基于行為心理學的綜合客運樞紐建筑疏散設計研究

劉 琰，梁獻超

(金陵科技學院，江蘇 南京 211169)

1 引言

隨著交通運輸體系的快速發展，綜合客運樞紐逐漸發展成以鐵路站(機場)為依托，以發達的綜合交通網絡為基礎，將常規公交車站、出租車站、停車場、長途車站等集中布設，構成一個集多種運輸方式于一體的，同時具有對外和對內交通功能轉換的換乘樞紐[1]。綜合客運樞紐本質上是城市交通網絡中的交通轉換中心，是乘客進行各種換乘活動的主要場所。由于其具有空間高大、功能復雜、客流量大等特點，一旦發生火災，會造成大量的人員傷亡，所以研究火災下人員的疏散優化設計具有重要意義。常規樞紐建筑疏散設計研究側重于建筑空間規劃、功能布局、疏散口設置等方面。但在真實火災情況下，由于人員出現的恐慌、焦慮、從眾等基本心理特征對疏散行為均會產生直接影響。

本文結合綜合客運樞紐建筑人員疏散中的行為心理學因素，以某綜合客運樞紐為研究對象，采用BIM建筑信息模型和Pathfinder人員疏散仿真工具相結合的方法，對內部人員疏散進行仿真模擬，以期為實現綜合客運樞紐更高效更合理的疏散設計提供理論依據。

2 綜合客運樞紐火災中人員疏散現狀

隨著人們出行需求地不斷增長，綜合客運樞紐建筑不斷向立體化方向發展，功能布局日漸復雜，乘客們對內部疏散環境不熟悉。同時，乘客在疏散過程中會表現出其特有的人員心理和行為特征，這些因素共同影響著綜合客運樞紐建筑的疏散效率。

2.1 綜合客運樞紐立體化發展

綜合客運樞紐是城市交通網絡里的重要節點，各種交通方式匯集于一體。為了高效地串聯起不同的交通方式，減少換乘人流間的交叉，綜合樞紐建筑不斷向立體化方向發展。設計中將鐵路車站、軌道站點、客運站、出租車及私家車停車場等功能布設在不同的平面，乘客們通過垂直交通進行換乘。綜合客運樞紐立體化的發展有利于節約建設用地，方便乘客換乘，同時可以減少投資，但是會造成火災發生時建筑內部乘客疏散路徑過長。

2.2 綜合客運樞紐功能復雜

隨著人們出行需求的不斷增長，綜合客運樞紐功能日漸復雜，規劃設計中不僅關注多種交通方式便捷有效銜接，更加注重對空間的綜合開發利用，將其建成集交通、旅游、商業、辦公、服務等為一體的綜合服務體。但由于樞紐建筑人員密集的特點，復雜的功能空間往往會造成人員疏散擁堵、疏散困難等問題。

2.3 綜合客運樞紐使用人群對其內部疏散環境不熟悉

“換乘”是綜合客運樞紐的主要作用，人流量大、流動率高的特點減少了人們在樞紐內部的停留時間。人們在建筑內部往往關注換乘路線的便捷性，換乘空間的舒適性，對疏散出口位置、疏散路徑往往不在意，火災發生時人們處于恐慌狀態，很難快速找到疏散通道的位置。

3 綜合客運樞紐疏散中的行為心理學因素及行為特征

3.1 “適應性行為”向“非適應性行為”轉變

在正常情況下人們都是處于“適應性行為”狀態，此時人們出現排隊、讓行等文明現象；當處于恐慌狀態時，人的趨利性迫使人們向著“非適應性行為”轉變，此時人群中的互幫互助等文明行為被打破，人與人之間的競爭極易造成危險引發傷亡事故[2]。在綜合客運樞紐建筑中發生火災，人們的“非適應性行為”勢必對安全疏散造成影響。

3.2 “個人行為”向“群體行為“轉變

一般情況下人們在樞紐空間中呈現出個人行為特征，運動速度均勻、節奏規律、受外界影響小。當發生危險時，人們處于恐慌狀態，先行者往往會是后行動者最易獲得的視覺信息。后行動者由于易得性認知偏差的影響往往傾向于不經思考地認可先行者的方式，并表現為跟隨。當先行者判斷錯誤時，建筑內人員疏散會出現擁堵[3]。這是人員密集性場所在建筑疏散中經常會產生的現象，俗稱“羊群效應”。

3.3 選擇習慣行為路徑而非疏散路徑

人們的日常行為路徑與疏散時路徑不同。由于人們對樞紐建筑內部環境不熟悉，不了解疏散路線，火災發生時，通常按照經驗來選擇習慣行為路徑，會奔向來時的路線。例如人員會不經思索地沖向自動扶梯、開敞樓梯、廂式電梯等位置，而不是根據疏散標識選擇通往疏散通道的最佳路徑。

