本文是一篇建筑学论文，本文通过文献综述，网络调研，现场实测，仿真实验，对比研究等方法对幼儿园发生火灾情况下的人员疏散进行了研究。
第一章绪论
1.1研究背景
1.1.1理论背景
目前我国幼儿园建筑设计所遵循的《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018年版）主要是从建筑防火的角度出发对建筑设计提出要求和对设计进行规范,对建筑发生火灾情况下的人员疏散问题并没有涉及。幼儿园建设进程不断加快的同时,与之相应的幼儿园建筑安全研究,特别是儿童疏散研究还有待加强。由于幼儿园的建筑类型特殊、空间布局异于其他类型建筑，普适性的行人疏散研究成果往往并不适用于儿童的安全疏散研究。以往针对人群的疏散研究对特定情况下及特定人群的安全疏散指导意义不足。
与此同时，在建筑消防领域的研究关注点主要针对建筑火灾本身的研究，对火灾蔓延规律及火灾发展机制等方向研究深入，但针对特定的建筑类型，如幼儿园火灾少有涉及。
儿童的心理特征与生理特征与成人之间具有重大差异，针对火灾烟气在建筑中的蔓延规律研究及建筑中的人群疏散研究对幼儿园发生火灾情况下的人员疏散研究指导意义并不明显。如何获取儿童在应急疏散时的行为活动，怎样建立火灾情况下的幼儿园儿童疏散模型，幼儿园火灾发生的情况下儿童如何安全有效的逃生成为亟待研究的问题。
1.2研究目的
幼儿的健康成长关系着众多家庭的幸福，也关系着党和国家事业的未来。国家和社会对幼儿园的安全重视程度越来越高。幼儿园建筑空间特征是火灾情况下人员安全疏散非常重要的影响因素，对人员在幼儿园建筑中进行火灾条件下的安全疏散需更深入的研究。本论文从火灾视角下，基于疏散理论方法，对幼儿园建筑空间进行研究，力求达到以下目标：
（1）构建火灾烟气条件下幼儿园的疏散仿真模型。为火灾情况下建筑安全疏散其他相关研究提供理论参考。
（2）分析总结幼儿园建筑空间在火灾烟气条件下的设计要素。阐明幼儿园建筑空间在火灾烟气下的空间要素与人员疏散的影响规律。
（3）从建筑设计的角度对幼儿园建筑空间人员疏散提出安全疏散策略，减少疏散过程中火灾烟气对幼儿的不利影响，提高儿童疏散的安全性。
第二章相关理论研究及研究现状
2.1幼儿园相关理论研究
2.1.1幼儿园教育相关理论研究
针对幼儿的教育一直是国内外教育事业的一个重要的组成部分，具体而言，幼儿教育理论发展主要经历了三个阶段。第一阶段：传统的幼儿教育理论萌芽与实践探索阶段[2]。国外的最早的对幼儿的教育可以追溯到古希腊哲学家柏拉图，他提出国家应担负对儿童的公共教育职责。文艺复兴时期人文主义的教育对儿童的关注重视起来，众多学者提出要重视对儿童的教育。1816年教育理论家和实践者罗伯特·欧文创办了英国也是世界上最早的学前教育机构“新兰纳克幼儿学校”。当时这所学校只招收1-6岁的工人子女，最初这所学校只是用来集中管理工人们的子女，主要以养成幼儿遵守纪律的习惯为工作，以人道主义对待儿童，反对惩罚和责骂。
第二阶段：1937年学前教育家福禄贝尔在德国建立了一个针对儿童的教育组织，福禄贝尔对这些孩子不只是照看，还通过游戏的方式对儿童进行培训和引导，培养儿童的动手能力和协作意识，他将学前教育机构比作是花园，儿童是幼苗需要园丁的培养和护理，它将这样的学前教育机构称为“幼儿园”。这样幼儿园的概念便逐渐传播开来。到了十九世纪后半期西方国家相继建立了幼儿园对儿童进行学前教育，之后一些接受过福禄贝尔教育方法的德国人来到美国创办幼儿园传播福禄贝尔的幼儿园教育原理[3]。之后意大利的教育家蒙台梭利出版了关于儿童教育的重要著作《蒙台梭利教育法》。蒙台梭利教育法的特点重视儿童的早期教育，为此它对儿童的日常活动生活进行长期的细致观察，总结儿童的心理特征和学习行为特征。提出“儿童的智力缺陷主要是教育问题，而不是医学问题”。
2.2国内外人群安全疏散的研究
2.2.1国内外人群疏散行为的研究
建筑火灾事故证实人的行为对是否能在建筑火灾中安全逃生有至关重要的作用[7]。从二十世纪开始，各国学者就开始研究建筑安全疏散，主要的研究对象是建筑内部的疏散走廊，房间以及楼梯以及人员移动速度等[8]。早期的对人群疏散研究多为调查研究，采用问卷调研、案例研究、报道内容分析等方法取得了一些有成效的研究结果。在二十世纪四十年代，国外就有了人在火灾中行为的描述和报道[9]，而真正对人在火灾中的行为研究是从七十年代初期开始的，主要的研究方向集中在群集恐慌行为的研究，人的疏散行动能力研究等[10]。
