基于建筑物中火災(zāi)逃生智能設(shè)備構(gòu)想

楊妮娜

(首都經(jīng)濟貿(mào)易大學,北京 100070)

基于建筑物中火災(zāi)逃生智能設(shè)備構(gòu)想

楊妮娜

(首都經(jīng)濟貿(mào)易大學,北京 100070)

由于火災(zāi)逃生中的成功率比較低,本文從優(yōu)化逃生時間和提供逃生路線的角度提出火災(zāi)逃生智能設(shè)備的構(gòu)想,通過對設(shè)備的工作原理介紹和人機工程學在這方面的應(yīng)用來介紹該設(shè)備,此構(gòu)想有待細化和完善,但對企業(yè)人員火災(zāi)疏散和逃生有一定的指導意義。

火災(zāi) 人機工程學 設(shè)計 逃生

1 引言

據(jù)統(tǒng)計得知，2011年全國共接報火災(zāi)125402起，死亡1106人，受傷572人，直接財產(chǎn)損失18.8億元。雖然2012年的數(shù)據(jù)還沒有統(tǒng)計出來，但是估計今年發(fā)生的火災(zāi)次數(shù)以及死傷人數(shù)依然讓我們觸目驚心。

在面對突如其來的火災(zāi)的時候，大多數(shù)人員因為心理恐慌沒有辦法冷靜的應(yīng)對緊急的情況，從而浪費了最佳的逃生時間與機會，所以，在大多數(shù)的火災(zāi)逃生中，許多人無法成功逃生或是在逃生當中受傷，主要是因為浪費了不必要的選擇時間和逃生路線不明確。本文將在下面的部分詳細分析可以優(yōu)化的地方并且提出優(yōu)化想法的設(shè)備構(gòu)想。

2 設(shè)備理論介紹

提出火災(zāi)逃生智能設(shè)備的構(gòu)想是基于優(yōu)化逃生時間和提供逃生路線的想法，本節(jié)將從這兩個角度詳細介紹如何可以更有利的提高人員逃生效率。企業(yè)建筑物火災(zāi)中人員的疏散時間主要包括反應(yīng)時間和疏散時間，其中反應(yīng)時間包括接收到發(fā)生火災(zāi)信息的時間和處理信息、選擇逃生路線的時間。在建筑防火設(shè)計中，一般都要對人員的疏散時間進行估計，并將這個時間與火災(zāi)發(fā)展到威脅人員生命安全的臨界時間進行對比，以確保火災(zāi)條件下人員的安全疏散。而從大量火災(zāi)案例表明:人員的反應(yīng)時間對整個疏散過程起著非常重要的作用。在接收到發(fā)生火災(zāi)信息的時候一般人的反應(yīng)時間為0.15秒-0.4秒，即使是比較靈活的男青年反應(yīng)時間也在0.2秒左右。這個時間對于整個逃生的時間來說是很微小的，可以忽略不計。而真正起到關(guān)鍵性因素的反應(yīng)時間是處理信息、選擇逃生路線的時間，這部分的時間是運用到人們面對一個復雜情況下的信息處理、判斷、選擇以及決策的過程。因此這段時間是可以得到極大優(yōu)化的。疏散時間是在優(yōu)化了處理信息、選擇逃生路線的時間的基礎(chǔ)上相應(yīng)的縮小了，因此在人員逃生中的時間優(yōu)化部分主要是處理信息、選擇逃生路線的時間優(yōu)化。

3 設(shè)備工作原理

火災(zāi)逃生智能設(shè)備的作用是為了可以在發(fā)生火災(zāi)的時候起到報警和提供最佳逃生路線。設(shè)備的供電連接是屬于消防系統(tǒng)，當煙感溫感檢測到有火災(zāi)發(fā)生的信息時，將信號傳輸?shù)较老到y(tǒng)，消防系統(tǒng)又將信號快速傳遞給每個房間的火災(zāi)逃生智能設(shè)備，火災(zāi)逃生智能設(shè)備接收到信號，立刻由平時的淺綠色界面轉(zhuǎn)為最佳逃生路線圖界面，該界面包括報警標示閃爍、火源發(fā)生的位置、現(xiàn)在人員所處位置、離人員最近的逃生出口及最佳逃生路線，同時，儀器會發(fā)出蜂鳴聲提醒人們有火災(zāi)發(fā)生，人們在聽到或是看到火災(zāi)逃生智能設(shè)備的火災(zāi)報警提示的時候，得知現(xiàn)在所在的建筑物內(nèi)有火災(zāi)發(fā)生，馬上根據(jù)顯示屏上提供的路線進行疏散，等到所有人員都解除了危險之后，再人為的解除消防系統(tǒng)處的警報，由消防系統(tǒng)將信號傳遞給每個火災(zāi)逃生智能設(shè)備。

