人員安全疏散影響因素分析

王守奇

摘要：目前，火災(zāi)事故已經(jīng)成為國內(nèi)傷亡事故中造成損失最為嚴(yán)重的災(zāi)害之一。人群在火災(zāi)中的行為具有一定的規(guī)律性，了解人員在火場中的逃生行為特點(diǎn)，尋找規(guī)律性，能為今后建筑的火災(zāi)防治能力的提升和防治措施的設(shè)計(jì)提供可靠地科學(xué)依據(jù)，對火災(zāi)時(shí)期的應(yīng)急措施進(jìn)行可靠優(yōu)化，使火場中人員能夠快速有效地在安全疏散時(shí)間內(nèi)逃生，具有深遠(yuǎn)意義。

關(guān)鍵詞：火災(zāi);人員疏散;影響因素

1 緒論

由于在突發(fā)情況下人的行為的不確定性，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，火場內(nèi)人員的疏散受到各方面因素的交叉影響。大致上，受到個(gè)人素質(zhì)、群體行為特征、火災(zāi)發(fā)生時(shí)環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)、應(yīng)急管理等因素的互相影響。群體行為特征是指在突發(fā)情況下，人群會本能的自發(fā)聚集。個(gè)人素質(zhì)為行為人的生理、心理以及文化背景等因素的影響。建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及材料包括指建筑材料，建筑內(nèi)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)急消防設(shè)施與器材的配備等[1]。應(yīng)急管理為建筑內(nèi)單位與職工的日常安全教育培訓(xùn)、各項(xiàng)安全管理制度建設(shè)、應(yīng)急預(yù)案制定等。火災(zāi)發(fā)生時(shí)周圍環(huán)境包括各項(xiàng)有毒有害因素，如高溫、有毒煙氣等[2]。

2 群體行為特征

2.1 群體分類

群體可分為如下三種類型：（1）偶然性人群。此類群體是指在特定場所聚集的人群，無共同目的，如商場、火車站、飛機(jī)場、地鐵站等。在聚集性場所中，他們具有不同的目的、個(gè)人習(xí)慣、文化背景、經(jīng)濟(jì)條件等差異。（2）穩(wěn)定性人群中。此類群體是指具有共同的目標(biāo)和興趣的固定個(gè)體，群體內(nèi)部有維系組織穩(wěn)定的公約、紀(jì)律，成員之間各自的權(quán)責(zé)明確，如政府單位、工廠、學(xué)校、宗教活動等。（3）過激性人群。此類群體成員的性格、情緒不穩(wěn)定，行為無法預(yù)測，時(shí)常會做出違反規(guī)則、紀(jì)律的行為。如在群體中進(jìn)行破壞的人、縱火者、罪犯等。

2.2 緊急群體行為特征

緊急情況下的群體行為與正常情況下的群體行為存在很大不動，人員密集場所出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，人群的反應(yīng)往往趨向一致，如進(jìn)本會向出口跑去。出口人員平均密度和平均速度的關(guān)系如公式（1）、（2）所示：

式中：N_t為t時(shí)刻測量區(qū)域內(nèi)的學(xué)生數(shù)量;ρ_t為t區(qū)域內(nèi)的學(xué)生平均密度，1/m²;ν_t為t時(shí)刻測量區(qū)域內(nèi)的學(xué)生平均速度，m/s。

