火災發生時建筑內人員安全疏散行為與設計要素淺析

劉 琰

(金陵科技學院,南京 211169)

隨著現代化城市的發展，城市中的建筑越來越密集，內部功能也越來越復雜，有些大型辦公建筑、商業綜合體、超市、地下空間往往會聚集大量的人流，發生火災時會給安全疏散帶來很大的壓力。人員疏散過程中建筑內人員的密度、人員的構成、認知能力、流動性、初始位置等引起的行為特征對人員疏散有重要影響，同時建筑的疏散環境等客觀因素也會影響人員的疏散[1]。人群要在復雜的建筑物內短時間的疏散出來，不僅是對人員疏散能力的考驗，同時也是對建筑物內疏散設計的考驗。我們分析了從2000年到2019年全國各地發生重大傷亡的火災事故，其中有75%是因為疏散不暢導致內部人員折返、擁擠、堵塞后，造成驚恐無助最終被困火場，發生嚴重傷亡。可見在掌握危險發生時人員疏散的規律及特點的前提下，如何合理的設計出最優的疏散路線以及創造良好的疏散環境，是引導人員迅速離開危險區域的重要方法。

1 建筑內人員疏散行為分析

人們在遇到危險時的表現，會隨著人所處的環境和對危險的認知而呈現出不同的狀態，有人驚慌無助也有人沉著冷靜。面對危險，人們感知危險能力的不同會導致不同行為的發生。建筑物內發生緊急事故后，人員安全疏散所需時間的長短主要取決于疏散開始時間、運動時間，而疏散開始時間和運動時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]。當危險發生時，建筑物內的人員根據自身的情況選擇逃生路線往往會出現以下幾種情況。

1.1 選擇熟悉路線型

選擇熟悉的路線進行疏散是大多數人員的心理特征。特別是作為對這棟建筑不熟悉的外來訪客，會不自覺的選擇來時的熟悉路線進行逃生，一旦此路線受阻將會給受困人員帶來心理和生理上的打擊。

1.2 向光型

當火災發生時，燃燒所產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心極度恐懼，當看到光線時自然會聯想到是否是出入口,不由自主的向有光處疏散。

1.3 近地型

現代建筑中高層居多，當發生火災時幾乎大多數人的第一反應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，煙氣在煙囪效應的帶動下往上升，會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使下選擇跳樓。

1.4 盲目跟風型

當災難發生時現場往往一片混亂，多數人會失去理智，此時只要有移動人流形成，多數人會在從眾心理誘導下不加思考的跟隨移動，造成擁擠甚至踩踏的發生。

2 影響人員疏散行為的因素

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,這個過程是認知—決策—行動—反饋—行動的過程,不完全由環境的因素所決定,而是與人的反應特性,心理行為特征有密切的聯系[3]。疏散群體中人員的能力、狀態、速度、數量都是影響疏散行為的重要因素。

2.1 人的方向感

人的方向感具有一定的先天因素，曾有實驗表明，人們在一個陌生環境中能迅速辨別出方向的人只占實驗人數的65%，且男性大于女性。方向感能夠幫助人辨別方向避免出現導向失誤，當需要進行緊急疏散時，人們在緊張、慌亂的環境下能迅速地明確方向，是能否安全疏散的關鍵，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生火災時確定方向引導人流。

2.2 對建筑空間的熟悉程度

對火災現場環境的熟悉程度也是影響人員疏散行為的重要因素之一。現代的建筑功能越來越復雜，平面和空間在設計上也追求“高大奇”，有些設計也超出了人們對空間的常規認識，前面所講的方向感，其實很大程度也是取決于人們對建筑空間的熟悉程度。因此對建筑環境較熟悉時，當危險發生時就能夠盡快發現并選擇快速、安全的逃生路線。

2.3 人的生理條件

性別對于疏散的影響是很大的，男性和女性不論是從生理條件上還是心理承受力上都存在很大的差別，火災中女性一般表現出緊張慌亂、認知力下降，更趨向于產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，但往往也會產生過于主觀的思想，不相信別人的建議，疏散時盲目自信等問題。

年齡對人的行為的影響主要在人感知危險及行動能力方面。隨著年齡的增長，經驗和知識的不斷積累，對火災感知、決策、行動時間會有所不同[4]。青年人、體格強壯的人群與老幼體弱的人疏散能力、路線識別的能力，決策能力、行為力和敏捷度都存在很大差異。

3 影響安全疏散的建筑設計要素分析

安全疏散除了受到建筑內人群疏散能力的影響外，建筑的功能設計、構造設計和內部設施也是影響安全疏散的重要因素，我們在進行建筑設計時除了要嚴格執行《建筑防火設計規范》外，還要重點對不同建筑使用特性進行研究分析制定針對性方案，其中建筑功能空間、交通流線、建筑設備這三部分對建筑的安全疏散起到關鍵作用。

