劉 琰
(金陵科技學(xué)院,南京 211169)
隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展,城市中的建筑越來越密集,內(nèi)部功能也越來越復(fù)雜,有些大型辦公建筑、商業(yè)綜合體、超市、地下空間往往會(huì)聚集大量的人流,發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)給安全疏散帶來很大的壓力。人員疏散過程中建筑內(nèi)人員的密度、人員的構(gòu)成、認(rèn)知能力、流動(dòng)性、初始位置等引起的行為特征對(duì)人員疏散有重要影響,同時(shí)建筑的疏散環(huán)境等客觀因素也會(huì)影響人員的疏散[1]。人群要在復(fù)雜的建筑物內(nèi)短時(shí)間的疏散出來,不僅是對(duì)人員疏散能力的考驗(yàn),同時(shí)也是對(duì)建筑物內(nèi)疏散設(shè)計(jì)的考驗(yàn)。我們分析了從2000年到2019年全國各地發(fā)生重大傷亡的火災(zāi)事故,其中有75%是因?yàn)槭枭⒉粫硨?dǎo)致內(nèi)部人員折返、擁擠、堵塞后,造成驚恐無助最終被困火場,發(fā)生嚴(yán)重傷亡??梢娫谡莆瘴kU(xiǎn)發(fā)生時(shí)人員疏散的規(guī)律及特點(diǎn)的前提下,如何合理的設(shè)計(jì)出最優(yōu)的疏散路線以及創(chuàng)造良好的疏散環(huán)境,是引導(dǎo)人員迅速離開危險(xiǎn)區(qū)域的重要方法。
人們?cè)谟龅轿kU(xiǎn)時(shí)的表現(xiàn),會(huì)隨著人所處的環(huán)境和對(duì)危險(xiǎn)的認(rèn)知而呈現(xiàn)出不同的狀態(tài),有人驚慌無助也有人沉著冷靜。面對(duì)危險(xiǎn),人們感知危險(xiǎn)能力的不同會(huì)導(dǎo)致不同行為的發(fā)生。建筑物內(nèi)發(fā)生緊急事故后,人員安全疏散所需時(shí)間的長短主要取決于疏散開始時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間,而疏散開始時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間又取決于人的行為,以及引起人的行為的生理和心理因素[2]。當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí),建筑物內(nèi)的人員根據(jù)自身的情況選擇逃生路線往往會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況。
選擇熟悉的路線進(jìn)行疏散是大多數(shù)人員的心理特征。特別是作為對(duì)這棟建筑不熟悉的外來訪客,會(huì)不自覺的選擇來時(shí)的熟悉路線進(jìn)行逃生,一旦此路線受阻將會(huì)給受困人員帶來心理和生理上的打擊。
當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),燃燒所產(chǎn)生的大量煙氣使得光線變暗,能見度變差,被困人員一片茫然內(nèi)心極度恐懼,當(dāng)看到光線時(shí)自然會(huì)聯(lián)想到是否是出入口,不由自主的向有光處疏散。
現(xiàn)代建筑中高層居多,當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)幾乎大多數(shù)人的第一反應(yīng)就是迅速順著樓梯往下跑,逃離建筑物,但是如果是底層著火,煙氣在煙囪效應(yīng)的帶動(dòng)下往上升,會(huì)給盲目向下的人員帶來巨大的傷害。甚至在恐懼和僥幸的心理驅(qū)使下選擇跳樓。
當(dāng)災(zāi)難發(fā)生時(shí)現(xiàn)場往往一片混亂,多數(shù)人會(huì)失去理智,此時(shí)只要有移動(dòng)人流形成,多數(shù)人會(huì)在從眾心理誘導(dǎo)下不加思考的跟隨移動(dòng),造成擁擠甚至踩踏的發(fā)生。
安全疏散是人在緊急狀況下,在空間中尋路并逃離的行為過程,這個(gè)過程是認(rèn)知—決策—行動(dòng)—反饋—行動(dòng)的過程,不完全由環(huán)境的因素所決定,而是與人的反應(yīng)特性,心理行為特征有密切的聯(lián)系[3]。疏散群體中人員的能力、狀態(tài)、速度、數(shù)量都是影響疏散行為的重要因素。
人的方向感具有一定的先天因素,曾有實(shí)驗(yàn)表明,人們?cè)谝粋€(gè)陌生環(huán)境中能迅速辨別出方向的人只占實(shí)驗(yàn)人數(shù)的65%,且男性大于女性。方向感能夠幫助人辨別方向避免出現(xiàn)導(dǎo)向失誤,當(dāng)需要進(jìn)行緊急疏散時(shí),人們?cè)诰o張、慌亂的環(huán)境下能迅速地明確方向,是能否安全疏散的關(guān)鍵,但研究表明方向感的正確率在封閉空間里迅速下降,而建筑的內(nèi)部空間就屬于封閉空間,這樣給方向的確定又帶來了一定的難度,因此需要借助一些輔助方法幫助發(fā)生火災(zāi)時(shí)確定方向引導(dǎo)人流。
