王守奇
摘要:目前,火災(zāi)事故已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)傷亡事故中造成損失最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一。人群在火災(zāi)中的行為具有一定的規(guī)律性,了解人員在火場(chǎng)中的逃生行為特點(diǎn),尋找規(guī)律性,能為今后建筑的火災(zāi)防治能力的提升和防治措施的設(shè)計(jì)提供可靠地科學(xué)依據(jù),對(duì)火災(zāi)時(shí)期的應(yīng)急措施進(jìn)行可靠?jī)?yōu)化,使火場(chǎng)中人員能夠快速有效地在安全疏散時(shí)間內(nèi)逃生,具有深遠(yuǎn)意義。
關(guān)鍵詞:火災(zāi);人員疏散;影響因素
1 緒論
由于在突發(fā)情況下人的行為的不確定性,火災(zāi)發(fā)生時(shí),火場(chǎng)內(nèi)人員的疏散受到各方面因素的交叉影響。大致上,受到個(gè)人素質(zhì)、群體行為特征、火災(zāi)發(fā)生時(shí)環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)、應(yīng)急管理等因素的互相影響。群體行為特征是指在突發(fā)情況下,人群會(huì)本能的自發(fā)聚集。個(gè)人素質(zhì)為行為人的生理、心理以及文化背景等因素的影響。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料包括指建筑材料,建筑內(nèi)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)急消防設(shè)施與器材的配備等[1]。應(yīng)急管理為建筑內(nèi)單位與職工的日常安全教育培訓(xùn)、各項(xiàng)安全管理制度建設(shè)、應(yīng)急預(yù)案制定等?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)周?chē)h(huán)境包括各項(xiàng)有毒有害因素,如高溫、有毒煙氣等[2]。
2 群體行為特征
2.1 群體分類(lèi)
群體可分為如下三種類(lèi)型:(1)偶然性人群。此類(lèi)群體是指在特定場(chǎng)所聚集的人群,無(wú)共同目的,如商場(chǎng)、火車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)、地鐵站等。在聚集性場(chǎng)所中,他們具有不同的目的、個(gè)人習(xí)慣、文化背景、經(jīng)濟(jì)條件等差異。(2)穩(wěn)定性人群中。此類(lèi)群體是指具有共同的目標(biāo)和興趣的固定個(gè)體,群體內(nèi)部有維系組織穩(wěn)定的公約、紀(jì)律,成員之間各自的權(quán)責(zé)明確,如政府單位、工廠、學(xué)校、宗教活動(dòng)等。(3)過(guò)激性人群。此類(lèi)群體成員的性格、情緒不穩(wěn)定,行為無(wú)法預(yù)測(cè),時(shí)常會(huì)做出違反規(guī)則、紀(jì)律的行為。如在群體中進(jìn)行破壞的人、縱火者、罪犯等。
2.2 緊急群體行為特征
緊急情況下的群體行為與正常情況下的群體行為存在很大不動(dòng),人員密集場(chǎng)所出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),人群的反應(yīng)往往趨向一致,如進(jìn)本會(huì)向出口跑去。出口人員平均密度和平均速度的關(guān)系如公式(1)、(2)所示:
式中:Nt為t時(shí)刻測(cè)量區(qū)域內(nèi)的學(xué)生數(shù)量;ρt為t區(qū)域內(nèi)的學(xué)生平均密度,1/m2;νt為t時(shí)刻測(cè)量區(qū)域內(nèi)的學(xué)生平均速度,m/s。
在火災(zāi)等突發(fā)情況下,人流密度會(huì)上升,人流速度就會(huì)下降,這時(shí)群體行為主要表現(xiàn)有以下現(xiàn)象。
