摘要:文章論述了火災(zāi)安全疏散的原則及目的,以及火災(zāi)中人的行為與反應(yīng)。對(duì)影響安全疏散的因素進(jìn)行分析、討論,從而提出達(dá)到既定的安全目標(biāo),保障人員的生命安全的針對(duì)性措施。
關(guān)鍵詞:安全疏散 疏散時(shí)間 安全度
近年來(lái),隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,火災(zāi)已成為各種城市災(zāi)害的一個(gè)突出方面。從1990年至2000年,十年間我國(guó)共發(fā)生群死群傷火災(zāi)118起,共死亡3187人,平均每年發(fā)生群死群傷火災(zāi)近12起,每起火災(zāi)死亡27人。諸如洛陽(yáng)東都商廈火災(zāi)(死亡309人)等特大火災(zāi)事故在全國(guó),甚至國(guó)際上都產(chǎn)生了極大的社會(huì)影響。為達(dá)到既定的安全目標(biāo),保障人員的生命安全,安全疏散研究的必要性便體現(xiàn)出來(lái)。建筑設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以保證人員生命安全為標(biāo)準(zhǔn)。目前,國(guó)內(nèi)外大部分的研究人員都是以模型作為工具進(jìn)行研究,可是眾多模型都是以人的行為作為基本輸入數(shù)據(jù)的,而各種數(shù)據(jù)的采集都不能代表普遍性。文章從影響疏散時(shí)間的幾個(gè)方面著手進(jìn)行分析,提出增強(qiáng)安全疏散實(shí)際效果,提高火災(zāi)中人員安全度的措施。
1.安全疏散設(shè)計(jì)的目的以及相關(guān)的主要因素
1.1 安全疏散設(shè)計(jì)的目的和原則
所謂安全疏散是指建筑中的人員通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設(shè)施和路線(xiàn),安全的撤離著火的建筑。安全疏散設(shè)計(jì)是指根據(jù)建筑的特性設(shè)定的火災(zāi)條件,針對(duì)災(zāi)害及疏散形式的預(yù)測(cè),采取一系列防火措施保證人員具有足夠的安全度。安全疏散的方法應(yīng)提供多種疏散方式,因?yàn)閱我坏氖枭⒎绞蕉紩?huì)由于人為或機(jī)械的原因而失敗。它還應(yīng)保證在任何時(shí)間、任何位置的人員都能自由的無(wú)阻礙的進(jìn)行疏散,同時(shí),在一定程度上保證行動(dòng)不便的人有足夠的安全度。安全疏散設(shè)計(jì)的目的就是保證建筑物中的所有人員在煙氣、火焰熱、恐慌及其他因火災(zāi)造成的各種危險(xiǎn)中的安全,也就是在建筑設(shè)計(jì)中采取主動(dòng)的與被動(dòng)的消防安全措施,以保證建筑中的所有人員在危險(xiǎn)來(lái)臨之前疏散至安全地點(diǎn)。顯然,建筑消防的絕對(duì)安全是不可能實(shí)現(xiàn)的,但是,通過(guò)合理的疏散設(shè)計(jì)或改造可以減少火災(zāi)給人員帶來(lái)的危險(xiǎn),提高火災(zāi)中人員的安全性。
1.2 影響安全疏散的主要因素
目前,國(guó)內(nèi)在計(jì)算疏散時(shí)間時(shí)是假設(shè)火災(zāi)發(fā)生后,人員立即投入到疏散行動(dòng)中的理想化狀態(tài)。而實(shí)際上,建筑火災(zāi)中人員的安全性,即是否能夠安全疏散,由四種時(shí)間決定:
1、Tdet——從火災(zāi)發(fā)生到人員感知火災(zāi)之間的時(shí)間間隔?;馂?zāi)發(fā)生后,產(chǎn)生的煙氣啟動(dòng)火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警,使人們知道有異常情況發(fā)生;
2、Tresponse——從人員感知到開(kāi)始疏散的時(shí)間間隔。人員意識(shí)到有火情時(shí),一般不急于疏散,而是首先通過(guò)獲取信息進(jìn)一步確定是否真的發(fā)生了火災(zāi),然后采取相應(yīng)的行動(dòng);