在火災(zāi)等突發(fā)情況下，人流密度會上升，人流速度就會下降，這時(shí)群體行為主要表現(xiàn)有以下現(xiàn)象。

（1）“從眾”現(xiàn)象。“從眾”普遍的群體性行為，越是情況緊急，“從眾”現(xiàn)象越是普遍。帶頭者的行為更容易引起“從眾”行為，如在火場中，最前方的人員如果跑錯(cuò)方向，后面的人也會跟著跑錯(cuò)。（2）“情緒感染”現(xiàn)象。人群聚集時(shí)，密度變大，個(gè)體人員會受到周圍人員不良情緒的影響并迅速在群體中蔓延，致使群體失去控制。如在緊急情況下聽到有大聲驚叫或哭聲，都會使身邊的人的情緒變?yōu)橄麡O，進(jìn)而傳染至整個(gè)群體。（3）“踩踏”現(xiàn)象。個(gè)體人員在遇到突發(fā)情況時(shí)，會失去正確的判斷，會引發(fā)集群的能量不恰當(dāng)釋放，造成群體內(nèi)部破壞，如發(fā)生踩踏。如2014年12月，上海市外灘因人員在狹窄地段高度聚集導(dǎo)致發(fā)生踩踏事故。（4）“應(yīng)激”現(xiàn)象。群體在遭受突發(fā)情況后，個(gè)體會產(chǎn)生恐慌，以致采取非理性的致命逃生行為。如高層建筑火災(zāi)時(shí)，會有人員從窗戶跳出。（5）“相向通道”現(xiàn)象。火災(zāi)等突發(fā)事件發(fā)生后，經(jīng)過初期人員無序跑動后，會形成人流向相同方向逃離，人群達(dá)到有序的穩(wěn)定狀態(tài)，這是群體內(nèi)部的自我調(diào)整。（6）“瓶頸拱形”現(xiàn)象。發(fā)生突發(fā)事件后，群體集中向建筑門口疏散逃離，人流量大于門能夠允許的通行流量，就會出現(xiàn)人流的堆積，會形成一個(gè)拱形區(qū)域，使得人員無法順利疏散。

3 個(gè)人素質(zhì)

不同的人員個(gè)體在火場中的反應(yīng)各不相同，他們收到年齡、性別、身體素質(zhì)、文化程度、風(fēng)俗習(xí)慣、疏散現(xiàn)場熟悉度等影響。因此，個(gè)人素質(zhì)的差異是不可忽視的因素。

3.1 生理因素

（1）年齡。年齡是影響個(gè)人素質(zhì)的主要因素之一。隨著年齡的增長，各方面能力都會有所提升，對火災(zāi)發(fā)生時(shí)的反應(yīng)會有所不同。同時(shí)年齡還會影響人員的疏散速度，成年人的速度明顯高于老年人和兒童，成年人逃生的概率最高，兒童和老人在火災(zāi)中逃生的概率最低。（2）性別。性別不同在火災(zāi)疏散中的反應(yīng)也不同，女性容易受到周圍環(huán)境因素的影響，相比男性更易產(chǎn)生焦慮、恐懼和緊張等不良情緒。并且男性的身體素質(zhì)較高，行走速度要比女性高10.9%。Hoel[3]在美國的匹茲堡商業(yè)中心觀察得到的男性平均速度是155m/s，女性是1.45m/s。（3）身體狀況。身體狀況直接影響到人員在火場中的疏散情況。如殘疾人與正常人相比，各方面可能存在不足，從而導(dǎo)致事故傷亡增加[4]。

3.2 心理因素

發(fā)生火災(zāi)時(shí)，群體在逃生過程中，心理因素的影響會隨時(shí)間逐漸變大，會產(chǎn)生急躁、情緒易失控等狀況[5]，如逆反、從眾、重返等心理。

3.3 社會因素

社會因素包括文化、家庭、信仰、教育、經(jīng)歷等。與一般人員相比，絕大多數(shù)訓(xùn)練有素的工作人員與管理人員反應(yīng)比較敏捷，能快速發(fā)現(xiàn)緊急情況并制定相應(yīng)的行動決策。掌握逃生的知識越是豐富，越有利于減輕恐懼心理。

4 建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)材料及設(shè)計(jì)的疏散影響因素包括建筑結(jié)構(gòu)、疏散系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、自動報(bào)警系統(tǒng)、救援器材等。

4.1 建筑結(jié)構(gòu)

不同的建筑結(jié)構(gòu)會使人員采取不同的行為方式;并且人員的熟悉程度也是重要的影響因素，越是熟悉，就越是會采取正確的疏散路線。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮人員疏散時(shí)的因素，通過合理的設(shè)計(jì)，使得人員在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠選擇正確的路徑進(jìn)行疏散。

4.2 疏散系統(tǒng)