(1)“從眾”現(xiàn)象。“從眾”普遍的群體性行為,越是情況緊急,“從眾”現(xiàn)象越是普遍。帶頭者的行為更容易引起“從眾”行為,如在火場(chǎng)中,最前方的人員如果跑錯(cuò)方向,后面的人也會(huì)跟著跑錯(cuò)。(2)“情緒感染”現(xiàn)象。人群聚集時(shí),密度變大,個(gè)體人員會(huì)受到周?chē)藛T不良情緒的影響并迅速在群體中蔓延,致使群體失去控制。如在緊急情況下聽(tīng)到有大聲驚叫或哭聲,都會(huì)使身邊的人的情緒變?yōu)橄麡O,進(jìn)而傳染至整個(gè)群體。(3)“踩踏”現(xiàn)象。個(gè)體人員在遇到突發(fā)情況時(shí),會(huì)失去正確的判斷,會(huì)引發(fā)集群的能量不恰當(dāng)釋放,造成群體內(nèi)部破壞,如發(fā)生踩踏。如2014年12月,上海市外灘因人員在狹窄地段高度聚集導(dǎo)致發(fā)生踩踏事故。(4)“應(yīng)激”現(xiàn)象。群體在遭受突發(fā)情況后,個(gè)體會(huì)產(chǎn)生恐慌,以致采取非理性的致命逃生行為。如高層建筑火災(zāi)時(shí),會(huì)有人員從窗戶(hù)跳出。(5)“相向通道”現(xiàn)象?;馂?zāi)等突發(fā)事件發(fā)生后,經(jīng)過(guò)初期人員無(wú)序跑動(dòng)后,會(huì)形成人流向相同方向逃離,人群達(dá)到有序的穩(wěn)定狀態(tài),這是群體內(nèi)部的自我調(diào)整。(6)“瓶頸拱形”現(xiàn)象。發(fā)生突發(fā)事件后,群體集中向建筑門(mén)口疏散逃離,人流量大于門(mén)能夠允許的通行流量,就會(huì)出現(xiàn)人流的堆積,會(huì)形成一個(gè)拱形區(qū)域,使得人員無(wú)法順利疏散。
3 個(gè)人素質(zhì)
不同的人員個(gè)體在火場(chǎng)中的反應(yīng)各不相同,他們收到年齡、性別、身體素質(zhì)、文化程度、風(fēng)俗習(xí)慣、疏散現(xiàn)場(chǎng)熟悉度等影響。因此,個(gè)人素質(zhì)的差異是不可忽視的因素。
3.1 生理因素
(1)年齡。年齡是影響個(gè)人素質(zhì)的主要因素之一。隨著年齡的增長(zhǎng),各方面能力都會(huì)有所提升,對(duì)火災(zāi)發(fā)生時(shí)的反應(yīng)會(huì)有所不同。同時(shí)年齡還會(huì)影響人員的疏散速度,成年人的速度明顯高于老年人和兒童,成年人逃生的概率最高,兒童和老人在火災(zāi)中逃生的概率最低。(2)性別。性別不同在火災(zāi)疏散中的反應(yīng)也不同,女性容易受到周?chē)h(huán)境因素的影響,相比男性更易產(chǎn)生焦慮、恐懼和緊張等不良情緒。并且男性的身體素質(zhì)較高,行走速度要比女性高10.9%。Hoel[3]在美國(guó)的匹茲堡商業(yè)中心觀察得到的男性平均速度是155m/s,女性是1.45m/s。(3)身體狀況。身體狀況直接影響到人員在火場(chǎng)中的疏散情況。如殘疾人與正常人相比,各方面可能存在不足,從而導(dǎo)致事故傷亡增加[4]。
3.2 心理因素
發(fā)生火災(zāi)時(shí),群體在逃生過(guò)程中,心理因素的影響會(huì)隨時(shí)間逐漸變大,會(huì)產(chǎn)生急躁、情緒易失控等狀況[5],如逆反、從眾、重返等心理。
3.3 社會(huì)因素
社會(huì)因素包括文化、家庭、信仰、教育、經(jīng)歷等。與一般人員相比,絕大多數(shù)訓(xùn)練有素的工作人員與管理人員反應(yīng)比較敏捷,能快速發(fā)現(xiàn)緊急情況并制定相應(yīng)的行動(dòng)決策。掌握逃生的知識(shí)越是豐富,越有利于減輕恐懼心理。
4 建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)
建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)的疏散影響因素包括建筑結(jié)構(gòu)、疏散系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、救援器材等。
4.1 建筑結(jié)構(gòu)
不同的建筑結(jié)構(gòu)會(huì)使人員采取不同的行為方式;并且人員的熟悉程度也是重要的影響因素,越是熟悉,就越是會(huì)采取正確的疏散路線。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮人員疏散時(shí)的因素,通過(guò)合理的設(shè)計(jì),使得人員在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠選擇正確的路徑進(jìn)行疏散。
4.2 疏散系統(tǒng)