3、Ttravel——從人員開(kāi)始疏散到疏散結(jié)束的時(shí)間間隔。從疏散開(kāi)始通過(guò)走廊、樓梯間、安全出口至到達(dá)安全區(qū)域的時(shí)間;
4、ASET——危險(xiǎn)來(lái)臨的時(shí)間。自火災(zāi)開(kāi)始,至由于煙氣的下降、擴(kuò)散,轟然的發(fā)生等原因而致使建筑或疏散通道發(fā)生危險(xiǎn)狀態(tài)為止的時(shí)間。
下圖描述了火災(zāi)發(fā)展及人員疏散過(guò)程中的各個(gè)時(shí)間段的關(guān)系:
當(dāng)RSET(Tdet + Tresponse + Ttravel)小于ASET,即RSET—ASET
<0時(shí),人員即可以從危險(xiǎn)區(qū)域疏散出去,而當(dāng)RSET—ASET
>0時(shí),則人員的安全度受到威脅,即不能安全疏散。因此,為了達(dá)到既定的安全目標(biāo),保障人員生命安全,就必須通過(guò)采取一系列的措施,使得ASET增大,RSET減小??偟膩?lái)說(shuō)RSET與火災(zāi)發(fā)現(xiàn)方法,發(fā)現(xiàn)人員狀況,疏散人員的狀況及管理狀況,疏散誘導(dǎo)手段以及應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置等條件決定。ASET受建筑物的形狀、內(nèi)部裝修情況、防排煙性能、自動(dòng)噴水滅火裝置及防火分區(qū)的設(shè)置狀況等條件的限制。要達(dá)到既定的安全目標(biāo)就必須從以上各個(gè)因素著手,進(jìn)行必要的調(diào)整和改進(jìn),使得人員的安全度增加。
2.對(duì)于影響安全疏散相關(guān)時(shí)間因素的討論
2.1人員感知火災(zāi)至人員開(kāi)始疏散的時(shí)間間隔(Tresponse)
國(guó)內(nèi)外的調(diào)查研究表明,建筑物發(fā)生火災(zāi)后,人員聽(tīng)到報(bào)警信號(hào)后的第一反應(yīng)不會(huì)是立即投入疏散行動(dòng)的。這就存在對(duì)Tresponse—從人員感知到開(kāi)始疏散的時(shí)間間隔的必要。人員的心理因素直接影響到火災(zāi)時(shí)的行為與反應(yīng),國(guó)外的研究證明在火災(zāi)情形下,人員聽(tīng)到報(bào)警信號(hào)是否就能意識(shí)到發(fā)生火災(zāi)是值得考慮的,因?yàn)榛馂?zāi)探測(cè)器發(fā)生誤報(bào)或者假警報(bào)的存在會(huì)使人員用去時(shí)間來(lái)辨別真?zhèn)?。可以設(shè)想人員經(jīng)歷數(shù)次假警信號(hào)后,人員將會(huì)對(duì)下次的報(bào)警作出何種反應(yīng)?意識(shí)到火災(zāi)發(fā)生,并不一定會(huì)使人員認(rèn)識(shí)到生命受到威脅,人員感到能夠自我保護(hù),在心理上否認(rèn)自己已經(jīng)處于危險(xiǎn)的環(huán)境,總是僥幸認(rèn)為威脅是輕微的。只有搜集到更多的諸如火焰、濃密的煙氣等信息后才確定發(fā)生了嚴(yán)重的問(wèn)題。即使在這種狀態(tài)下,人員還會(huì)有收拾物品、搶救財(cái)產(chǎn)的行為。當(dāng)選擇逃生時(shí),人員之間的社會(huì)關(guān)系是使疏散滯后的一個(gè)原因,大量的火災(zāi)案例調(diào)查表明,只有當(dāng)一個(gè)群體(如家庭成員)全部準(zhǔn)備就緒后才會(huì)進(jìn)行,父母不帶上孩子不會(huì)離開(kāi),孩子沒(méi)有兄弟姐妹不會(huì)走,這樣就勢(shì)必會(huì)影響到后來(lái)的疏散速度。以上各個(gè)方面都會(huì)對(duì)疏散開(kāi)始的時(shí)間產(chǎn)生影響,而其中的某些行為會(huì)使得人員失去最有利的疏散時(shí)機(jī),直接導(dǎo)致人員的傷亡。