在火災(zāi)起始階段發(fā)現(xiàn)后報(bào)警并采取一些措施遏制火災(zāi)蔓延趨勢，能為人員提供更多疏散時(shí)間。（1）聽視覺指示系統(tǒng)。火災(zāi)發(fā)生時(shí)會產(chǎn)生大量濃煙，人員視覺會受到嚴(yán)重影響，不利于人員安全疏散。通過聽視覺指示系統(tǒng)，通知人員發(fā)生火災(zāi)發(fā)生位置，逃生方向，幫助指揮人員組織疏散，穩(wěn)定人員情緒，提升人員疏散的可靠程度。英國利茲大學(xué)的研究表明，通過聲音指示，可以縮短疏散時(shí)間的2/3以上。（2）通風(fēng)排煙系統(tǒng)。通風(fēng)排煙系統(tǒng)能在火災(zāi)初始階段控制煙氣擴(kuò)散，防止有毒煙氣對人的傷害，降低環(huán)境內(nèi)能見度下降速率，提升安全疏散可用時(shí)間。（3）自動報(bào)警系統(tǒng)。通過自動報(bào)警系統(tǒng)，在火災(zāi)早期發(fā)出警報(bào)，縮短報(bào)警時(shí)間，提高疏散的安全性。（4）滅火系統(tǒng)。自動滅火系統(tǒng)不僅可以撲滅初期火災(zāi)，并且再擴(kuò)散階段，能夠降低室內(nèi)溫度，抑制火災(zāi)擴(kuò)散速度。（5）救生器材。火場內(nèi)人員可利用救生器材進(jìn)行自救和疏散，能夠安全疏散到安全處。

5 火災(zāi)環(huán)境

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，造成人員傷亡的主要因素是火場內(nèi)產(chǎn)生的煙氣和高溫。

5.1 熱

人體對輻射熱的耐受極限是2.5kW/m²。達(dá)到這個(gè)值煙氣層溫度已經(jīng)達(dá)到180℃～200℃，人體耐受極限見表1。輻射值的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式如下公式（3）：

式中：R為輻射熱通量;Q為總輻射熱通量（取1～10MV）。

試驗(yàn)表明，空氣中的水分含量對這兩種危害也有重要影響，見表2。

5.2 毒性氣體

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，火災(zāi)中三分之二以上的遇難者是受煙氣的影響。燃燒產(chǎn)生的有毒物質(zhì)對人員危害程度的關(guān)系如公式（4）：

式中A、B、n是毒性常數(shù);c為毒物濃度，mg/kg;t為接觸時(shí)間min。

6 應(yīng)急管理因素

應(yīng)急管理包括應(yīng)急預(yù)案、疏散演練等。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，各方能夠按照應(yīng)急預(yù)案采取行動，可以使人員疏散和救援有序的進(jìn)行。對人員的應(yīng)急教育培訓(xùn)能增強(qiáng)人員在突發(fā)事件中采取有利于自己的行為，甚至能夠相互幫助，增加安全疏散的可能性。日常的應(yīng)急演練可以提高火災(zāi)發(fā)生時(shí)的應(yīng)急救援能力，提升人員在會場中安全疏散的效率。

7 小結(jié)

本文系統(tǒng)闡述了影響人員安全疏散的主要因素，主要結(jié)論有如下幾方面。（1）不同人群的特點(diǎn)及火災(zāi)發(fā)生時(shí)可能出現(xiàn)的情緒狀態(tài)都會影響人員的安全疏散。通過日常的引導(dǎo)和教育，已經(jīng)在火災(zāi)中，通過應(yīng)急設(shè)備可以較好地改善人員群體行為。（2）從生理、心理、社會三方面因素分析了火災(zāi)中個(gè)體特質(zhì)，分析了個(gè)人素質(zhì)及社會因素對應(yīng)急疏散行為的影響。（3）分析了建筑結(jié)構(gòu)和疏散系統(tǒng)等因素與人員安全疏散的關(guān)系。通過改善建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)完善疏散系統(tǒng)，可以更好地為人群疏散贏得寶貴時(shí)間。（4）分析了應(yīng)急管理中應(yīng)急預(yù)案、教育培訓(xùn)、演練等因素對在安全疏散中起到的作用。從而加強(qiáng)在日常對人員的培訓(xùn)，提升應(yīng)急能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳永淇，白克釗，鄺華.教室內(nèi)布局對人員疏散影響的研究明.廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011，29（1）：14.

[2]宋冰雪，吳宗之，謝振華.考慮導(dǎo)向標(biāo)志影響的行人疏散模型研究[[J].中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2011，21（12）：2733.

[3]謝紅梅，宋倩文，趙江平.對毒氣泄漏擴(kuò)散事故中人員疏散的研究閉.工業(yè)安全與環(huán)保，2011，（12）：2223+25.

[4]肖國清.建筑物火災(zāi)疏散中人的行為理論與控制研究田.沈陽：東北大學(xué)，2003.

[5]祁曉霞.大型商場安全疏散研究田[M].重慶：重慶大學(xué)，2005.