高層建筑火災(zāi)中的人員疏散研究

王　林

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，高層建筑如雨后春筍般在國(guó)內(nèi)迅速崛起。提出了高層建筑火災(zāi)中影響人員疏散的三大因素，分別從環(huán)境、管理、人員的角度進(jìn)行了闡述，并總結(jié)了人員的自救措施。

關(guān)鍵詞：高層建筑;火災(zāi);疏散

中圖分類號(hào)：TU352.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3198（2009）03-0275-02

1 前言

火災(zāi)中影響安全疏散的因素較多,簡(jiǎn)單概括起來(lái)可分為三個(gè)方面:環(huán)境因素、管理因素、人的因素，如圖1所示：

2 環(huán)境因素

2.1 安全出口

一般民用高層建筑至少要有兩個(gè)安全出口，足夠數(shù)量的安全逃生出口能夠有效地保證人員的安全撤離。但是,人們常常使用他們所熟悉的路線逃生，人有習(xí)慣于走老路的“歸巢”本能，疏散時(shí)首先奔向經(jīng)常使用的出入口或樓梯。如原路被煙火切斷，則不得已而另尋其它出路因此進(jìn)行建筑疏散設(shè)計(jì)時(shí),盡量將安全疏散通道設(shè)為人員日常行走通道。

2.2 樓內(nèi)人數(shù)

高層建筑通常是多功能建筑,樓內(nèi)設(shè)施較多,人員較密集,疏散較難,正所謂高層建筑的“三多一大、二快二難”。而且,人員在建筑物內(nèi)的分布具有較強(qiáng)的隨機(jī)性,使得安全疏散較為復(fù)雜。另外,由于高層建筑的特殊性,在撤離疏散時(shí)不能僅僅按照傳統(tǒng)向下疏散的方案進(jìn)行。如果一律向下疏散,由于人員眾多,會(huì)造成樓梯交通的堵塞,反而會(huì)延長(zhǎng)疏散的時(shí)間,造成不必要的人員傷亡。應(yīng)當(dāng)在著火層的鄰近區(qū)域采取上、下同時(shí)疏散的方案,向下疏散到高層建筑的外部,

向上疏散到高層建筑內(nèi)部的“火災(zāi)安全區(qū)”,這樣才能使疏散工作更迅速更有效。所以高層建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)的疏散應(yīng)是既向下也向上,既往內(nèi)也往外的“雙向疏散”。加拿大有關(guān)研究部門對(duì)高層建筑中人員使用一座寬1.10米的樓梯的疏散時(shí)間進(jìn)行了測(cè)驗(yàn)，其具體數(shù)值見表1所示。

表中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，在火災(zāi)條件下，使用疏散樓梯疏散高層建筑的全部人員是不可能的。最有效的方法是根據(jù)各層人員起火時(shí)所處的具體位置，采取最直接、最有效的方法就近疏散。

2.3 煙和毒氣

據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,火災(zāi)中人員傷亡有70%~80%是因吸入煙氣而不是因?yàn)槿紵斐傻摹熀投練鈱?duì)疏散的影響是:燃燒產(chǎn)生的大量濃煙充滿通道,使得能見度很低,人員辨不清方向,行走緩慢,甚至無(wú)法行走;高溫?zé)煔庥休^強(qiáng)的刺激性,刺激人的眼、鼻和上呼吸道,對(duì)人的安全直接構(gòu)成威脅;煙中攜帶的毒氣本身就能致人死亡。因此,在進(jìn)行疏散設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮防排煙問(wèn)題。

2.4 照明和指示設(shè)施

發(fā)生火災(zāi)時(shí),由于煙氣的原因,過(guò)道一片漆黑。安全疏散標(biāo)志可以指明逃生方向,使人員能夠快速安全地撤離。因而,照明和疏散指示設(shè)備的可靠性將直接影響安全疏散的效率,它是火災(zāi)中保證人員安全疏散的必不可少的設(shè)施。

2.5 火災(zāi)的動(dòng)態(tài)變化

火災(zāi)蔓延的方式主要有:延燒、熱輻射、傳導(dǎo)和熱對(duì)流。下層的火災(zāi)會(huì)因傳導(dǎo)而引燃上層沒(méi)有與火接觸的地板上的可燃物;也可因煙氣的對(duì)流和垂直運(yùn)動(dòng)而引燃著火層上方幾層以外的樓層著火,采取必要的措施控制煙氣及火勢(shì)的發(fā)展,不僅利于火災(zāi)的撲救,也利于人員的安全疏散。