應(yīng)當(dāng)加大對(duì)人員日常教育的力度,使得人員認(rèn)識(shí)到火災(zāi)的危險(xiǎn)性和火場(chǎng)逃生的緊迫性,掌握部分火場(chǎng)自救的方法。另外,在發(fā)生火情后,管理人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)通過(guò)廣播等工具督促人員投入到疏散行動(dòng)之中,工作人員應(yīng)當(dāng)積極的對(duì)人員進(jìn)行疏導(dǎo),使得人員開(kāi)始疏散的時(shí)間提前,以此相對(duì)提高人員的安全度。
2.2人員開(kāi)始疏散至疏散結(jié)束的時(shí)間間隔(Ttravel)
人員開(kāi)始疏散至疏散結(jié)束所用的時(shí)間在整個(gè)疏散過(guò)程中占有很大的比例。而影響這部分時(shí)間的因素也很多,安全出口的寬度和數(shù)量、疏散通道的寬度和距離、人員的行走速度、疏散指示系統(tǒng)和應(yīng)急照明系統(tǒng)的設(shè)置以及疏散工具的設(shè)計(jì)等等都直接關(guān)系到疏散所用的時(shí)間。
2.2.1燈光疏散指示系統(tǒng)
在火災(zāi)條件下,為使人員精神鎮(zhèn)定,克服恐懼、急躁的心理,國(guó)內(nèi)外大多采用綠色作為疏散指示燈的基本顏色,但不同的廠家生產(chǎn)的指示燈差別較大,或在同一建筑內(nèi)使用不同顏色的指示燈。在某些商場(chǎng)、歌舞廳等公共聚集場(chǎng)所內(nèi),由于裝修使得有的燈箱裝飾材料與指示燈顏色相近或相同。這就極易使得人員對(duì)安全出口的方向產(chǎn)生懷疑,以致誤導(dǎo)人員的安全疏散。而且,有的單位僅僅為了達(dá)到配置數(shù)量的要求,應(yīng)付公安消防機(jī)構(gòu)的監(jiān)督檢查,根本不顧及其指示方向是否合理而任意設(shè)置。
因此在同一建筑中務(wù)必要配置同種顏色的應(yīng)急指示燈;指示方向要考慮到最易起火的地點(diǎn),以及最不利于疏散的起火點(diǎn)。由于建筑物的復(fù)雜性和火災(zāi)蔓延的不確定性,最好使用雙向指示燈,由消防控制中心接到感煙探測(cè)器或手動(dòng)報(bào)警器的信號(hào)后,通過(guò)設(shè)定的程序來(lái)控制指示的方向;也可以通過(guò)感煙探頭與指示標(biāo)志聯(lián)動(dòng)來(lái)控制指示燈,以便為人員指示正確的疏散方向,這種指示燈主要用于走道上,安全出口標(biāo)志仍舊由定向指示燈指示方向。指示燈的閃光方式可以提高人員識(shí)別指示燈的能力,疏散指示燈可以與感煙探測(cè)器聯(lián)動(dòng)或由消防控制中心控制,在火災(zāi)發(fā)生時(shí),通過(guò)閃爍的方式指示疏散出口的位置和疏散方向,以提高人員對(duì)疏散指示標(biāo)志的識(shí)別能力。
2.2.2應(yīng)急照明系統(tǒng)
在應(yīng)急照明的設(shè)計(jì)上,以往常采用雙路電源供電,配合局部設(shè)置帶鎳鎘電池?zé)艟叩姆桨福@種方式存在雙路電源有一路帶電,應(yīng)急蓄電池不能應(yīng)急工作,如果考慮平常能控制,并且滿(mǎn)足火災(zāi)時(shí)及時(shí)接通事故照明回路,還需要增設(shè)應(yīng)急控制線(xiàn),使控制線(xiàn)路較為繁瑣。而分散、數(shù)量較多的帶有蓄電池的應(yīng)急照明燈具的維修維護(hù)工作量比較大。特別是蓄電池的維修替換成本也很高。因而容易造成帶蓄電池的事故照明只是形同虛設(shè)。
如果對(duì)應(yīng)急照明的供電方式進(jìn)行改進(jìn),采用每層集中設(shè)置一雙電源帶備用蓄電池的配電箱,該配電箱具有雙路電源自動(dòng)投入及備用電池自動(dòng)投入的功能。此回路可以集中控制開(kāi)斷。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),由消防控制室的信號(hào)強(qiáng)行接通,起到應(yīng)急照明的作用。此種方式使得電源更加可靠。平時(shí)可集中或分散控制;事故時(shí)一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)全層的事故照明回路。當(dāng)然也存在一定的問(wèn)題,一旦蓄電池組產(chǎn)生故障,就會(huì)直接影響全層的事故照明,因此,作好維護(hù)維修是避免出現(xiàn)事故最有效的措施。