在火災(zāi)起始階段發(fā)現(xiàn)后報(bào)警并采取一些措施遏制火災(zāi)蔓延趨勢(shì),能為人員提供更多疏散時(shí)間。(1)聽(tīng)視覺(jué)指示系統(tǒng)?;馂?zāi)發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量濃煙,人員視覺(jué)會(huì)受到嚴(yán)重影響,不利于人員安全疏散。通過(guò)聽(tīng)視覺(jué)指示系統(tǒng),通知人員發(fā)生火災(zāi)發(fā)生位置,逃生方向,幫助指揮人員組織疏散,穩(wěn)定人員情緒,提升人員疏散的可靠程度。英國(guó)利茲大學(xué)的研究表明,通過(guò)聲音指示,可以縮短疏散時(shí)間的2/3以上。(2)通風(fēng)排煙系統(tǒng)。通風(fēng)排煙系統(tǒng)能在火災(zāi)初始階段控制煙氣擴(kuò)散,防止有毒煙氣對(duì)人的傷害,降低環(huán)境內(nèi)能見(jiàn)度下降速率,提升安全疏散可用時(shí)間。(3)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。通過(guò)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),在火災(zāi)早期發(fā)出警報(bào),縮短報(bào)警時(shí)間,提高疏散的安全性。(4)滅火系統(tǒng)。自動(dòng)滅火系統(tǒng)不僅可以撲滅初期火災(zāi),并且再擴(kuò)散階段,能夠降低室內(nèi)溫度,抑制火災(zāi)擴(kuò)散速度。(5)救生器材。火場(chǎng)內(nèi)人員可利用救生器材進(jìn)行自救和疏散,能夠安全疏散到安全處。
5 火災(zāi)環(huán)境
火災(zāi)發(fā)生時(shí),造成人員傷亡的主要因素是火場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生的煙氣和高溫。
5.1 熱
人體對(duì)輻射熱的耐受極限是2.5kW/m2。達(dá)到這個(gè)值煙氣層溫度已經(jīng)達(dá)到180℃~200℃,人體耐受極限見(jiàn)表1。輻射值的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式如下公式(3):
式中:R為輻射熱通量;Q為總輻射熱通量(取1~10MV)。
試驗(yàn)表明,空氣中的水分含量對(duì)這兩種危害也有重要影響,見(jiàn)表2。
5.2 毒性氣體
統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,火災(zāi)中三分之二以上的遇難者是受煙氣的影響。燃燒產(chǎn)生的有毒物質(zhì)對(duì)人員危害程度的關(guān)系如公式(4):
式中A、B、n是毒性常數(shù);c為毒物濃度,mg/kg;t為接觸時(shí)間min。
6 應(yīng)急管理因素
應(yīng)急管理包括應(yīng)急預(yù)案、疏散演練等?;馂?zāi)發(fā)生時(shí),各方能夠按照應(yīng)急預(yù)案采取行動(dòng),可以使人員疏散和救援有序的進(jìn)行。對(duì)人員的應(yīng)急教育培訓(xùn)能增強(qiáng)人員在突發(fā)事件中采取有利于自己的行為,甚至能夠相互幫助,增加安全疏散的可能性。日常的應(yīng)急演練可以提高火災(zāi)發(fā)生時(shí)的應(yīng)急救援能力,提升人員在會(huì)場(chǎng)中安全疏散的效率。
7 小結(jié)
本文系統(tǒng)闡述了影響人員安全疏散的主要因素,主要結(jié)論有如下幾方面。(1)不同人群的特點(diǎn)及火災(zāi)發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的情緒狀態(tài)都會(huì)影響人員的安全疏散。通過(guò)日常的引導(dǎo)和教育,已經(jīng)在火災(zāi)中,通過(guò)應(yīng)急設(shè)備可以較好地改善人員群體行為。(2)從生理、心理、社會(huì)三方面因素分析了火災(zāi)中個(gè)體特質(zhì),分析了個(gè)人素質(zhì)及社會(huì)因素對(duì)應(yīng)急疏散行為的影響。(3)分析了建筑結(jié)構(gòu)和疏散系統(tǒng)等因素與人員安全疏散的關(guān)系。通過(guò)改善建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)完善疏散系統(tǒng),可以更好地為人群疏散贏得寶貴時(shí)間。(4)分析了應(yīng)急管理中應(yīng)急預(yù)案、教育培訓(xùn)、演練等因素對(duì)在安全疏散中起到的作用。從而加強(qiáng)在日常對(duì)人員的培訓(xùn),提升應(yīng)急能力。
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