4 人機工程學應(yīng)用于逃生設(shè)備設(shè)計

火災(zāi)逃生智能設(shè)備主要是一個通過界面輸出信息的儀器，所以，在設(shè)備構(gòu)想時主要考慮的是儀器的尺寸、安裝的位置、顯示屏的設(shè)計，界面的顏色與光的明暗對比度和報警時的聲音選擇。

4.1 儀器尺寸

顯示屏尺寸:200×112.5×10mm，顯示屏長寬比是選用16:9。顯示器技術(shù)選擇液晶顯示器(LCD)，儀器的機身材料選擇復合材質(zhì)。根據(jù)人體工程學的研究，發(fā)現(xiàn)人的兩只眼睛的視野范圍并不是方的，而是一個長寬比例為16:9的長方形。所以火災(zāi)逃生智能設(shè)備的顯示屏尺寸選擇這個的黃金比例來設(shè)計，也是為了讓人更加易于接受輸出的信息。當火災(zāi)發(fā)生的時候，人員會聽到報警聲音和屏幕發(fā)出的光而得到提醒知道發(fā)生火災(zāi)，于是會走到火災(zāi)逃生智能設(shè)備的面前讀取有用的信息，所以，設(shè)備不用設(shè)計很大的屏幕，根據(jù)版式設(shè)計原則和經(jīng)濟角度來得出設(shè)備的尺寸，據(jù)大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計，正常視距為30-40厘米，由版式設(shè)計原則可知推薦的文字高度為0.56厘米，最常用的字體寬度和高度比例為3:5，計算得一個文字寬度為0.336厘米，為了提高易讀性，每行長度應(yīng)為35-70字母，對于中文字體可選擇25個字一行，文字之間保持一定的間隙，兩個文字之間的空隙為一個字母的間距，再加上一些周邊的符號算得顯示屏的長度為112.5厘米。

4.2 顯示屏的設(shè)計

界面的顏色與光的明暗對比度:界面共有2各部分，一個部分是平時安全的狀況，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，綠色是最不容易使人產(chǎn)生疲勞的顏色之一。因此，這部分選擇淡綠色的背景光。另一部分為發(fā)生火災(zāi)時候的報警狀況，由大量的數(shù)據(jù)表明，在眾多的顏色搭配當中，黃底黑字是讓人眼最容易引起注視的。因此在作為顯示屏界面的顏色選擇時，背景界面為黃色，逃生線路圖以及文字部分均為黑色。明暗對比度(也被稱為光亮度對比度)通常被定義為物體的光亮度(Lo)與背景光亮度(Lb)的比率。顯示中能讓人們接受的最小對比度通常為3:1。大多數(shù)的指南手冊和規(guī)范都提議使用高對比度，然而，通常情況下電子視覺顯示的要求是6:1和15:1。如果文字或者圖形很小，就需要更高的對比度。但是過高的對比度不利于眼睛的精確聚焦，特別是在暗背景上觀察亮的物體。更設(shè)備的使用范圍和應(yīng)當處于的環(huán)境下，無論是在平時的正常狀況下，還是在火災(zāi)發(fā)生的情況下，設(shè)備都是在有光亮的狀況下，因此選擇明暗對比度為15:1最為合適即能凸顯設(shè)備的最佳效果，又不至于傷害到人眼。

5 結(jié)語

為了減少火災(zāi)中的人員傷亡，本文提出在發(fā)生火災(zāi)時能發(fā)出報警和提供逃生路線的顯示屏設(shè)備的構(gòu)想，這種設(shè)備的設(shè)計包括產(chǎn)品設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計，在產(chǎn)品設(shè)計中主要包括儀器的尺寸、安裝的位置、顯示屏的設(shè)計，界面的顏色與光的明暗對比度和報警時的聲音選擇，應(yīng)用到人機工程學中的相關(guān)標準和原理，可以更加利于人們應(yīng)用該種設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)計主要是由單片機來實現(xiàn)。由于本文主要是提出構(gòu)想和應(yīng)用人機工程學，對于火災(zāi)逃生智能設(shè)備的實現(xiàn)還有許多細節(jié)值得推敲和研究，也是為以后的火災(zāi)消防系統(tǒng)的完善提出一定的指導意見。

[1] 中國社會科學院人口研究所編.中國人口年鑒2000,2001.北京:中國統(tǒng)計出版社,2001.

[2] 王繼成 編著.產(chǎn)品設(shè)計中的人機工程學.北京:化學工業(yè)出版社,2004.

[3] 丁玉蘭,郭鋼,趙江洪 編著.人機工程學.北京:北京理工大學出版社,2000.

本成果受北京市‘人才培養(yǎng)項目’資助。