2.2.3聽(tīng)覺(jué)指示系統(tǒng)
火災(zāi)中人員應(yīng)急疏散逃生的輔助設(shè)備或系統(tǒng),目前主要依靠的是基于視覺(jué)的應(yīng)急疏散系統(tǒng)即應(yīng)急照明和應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)。在真實(shí)的火災(zāi)中,由于視覺(jué)會(huì)受到煙氣的阻擋和限制,加上人員在火災(zāi)中心理上具有高度的恐懼感和盲目性,使得基于視覺(jué)的應(yīng)急疏散系統(tǒng)不能完全保證人員的疏散安全。
此時(shí),可以發(fā)揮人員的另外一個(gè)重要感官-聽(tīng)覺(jué)。設(shè)置事故廣播系統(tǒng)能夠及時(shí)通知火災(zāi)建筑物內(nèi)的人員哪個(gè)位置發(fā)生火災(zāi),應(yīng)當(dāng)朝哪個(gè)方向疏散,組織指揮人員安全疏散,還可以通過(guò)該系統(tǒng)對(duì)發(fā)生火災(zāi)建筑物內(nèi)的人員穩(wěn)定情緒。事故廣播系統(tǒng)的控制室應(yīng)該同消防控制室合用。揚(yáng)聲器的功率應(yīng)該能夠保證在任何位置上的人員都能聽(tīng)見(jiàn)。近幾年來(lái),英國(guó)利茲大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種能為建筑使用人員提供火災(zāi)應(yīng)急疏散用的有效音響尋路裝置并對(duì)此方法做了大量的試驗(yàn),結(jié)果表明,在人員的視力受到障礙和事先不熟悉環(huán)境的緊急情況下,可以準(zhǔn)確無(wú)誤的安全疏散,并且相對(duì)于沒(méi)有采用此方法之前,縮短了疏散時(shí)間的2/3以上,試驗(yàn)中無(wú)任何人員發(fā)生迷路和判斷錯(cuò)誤。
若將聲、光等應(yīng)急疏散指示系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),就會(huì)使得火災(zāi)建筑內(nèi)人員的安全度大大增加,達(dá)到安全疏散的最佳效果。
3.改進(jìn)消防措施,提高人員安全度
消防措施能否有效防火、及時(shí)準(zhǔn)確的探測(cè)火災(zāi)、實(shí)施早期滅火、控制火勢(shì)擴(kuò)大是決定人員安全的關(guān)鍵,可以采取以下措施來(lái)提高人員的安全度:
(1)消防系統(tǒng)的作用會(huì)改變火災(zāi)的發(fā)展進(jìn)程。建筑物一般都會(huì)根據(jù)自身的特點(diǎn)配置一定的消防設(shè)施。常見(jiàn)的有火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)以及必備的小型滅火器。使人員開(kāi)始疏散的時(shí)間提前,可以通過(guò)提高探頭的靈敏度,增加探頭的數(shù)量及優(yōu)化探頭的布置來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),可作以下調(diào)整:若沒(méi)有,增設(shè)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng);優(yōu)化噴頭布置;使用快速響應(yīng)灑水噴頭,使得噴頭盡快動(dòng)作;適當(dāng)增大噴水強(qiáng)度。當(dāng)然,針對(duì)不同性質(zhì),不同用途的建筑可以采取上述措施中的一種或幾種的不同組合。必須要保證這些裝置的正確設(shè)計(jì)和安裝,使其發(fā)揮應(yīng)有的作用,就可以及時(shí)、有效的探測(cè)和撲滅火災(zāi),延緩危險(xiǎn)到來(lái)的時(shí)間,減小人員的傷亡;
