0gQw/0" data-ratio="0.8327338129496403" data-w="" /> 
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