3.1 建筑功能空間

疏散空間的復雜程度和大小也影響人員對疏散路徑的認識能力，疏散空間結構簡單有利于人員熟悉疏散空間，減少因對空間認識錯誤而帶來的疏散時間的增加[5]。然而現代建筑不論是空間還是功能都越來越復雜，隨著復合空間在很多公共建筑的運用，給防火疏散設計帶來了更多的困難，主要表現在以下幾點。

1)對于大空間來說防火分區的設置存在一定的難度，特別是中庭空間的出現使得防火防煙更加困難；

2)在層高較高的空間中，自動噴淋噴頭位置一般較高，有效滅火效果差；

3)在復合空間內功能多，通道也多，人員較為密集，發生火災時易產生混亂，給安全疏散帶來難度。

3.2 交通流線

建筑內的所有空間都是依靠水平交通和垂直交通聯系起來的，這些交通空間使得整個建筑能夠正常運轉起來，然而一旦發生危險人們必須依靠交通空間才能迅速離開建筑物到達安全地帶，因此交通流線是否順暢直接影響著安全疏散。

1)疏散通道，是疏散時人員從房間內至房間門，從房間門至疏散樓梯，直至室外安全區域的通道，疏散通道包括平面方向的內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重要因素。第一是疏散反應時間，第二就是疏散速度。而在設計時建筑的安全疏散通道是有規范嚴格規定的，不同建筑對疏散寬度要求不同。為了最優化疏散速度，在設計時不能簡單的套用設計規范，而應該根據具體項目進行性能化設計，以求達到最佳疏散效果。

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域的出口。在發生火災時為了人員能夠迅速安全疏散，必須配合疏散通道設置足夠數量的疏散出口，并且要合理布局，科學計算出口寬度，提高通行能力，避免出現瓶頸現象。

3)疏散距離是影響疏散的一個重要因素，建筑內的疏散距離關聯著安全出口的位置分布和數量，又與建筑的空間的大小有著密切的關系。在設計時科學的控制好疏散距離可以有效控制人流，避免擁堵的情況產生。

4)在多、高層建筑中疏散樓梯是非常重要的垂直疏散系統，因為當火災發生時疏散樓梯是建筑內部唯一安全的逃生途徑，這時樓梯的位置、寬度和數量都影響疏散的關鍵要素。樓梯的設計必須嚴格按照規范要求，在平面布局時可依據人的行為心理特征，將經常行走的路線和緊急疏散路線相結合，放置在易于尋找的路線上如靠近電梯、靠近外墻等。

3.3 建筑設備

建筑中針對安全疏散設置的電氣設備是輔助人員安全撤離建筑物的關鍵，是在建筑防火疏散設計中不可缺少的要素，其中包括應急照明、疏散指示標志、火災廣播和救生設施等。

1)疏散照明設備 應急照明系統，是為了保證在正常電源發生故障時疏散人員能夠找到疏散路徑、疏散出口而設置的照明系統。作為現代建筑內的重要設施，它與人員疏散是緊密相關的[6]。建筑著火時建筑物內充滿濃煙，能見度降低，正常電源無法供電，這時疏散照明設備對人員疏散起到關鍵作用，不僅可以提供應急照明，而且可以引導人群前往安全地點。

2)消防報警裝置 消防報警裝置在建筑發生火災的初期能夠起到迅速的報警作用，為人員盡快疏散提供時間。隨著建筑智能化的發展，建筑的報警裝置也越來越先進，在設計報警裝置時要根據建筑的特性與功能，選擇報警裝置安裝的位置、功率和數量等，要與環境相適應而不是一味的套選規范。

3)疏散指示標志 疏散指示燈的布局也對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]。火災發生時人們容易因為慌亂而迷失方向，這時疏散指示標志能夠引導路徑提高疏散速度。依據人的疏散行為特征來合理的布置指示標志的位置，才能更好的起到指引作用，比如人在疏散時喜歡彎腰沿墻行動，那么根據這一特征把指示標志近地面的墻上或地上能夠最大程度提高疏散效率。

4)防排煙設施 火災時產生的煙氣對安全疏散的影響是非常大的，火災發生時要控制煙氣擴散到疏散通道里，為疏散人員提供安全的疏散環境，爭取疏散時間。建筑內應科學的設置防煙分區采取防排相結合的方式，在做好防煙措施的前提下設計好自然排煙方式，再根據建筑的特性增加機械排煙，盡可能形成安全、高效的防排煙系統。

4 結 語

建筑內安全疏散是一個復雜的過程，人的疏散行為會受到建筑設計的影響，建筑設計時也應該充分考慮人的行為心理特征，它們之間的關系是相輔相成、互相影響的。研究建筑內的人的行為特征以及引起這些行為特征的原因，對于建筑性能化防火設計、建筑內疏散應急管理與教育具有重要意義[8]。通過對建筑內人員疏散行為和影響疏散的設計要素的分析，結合建筑的使用情況，有助于了解建筑安全疏散設計的難點和重點，有助于建筑防火性能化設計與構建有利于安全疏散的建筑環境,對于提高建筑的消防能力有著極為重要的現實意義。