(2)防排煙系統(tǒng)的設(shè)置會(huì)影響煙氣的流動(dòng)。建筑結(jié)構(gòu)中的防排煙系統(tǒng)直接關(guān)系到煙氣的排放,不同的防排煙方式對(duì)煙氣流動(dòng)的作用是不同的。如果僅有自然排煙,可增設(shè)機(jī)械排煙;對(duì)于機(jī)械排煙,可增大風(fēng)機(jī)的排煙量或增設(shè)機(jī)械補(bǔ)風(fēng),即針對(duì)建筑物的特點(diǎn),設(shè)置合理的防排煙系統(tǒng),可以延長(zhǎng)煙層界面下降的時(shí)間,以此保證人員不受煙害;
(3)消防照明、事故廣播、疏散指示標(biāo)志以及消防電源更是直接為火災(zāi)發(fā)生后的疏散和救援提供了保障。這點(diǎn)已在前面進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
(4)對(duì)消防設(shè)施的日常管理直接影響人員的生命安全。采用恰當(dāng)?shù)南来胧┛梢杂行У姆乐够蚩刂苹馂?zāi)的發(fā)生和發(fā)展,消防措施的不完善預(yù)示著火災(zāi)隱患,應(yīng)當(dāng)及時(shí)加以解決。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)有的消防設(shè)施使用得當(dāng),就能夠?qū)崿F(xiàn)早期控火和滅火,避免人員的嚴(yán)重傷亡。然而在實(shí)際中,消防系統(tǒng)故障,經(jīng)營(yíng)者擅自關(guān)閉消防設(shè)施的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,這些也是導(dǎo)致火災(zāi)造成人員傷亡的原因。因此,設(shè)施管理人員應(yīng)當(dāng)加大管理力度,確保設(shè)施正常工作。另外,公安消防監(jiān)督機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)檢查落到實(shí)處,及時(shí)督促、改正。
4.后記
人員安全疏散的研究?jī)H僅依靠對(duì)建筑內(nèi)的固定消防設(shè)施進(jìn)行管理和改進(jìn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,因?yàn)榛馂?zāi)所造成的災(zāi)害是不可預(yù)料的,與其相關(guān)的因素還有很多。目前,疏散研究的一個(gè)明顯趨勢(shì),就是通過(guò)包含更多行為細(xì)節(jié)的疏散模型來(lái)進(jìn)行討論。國(guó)外對(duì)于疏散模型的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水平,結(jié)合我國(guó)目前面臨的火災(zāi)形勢(shì)和疏散研究的實(shí)際水平得出以下啟示:
(1)必須對(duì)與疏散有關(guān)的各個(gè)因素進(jìn)行更廣泛、更深入的研究;
(2)積極推進(jìn)我國(guó)性能化設(shè)計(jì)和規(guī)范的發(fā)展;
(3)必須加大在人員疏散領(lǐng)域研究的投入力度,加大與國(guó)外有關(guān)機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)交流。
參考資料:
1、夏東海等,《消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)的性能化設(shè)計(jì)》,《消防科學(xué)與技術(shù)》2002年第四期;
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作者簡(jiǎn)介:
李兵(1980- ),男,江蘇新沂人,中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院消防工程系,中尉.