2.6 避難層

對(duì)于高層建筑,一般人員多,疏散困難,所需時(shí)間長(zhǎng),而且很難保證在很短的時(shí)間內(nèi)將人員全部撤離,也不可能在有限的時(shí)間內(nèi)將所有人員安全撤離出去。為使人員不受傷害,可在一定樓層設(shè)避難層。一時(shí)難以撤離的人員可暫進(jìn)避難層躲避,等待火災(zāi)的撲滅或消防人員的救援。

3 管理因素

3.1 日常安全管理

管理人員應(yīng)對(duì)其管理的建筑物的火災(zāi)潛在危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)有充分、明確的認(rèn)識(shí)。一旦發(fā)生火災(zāi),可以立足自救,按部就班地實(shí)施滅火計(jì)劃,確實(shí)做到快速、協(xié)調(diào)落實(shí)初期火災(zāi)的撲救,保障災(zāi)情處理的及時(shí)性和有效性。日常的安全管理還應(yīng)做到對(duì)消防器材的檢查和維護(hù),切實(shí)保障火災(zāi)事故中消防設(shè)施工作的可靠性,增加人員的逃生幾率。

3.2 防火安全教育

對(duì)服務(wù)(工作)人員,除進(jìn)行防火安全教育外,還要進(jìn)行防火安全疏散預(yù)案的學(xué)習(xí),進(jìn)行職業(yè)道德與修養(yǎng)教育,使他們能夠成為值得公眾信任、在火災(zāi)條件下具有堅(jiān)定自制力的領(lǐng)導(dǎo)者,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),能成為群體的指揮。組織客戶進(jìn)行防火安全知識(shí)學(xué)習(xí),使其學(xué)會(huì)安全用火,熟知各種避難方法,提高心理承受能力,從而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠有序、有效地安全疏散。對(duì)高層建筑的管理人員、服務(wù)人員進(jìn)行應(yīng)急事故處置和初期火災(zāi)撲救方面的培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)，使他們熟悉建筑內(nèi)部情況，具備引導(dǎo)被困人員疏散逃生和應(yīng)急滅火的能力。

4 人的因素

4.1 人員心理

人在火災(zāi)中的心理反應(yīng)主要有兩種類型：即驚慌和群聚。驚慌是指火災(zāi)中的人們接受異常災(zāi)難刺激表現(xiàn)出的一種焦慮狀態(tài)或行為狀態(tài)。這種在極度難忍，充滿恐怖的環(huán)境中造成的心理反應(yīng)大多不能自控，由此而產(chǎn)生的結(jié)果也大多是不幸的。人是不愿孤立的，無(wú)論何人，在任何情況下總是力求與感情相投或命運(yùn)相同的人呆在一起，繼而形成了合作的環(huán)境，這是一種社會(huì)性的傾向。模仿是社會(huì)心理學(xué)的一個(gè)重要方面，因?yàn)橛性S多社會(huì)行為都是和模仿分不開的。其突出表現(xiàn)是，當(dāng)人們束手無(wú)策時(shí)，就會(huì)自然模仿他人的行為。人們往往由于過(guò)分緊張、恐慌而失去正確的理解和判斷能力,因而會(huì)盲目地隨從人流,因此經(jīng)常在特大火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)看到在某一個(gè)堵死出口處死亡人員眾多,尸體堆積的現(xiàn)象。

4.2 反應(yīng)時(shí)間

反應(yīng)時(shí)間是人員從收到外界刺激起到作出相應(yīng)的反應(yīng)止所持續(xù)的時(shí)間。人的反應(yīng)時(shí)間會(huì)因個(gè)體的差異而不同。反應(yīng)時(shí)間在危機(jī)關(guān)頭與其它因素相互作用,對(duì)安全疏散影響較大。另外,人員的反應(yīng)時(shí)間隨著人員的工作狀態(tài)的不同而不同,例如一個(gè)沉思的人和一個(gè)無(wú)所事事的人的反應(yīng)時(shí)間會(huì)相差很多。

4.3 人員的能力

火災(zāi)中影響人員安全疏散的能力主要有:認(rèn)知能力、決策能力、疏散行動(dòng)能力和對(duì)燃燒產(chǎn)物忍耐力。火災(zāi)時(shí)人的疏散行為遵循“嘗試失誤再嘗試”的循環(huán)認(rèn)知模式。因而人員的認(rèn)知能力和決策能力對(duì)疏散有著重要的作用,認(rèn)知能力強(qiáng),分析問(wèn)題全面,能夠作出正確的決策,就能減少反應(yīng)時(shí)間,能爭(zhēng)取更多逃生機(jī)會(huì)。高層建筑中人員的行動(dòng)能力及對(duì)燃燒產(chǎn)物的忍耐力對(duì)疏散也很重要。若人群中有老、弱、病、殘,就會(huì)大大影響安全疏散的速度,這些人員所占比例較大則更會(huì)發(fā)生人員的擁擠、踐踏,甚至造成人員傷亡。