4 基于行為心理學的綜合客運樞紐建筑疏散設計

本文以某綜合客運樞紐為例，在行為心理學的基礎上，通過BIM建筑信息模型和Pathfinder人員疏散仿真工具相結合的方法，利用人員疏散軟件模擬不同疏散狀態下人員的疏散效果，從而提出相應的的優化設計方法。

4.1 BIM模型建立

本文選取某綜合客運樞紐的客運站為研究對象，總建筑面積26581 m2，地上二層13132 m2(圖1)。首層為入口大廳，售票廳，長途出站通道，公交上客場區及配套商業；二層為長途候車廳、長途發車區、站務辦公等；地下一層13265 m2，設置社會車停車場、換乘中心等。客運站為滿足疏散要求設置垂直電梯2部、自動扶梯4部、樓梯間9個。

本文設火災發生在二層候車大廳內，采取整體疏散的方式，設定人員選擇最近的安全出口進行疏散。模擬火災發生時，地上及地下一層人員疏散逃生過程。根據建筑cad圖紙，運用 Revit 軟件創建建筑1∶1空間模型(圖2)。

圖1 鳥瞰圖

圖2 BIM模型

4.2 基于行為心理學的人員參數選取

在火災情況下，由于煙火、人群的各種恐慌反應等因素的應激，人由于受到過度強烈的刺激，從而使正常的“心理行為”模式受到影響甚至喪失，可能導致對災害的狀態理解有偏差，引起錯誤的認識和判斷，進而影響到逃生決策[4]。在進行樞紐建筑疏散模擬研究中必須考慮人的疏散心理因素。

Pathfinder人員疏散仿真工具中人員基本參數主要為肩寬、身高及疏散速度。根據《建筑設計防火規范》GB50016的規定，人員的疏散的寬度均按0.55m進行考慮。綜合客運樞紐使用人群類型主要包括成年男性、成年女性、兒童和老人4種類型。經調研，比例為成年男性和成年女性分別40%、兒童和老人分別10%。根據《中國成年人人體尺寸》(GB/T10000-1988)[5]和《中國未成年人人體尺寸》(GB/T26158-2010)[6]，并通過調研，確定人員參數(表1)。

普通的疏散研究一般選取人員的疏散速度為1.0 m/s。然而，在火災突發時，人的驚慌、焦慮、恐懼等心理將導致人員在疏散時的行為與日常有較大差異。根據研究[7]，考慮心理影響因素，將年齡、受教育程度、恐慌程度、期望速度、培訓次數等模糊算法，得到成年男性、成年女性、老人、兒童的疏散速度。

表1 人員基本參數設置

4.3 人員數量的確定

本項目一層主要為換乘空間和商業空間，約1200 m2，因換乘空間沒有相應的規范約定，按商業空間計算人員數量。根據《建筑設計防火規范》GB50016-2014(2018版)第5.5.21-2表格，商業營業廳內的人員密度，地上第一、二層為0.43～0.60人/m2，地下一層為0.6/m2。因客運站為人員密集型場所取最高限0.60人/m2，人員數量為1200 m2×0.60人/m2=720人。二層主要為候車大廳及內部辦公功能，根據本項目工可的相關數據得到長途客運旅客最高聚集人數為960，候車廳部分人員數量設定為960人。辦公部分建筑面積為872 m2，根據平面布置辦公室面積480 m2，《辦公建筑設計標準》JGJ/T67-2019 4.2.3普通辦公室每人使用面積不應小于6 m2，計算得使用人數為480 m2/6 m2/人=80人。地下一層非人防區車位40個，人防區車位180個，換乘通道610m2。按每車人數3人，計算得非人防區停車區人數40×3=120人，人防區停車區人數120 m2×3人/車位=360人。換乘區人數為610×0.6=366人(圖3、4)。

4.4 疏散仿真模擬

Pathfinder模型按以下2種情景進行仿真疏散模擬：①采用一般研究數據，模擬建筑內全部人員整體疏散所需要的時間(圖5)；②采用基于行為心理學的相關數據模擬建筑內全部人員整體疏散所需要的時間(圖6)。

經過 Pathfinder 的模擬后，得出兩種情況人員疏散時間見表2。

圖3 不同區域疏散人員人數設置

圖4 各疏散區域人員疏散密度

圖5 情景1各疏散區域實時人數

5 結語

通過 BIM和Pathfinde相結合的方法，對綜合客運樞紐建筑進行火災狀態下的人員整體疏散模擬，證實了在火災突發時，人員的心理與行為對疏散時間及疏散結果有著重要的影響。綜合客運樞紐是城市交通網絡里的重要節點，人員是其使用主體，在疏散設計過程中對人員疏散時的心理和行為研究是十分有必要的。在下一階段可通過研究易懂、清晰、智能的疏散指示系統的構建、加強樞紐建筑聽覺系統的優化設計、基于互聯網的數字化應急疏散導航系統運用等技術手段從視覺、聽覺、環境體驗等方面來緩解人員在火災發生時的驚慌、焦慮、恐懼等心理，提高應急疏散效率，保證人員的生命安全。

圖6 情景2各疏散區域實時人數

表2 2種人員疏散時間