對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境的熟悉程度也是影響人員疏散行為的重要因素之一?,F(xiàn)代的建筑功能越來越復(fù)雜,平面和空間在設(shè)計(jì)上也追求“高大奇”,有些設(shè)計(jì)也超出了人們對(duì)空間的常規(guī)認(rèn)識(shí),前面所講的方向感,其實(shí)很大程度也是取決于人們對(duì)建筑空間的熟悉程度。因此對(duì)建筑環(huán)境較熟悉時(shí),當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)就能夠盡快發(fā)現(xiàn)并選擇快速、安全的逃生路線。
性別對(duì)于疏散的影響是很大的,男性和女性不論是從生理?xiàng)l件上還是心理承受力上都存在很大的差別,火災(zāi)中女性一般表現(xiàn)出緊張慌亂、認(rèn)知力下降,更趨向于產(chǎn)生跟隨別人疏散的行為,而男性能夠保持沉著、冷靜,更趨向于自主尋找疏散路線,但往往也會(huì)產(chǎn)生過于主觀的思想,不相信別人的建議,疏散時(shí)盲目自信等問題。
年齡對(duì)人的行為的影響主要在人感知危險(xiǎn)及行動(dòng)能力方面。隨著年齡的增長,經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的不斷積累,對(duì)火災(zāi)感知、決策、行動(dòng)時(shí)間會(huì)有所不同[4]。青年人、體格強(qiáng)壯的人群與老幼體弱的人疏散能力、路線識(shí)別的能力,決策能力、行為力和敏捷度都存在很大差異。
安全疏散除了受到建筑內(nèi)人群疏散能力的影響外,建筑的功能設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)和內(nèi)部設(shè)施也是影響安全疏散的重要因素,我們?cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)除了要嚴(yán)格執(zhí)行《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》外,還要重點(diǎn)對(duì)不同建筑使用特性進(jìn)行研究分析制定針對(duì)性方案,其中建筑功能空間、交通流線、建筑設(shè)備這三部分對(duì)建筑的安全疏散起到關(guān)鍵作用。
疏散空間的復(fù)雜程度和大小也影響人員對(duì)疏散路徑的認(rèn)識(shí)能力,疏散空間結(jié)構(gòu)簡單有利于人員熟悉疏散空間,減少因?qū)臻g認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤而帶來的疏散時(shí)間的增加[5]。然而現(xiàn)代建筑不論是空間還是功能都越來越復(fù)雜,隨著復(fù)合空間在很多公共建筑的運(yùn)用,給防火疏散設(shè)計(jì)帶來了更多的困難,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。
1)對(duì)于大空間來說防火分區(qū)的設(shè)置存在一定的難度,特別是中庭空間的出現(xiàn)使得防火防煙更加困難;
2)在層高較高的空間中,自動(dòng)噴淋噴頭位置一般較高,有效滅火效果差;
3)在復(fù)合空間內(nèi)功能多,通道也多,人員較為密集,發(fā)生火災(zāi)時(shí)易產(chǎn)生混亂,給安全疏散帶來難度。
建筑內(nèi)的所有空間都是依靠水平交通和垂直交通聯(lián)系起來的,這些交通空間使得整個(gè)建筑能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來,然而一旦發(fā)生危險(xiǎn)人們必須依靠交通空間才能迅速離開建筑物到達(dá)安全地帶,因此交通流線是否順暢直接影響著安全疏散。
1)疏散通道,是疏散時(shí)人員從房間內(nèi)至房間門,從房間門至疏散樓梯,直至室外安全區(qū)域的通道,疏散通道包括平面方向的內(nèi)部疏散通道和疏散走道,也包括人員豎向疏散的安全通道。影響人員快速疏散有兩個(gè)重要因素。第一是疏散反應(yīng)時(shí)間,第二就是疏散速度。而在設(shè)計(jì)時(shí)建筑的安全疏散通道是有規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定的,不同建筑對(duì)疏散寬度要求不同。為了最優(yōu)化疏散速度,在設(shè)計(jì)時(shí)不能簡單的套用設(shè)計(jì)規(guī)范,而應(yīng)該根據(jù)具體項(xiàng)目進(jìn)行性能化設(shè)計(jì),以求達(dá)到最佳疏散效果。
2)疏散出口包括疏散門和安全出口,疏散門指的是建筑物內(nèi)所有通向疏散通道或安全出口的門,而安全出口主要指人員安全疏散能夠直接通向安全區(qū)域的出口。在發(fā)生火災(zāi)時(shí)為了人員能夠迅速安全疏散,必須配合疏散通道設(shè)置足夠數(shù)量的疏散出口,并且要合理布局,科學(xué)計(jì)算出口寬度,提高通行能力,避免出現(xiàn)瓶頸現(xiàn)象。