4.4 密集人群的步行特點(diǎn)

（1）靠右側(cè)通行。當(dāng)步行路面上密度在0.3人/m2以上時(shí)，自然就表現(xiàn)出靠右側(cè)通行的特點(diǎn)，這是人們?nèi)粘ｐB(yǎng)成的習(xí)慣。火災(zāi)中密集人群涌入出口，惟恐與對(duì)面反向行人相撞，加之人流密度較大，自然就遵循靠右側(cè)通行的規(guī)則。

（2）魚貫前進(jìn)。火災(zāi)中的被困者具有追隨性，即合流性的特點(diǎn)。其主要表現(xiàn)是：行為個(gè)體經(jīng)常盲目地放棄各自的行為和主張，而心甘情愿地隨大流。

（3）走捷徑。火災(zāi)中的人們?yōu)榱吮M快擺脫煙和火焰的危害，都試圖利用最近、最易通過(guò)的路線逃生。這就是捷徑反應(yīng)，也是造成出入口處拱門現(xiàn)象的原因。火災(zāi)中密集人群的流動(dòng)在群集人流中設(shè)任意一點(diǎn)，我們把靠近這個(gè)點(diǎn)附近的群集稱為集結(jié)群集，遠(yuǎn)離此點(diǎn)的群集稱為流出群集。以此點(diǎn)為中心，每秒鐘集結(jié)和流出群集的數(shù)量相同時(shí)，這時(shí)總的流動(dòng)叫做穩(wěn)定流動(dòng)。當(dāng)這個(gè)點(diǎn)站著一個(gè)人時(shí)，這個(gè)人所占據(jù)的面積使人員流動(dòng)的寬度減小，流出群集的數(shù)量也隨之減少，因集結(jié)群集的數(shù)量沒(méi)有改變，則單位時(shí)間內(nèi)的差值積存于該點(diǎn)，繼而逐漸地?fù)頂D起來(lái)。這樣的群集稱為滯留群集。

5 自救措施

自救是在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)使自身免于受害的疏散和保護(hù)行為。常用的自救方法主要有如下幾種：

（1）利用安全通道和疏散設(shè)施逃生。逃生路線的選擇，應(yīng)根據(jù)火勢(shì)情況，優(yōu)先選擇最簡(jiǎn)便、最安全的通道和疏散設(shè)施，如安全疏散樓梯、普通樓梯、消防電梯等。如果以上通道被煙火封鎖，可利用建筑物的其他設(shè)施逃生，如陽(yáng)臺(tái)、窗口、屋頂、落水管、避雷線等。

（2）利用自制簡(jiǎn)易救命繩逃生。當(dāng)各通道全部被煙火封鎖時(shí)，可利用各種結(jié)實(shí)的繩索，如無(wú)繩索可用被褥、衣服、床單或窗簾布等擰成繩，拴在室內(nèi)的牢固物體上，然后緩慢滑到地面或下一層樓的房間內(nèi)。

（3）利用緩降器自救。緩降器由掛鉤（或吊環(huán)）、吊帶、繩索及速度控制器等組成，是一種供人靠自重緩慢滑降的安全救生裝置。它可以安裝在窗口、陽(yáng)臺(tái)或平屋頂?shù)忍帲瑺I(yíng)救高層建筑的單個(gè)被困人員。

（4）利用救生袋自救。救生袋是兩端開口，供逃生者從高處進(jìn)入其內(nèi)部緩慢滑降的長(zhǎng)條形袋狀物。被困人員進(jìn)入袋內(nèi)后，依靠自重和人體的不同姿勢(shì)來(lái)控制降落速度，緩慢降落至地面脫險(xiǎn)。

6 結(jié)語(yǔ)

火場(chǎng)逃生已成為消防研究中一個(gè)主要的方面。消防的目的之一就是將火災(zāi)的損失降到最低程度,而人員是消防救護(hù)中的重中之重。安全疏散的合理設(shè)計(jì)和正確選擇將有利于人員的撤離,降低火災(zāi)造成的災(zāi)害。本文針對(duì)安全疏散中的影響因素和疏散中應(yīng)注意的主要事項(xiàng)作了一定的分析,對(duì)疏散設(shè)計(jì)和火場(chǎng)逃生有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

［1］@霍然,胡源,李元洲.建筑火災(zāi)安全工程導(dǎo)論［M］.合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,1999.

［2］@李引擎,季廣其,肖澤南,毛小雷.城市建筑火災(zāi)損失與防火安全水平的評(píng)價(jià)［J］.建筑科學(xué),1998,14(6):9-15.

［3］@盧兆明,陸君安,黃崇超等.高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估,CSIAM第五屆年會(huì)論文集［M］.北京:北京大學(xué)出版社,2000.8.