在七十年代初加利福尼亚大学的环境设计学院建筑生命安全小组的Larslerup与他的合作者共同提出了火灾发展阶段与人的行为阶段一致的新理论，并提出二者都是伴随火灾发展的一种自然现象[11]。1972年，英国学者Wood通过调查多起火灾中的人员行为，撰写了《The Behavior Of People In Fires》报告，总结出了火灾中逃生人员的行为表现，据此认为建筑设计必须考虑的人们在火灾中的反应范围并对消防立法产生了影响，用以减少火灾烟气和热量对建筑物居住者的影响[12]。Bryan对美国火灾进行了深入调研，并与Wood的结果进行对比研究，是首次对比不同文化背景的人群在火灾中的疏散行为，并于1979年发现了人群疏散中的“群聚现象”[13]。二十世纪七十到八十年代这一时期对疏散行为的研究侧重于人在火灾现场中的“恐慌行为”研究。八十年代以后，借助消防演习等实验手段，人在火灾中的行为规律进入了深入研究发展阶段，Sime（1983）对公共建筑中的128名疏散人员进行了数据分析，比较不同的逃生模式的影响[14]。
第三章 仿真模拟实验模型构建 ............................. 39
3.1 幼儿园基础数据获取 ....................... 39
3.2 幼儿园物理空间模型建立 ............................. 39
第四章 幼儿园火灾数值模拟分析 ............................ 59
4.1 幼儿园建筑火灾数值模拟实验 .......................... 59
4.2 幼儿园建筑一层空间火灾场景分析 ......................... 59
第五章 幼儿园人员安全疏散仿真实验 ............................. 99
5.1 幼儿园安全疏散分析判定标准及疏散设定 ......................... 99
5.1.1 安全疏散判定标准 .............................. 99
5.1.2 安全疏散设定 ............................ 100
第六章幼儿园火灾安全疏散策略
6.1交通空间设计策略
通过对火灾模拟和人群疏散仿真实验发现火灾产生的烟气，CO等通过交通空间走廊及楼梯间蔓延扩散，发生火灾人员也是通过交通空间进行疏散运动，火灾烟气等产物会严重威胁疏散人员安全，并且时间越长越危险。在烟气的蔓延过程中减缓火灾烟气，CO等火灾产物的蔓延速度，优化疏散方式可以减小火灾对人员疏散安全的威胁。根据第四章中对火灾的模拟分析，烟气，CO等主要通过走廊和楼梯间蔓延扩散，提出以下对楼梯及走廊的设计策略。
6.1.1楼梯设计策略
（1）增加三层通往屋顶的楼梯：在以往的疏散设计和研究中，建筑中人的应急疏散方向和疏散路径基本都是通过楼梯向建筑底层的出入口运动。但结合上一章人员疏散仿真实验发现当一层发生火灾时，烟气迅速蔓延至楼梯间，当一层通往二层的楼梯间已经聚集了大量的烟气时，楼梯间内还有大量的来自二层三层的人员未疏散完毕的现象，此疏散方式并不能安全的疏散全部人员。增加三层通往楼顶的楼梯，当低楼层发生火灾时，高楼层的人员可使用通往屋顶的楼梯向楼顶的室外安全区域疏散。当高楼层发生火灾时人员也可根据现实情况选择向上或向下疏散，可以减小或避免人员全部向下疏散产生的拥堵现象。
（2）细化楼梯及楼梯间与走廊连接处平台设计：本研究中通过幼儿园中人员的统计计算和现行的设计规范对幼儿园建筑物理空间模型中楼梯和平台的宽度进行了设定，在实际的建筑设计过程中也通常采用这种方法确定交通空间的疏散宽度。但通过人员疏散模拟实验发现人员疏散的过程中在楼梯口人员交汇出发生了拥堵现象，此处为易发生拥堵的瓶颈空间，也是火灾烟气通过楼梯间向上蔓延的必经位置，所以发生危险的机率较大。通过课题组内前人的研究表明，楼梯宽度从1.5m增加至1.7m时疏散时间显著降低，楼梯宽度从1.7m-2.0m疏散时间不会持续降低，是因为楼梯有更多的空间允许发生了超越行为，在实际情况中，这种现象更容易发生事故。
结论与展望
研究工作总结
本文通过文献综述，网络调研，现场实测，仿真实验，对比研究等方法对幼儿园发生火灾情况下的人员疏散进行了研究，得出的主要研究成果如下:
（1）文献综述阶段成果
对目前疏散研究现状，建筑火灾相关理论进行了总结描述，对目前主要流行的疏散模型及疏散模拟软件，火灾模拟软件及其原理进行了综合的分析总结。确定了本研究关注点在于幼儿园火灾下的儿童疏散问题，并确定了研究方法及路线。
（2）调研及子模型构建部分阶段性成果
通过对幼儿园建筑现状调研，获取幼儿园建筑空间设计要素，归纳总结幼儿园建筑空间布局形式并对其进行分类总结。构建了幼儿园物理空间基础模型。之后通过对幼儿园儿童生理特征的调研和网络资料的查阅总结，获取儿童身体尺寸参数及其动态和静态特征，据此建立了大班，中班和小班三个年龄段儿童智能体模型。
通过文献和网络资料的总结和分析，结合实际发生的火灾事件，基于建立的幼儿园物理空间模型建立六个不同的且具有代表性的幼儿园火灾场景模型。
参考文献（略）