3)疏散距離是影響疏散的一個(gè)重要因素,建筑內(nèi)的疏散距離關(guān)聯(lián)著安全出口的位置分布和數(shù)量,又與建筑的空間的大小有著密切的關(guān)系。在設(shè)計(jì)時(shí)科學(xué)的控制好疏散距離可以有效控制人流,避免擁堵的情況產(chǎn)生。
4)在多、高層建筑中疏散樓梯是非常重要的垂直疏散系統(tǒng),因?yàn)楫?dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)疏散樓梯是建筑內(nèi)部唯一安全的逃生途徑,這時(shí)樓梯的位置、寬度和數(shù)量都影響疏散的關(guān)鍵要素。樓梯的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求,在平面布局時(shí)可依據(jù)人的行為心理特征,將經(jīng)常行走的路線和緊急疏散路線相結(jié)合,放置在易于尋找的路線上如靠近電梯、靠近外墻等。
建筑中針對(duì)安全疏散設(shè)置的電氣設(shè)備是輔助人員安全撤離建筑物的關(guān)鍵,是在建筑防火疏散設(shè)計(jì)中不可缺少的要素,其中包括應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志、火災(zāi)廣播和救生設(shè)施等。
1)疏散照明設(shè)備 應(yīng)急照明系統(tǒng),是為了保證在正常電源發(fā)生故障時(shí)疏散人員能夠找到疏散路徑、疏散出口而設(shè)置的照明系統(tǒng)。作為現(xiàn)代建筑內(nèi)的重要設(shè)施,它與人員疏散是緊密相關(guān)的[6]。建筑著火時(shí)建筑物內(nèi)充滿濃煙,能見度降低,正常電源無法供電,這時(shí)疏散照明設(shè)備對(duì)人員疏散起到關(guān)鍵作用,不僅可以提供應(yīng)急照明,而且可以引導(dǎo)人群前往安全地點(diǎn)。
2)消防報(bào)警裝置 消防報(bào)警裝置在建筑發(fā)生火災(zāi)的初期能夠起到迅速的報(bào)警作用,為人員盡快疏散提供時(shí)間。隨著建筑智能化的發(fā)展,建筑的報(bào)警裝置也越來越先進(jìn),在設(shè)計(jì)報(bào)警裝置時(shí)要根據(jù)建筑的特性與功能,選擇報(bào)警裝置安裝的位置、功率和數(shù)量等,要與環(huán)境相適應(yīng)而不是一味的套選規(guī)范。
3)疏散指示標(biāo)志 疏散指示燈的布局也對(duì)人員疏散具有重要的影響,合理的布局可以提高疏散效率[7]?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)人們?nèi)菀滓驗(yàn)榛艁y而迷失方向,這時(shí)疏散指示標(biāo)志能夠引導(dǎo)路徑提高疏散速度。依據(jù)人的疏散行為特征來合理的布置指示標(biāo)志的位置,才能更好的起到指引作用,比如人在疏散時(shí)喜歡彎腰沿墻行動(dòng),那么根據(jù)這一特征把指示標(biāo)志近地面的墻上或地上能夠最大程度提高疏散效率。
4)防排煙設(shè)施 火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的煙氣對(duì)安全疏散的影響是非常大的,火災(zāi)發(fā)生時(shí)要控制煙氣擴(kuò)散到疏散通道里,為疏散人員提供安全的疏散環(huán)境,爭取疏散時(shí)間。建筑內(nèi)應(yīng)科學(xué)的設(shè)置防煙分區(qū)采取防排相結(jié)合的方式,在做好防煙措施的前提下設(shè)計(jì)好自然排煙方式,再根據(jù)建筑的特性增加機(jī)械排煙,盡可能形成安全、高效的防排煙系統(tǒng)。
建筑內(nèi)安全疏散是一個(gè)復(fù)雜的過程,人的疏散行為會(huì)受到建筑設(shè)計(jì)的影響,建筑設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)該充分考慮人的行為心理特征,它們之間的關(guān)系是相輔相成、互相影響的。研究建筑內(nèi)的人的行為特征以及引起這些行為特征的原因,對(duì)于建筑性能化防火設(shè)計(jì)、建筑內(nèi)疏散應(yīng)急管理與教育具有重要意義[8]。通過對(duì)建筑內(nèi)人員疏散行為和影響疏散的設(shè)計(jì)要素的分析,結(jié)合建筑的使用情況,有助于了解建筑安全疏散設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn),有助于建筑防火性能化設(shè)計(jì)與構(gòu)建有利于安全疏散的建筑環(huán)境,對(duì)于提高建筑的消防能力有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。