高层建筑火灾疏散行为研究
2020-05-14秦陈
秦 陈
(重庆大学建筑城规学院,重庆 400045)
1 研究背景
改革开放以来,我国的经济和社会发展得非常快,城市化进程的速度也十分惊人, 各个行业都在各自的领域中飞速发展,人民的生活正在朝着小康社会迈进。但是,火灾的情况也不容乐观,高层建筑的增多,给火灾救援增加了很大的难度。随着高层建筑越来越多,火灾也时常发生,给人们的生命和财产的安全带来了很大的影响, 也影响着社会的稳定,人们也逐步对高层建筑的危害性和复杂性有了更强的认识。因为高层建筑的体量是很大的,功能相对比较复杂,内部各种材料和设备非常繁琐,所以高层建筑要比普通建筑发生火灾的可能性大。
2 研究目的及意义
我国长期以来在对建筑的安全性能评估和防火灭火上比较重视,而对于人员疏散的重视度不够,在整个疏散过程中,人们的行为受到很多方面的影响,特别是心理状态,这都会对疏散有影响。所以本文着重研究在火灾情况下人的行为模式,希望能为以后研究高层建筑火灾疏散的问题提供参考。
3 国内外研究现状
1969年,加拿大学者Pauls创立了演习法。大规模大范围真正意义上的研究则兴起于上世纪70年代。举行了“人在火灾中的行为”第一次,第二次及第三次国际研讨会。1972年,英国学者Wood通过调查多起火灾中人员的行为,撰写了《the behavior of people in fires》报告。1979年,Bryan发现了“群聚现象”。
70到80年代,疏散行为研究主要侧重于人在火灾现场出现的“恐慌行为”。在这一时期,Wood对英国的火灾进行了大量的调查研究,并在1980年采访了火灾亲历者。Bryan继续对美国火灾深入调研,并与Wood的结果进行比较,首次对比研究不同文化背景的人群在火灾中的疏散行为。这个时代也是科研成果百花齐放的时代。
近年来,国际上对于火灾疏散的研究已呈现方法多样化,对象拓展化,内容具体化的趋势,但是我国起步较晚,早期主要关注的是建筑物的防火安全设计及疏散研究,特别是对于高层建筑火灾疏散中人的行为研究直到上世纪八九十年代才开始。要立足于我国的国情和不同人的特点进行研究,这样才能在解决高层建筑火灾疏散问题中增加新的篇章[1]。
4 研究计划
首先要通过文献调研的方法调研国内外研究的现状,对于高层建筑火灾疏散行为的研究国外开始的比较早,国内起步较晚,了解目前针对这个点研究到了那个阶段,有什么样的成果,只有对这个研究现状有了充分的了解后,看还有哪些方面是忽略掉的,还可以进行哪些研究,只有这样才能进行更深一步的研究。
其次就是通过问卷的形式进行调研,这个主要分为两部分,一部分针对高层建筑内的住户发放问卷,调查他们对于火灾疏散事项的了解程度以及有无应急措施,对本栋楼的疏散出口是否了解,对于本栋楼的疏散通道存在哪些安全隐患等,还有一部分就是发放给那些在火灾中幸存的人,了解他们在疏散的过程中都遇到了哪些困难和采取了哪些措施才安全逃生的,这部分的调研非常重要,要通过实际案例对幸存者进行调研。
最后就是对火灾幸存者进行访谈,特别是高层建筑的火灾,因为一旦发生火灾基本依靠楼梯进行疏散,高层建筑楼层较高,疏散时间相对较长,这会给人增加无形的心理压力和恐惧,详细了解他们从得知火情到最后安全逃生整个过程的心理变化,以及都采取了哪些措施,当中发生了什么困难。通过对火灾幸存者的访谈会得到相对准确的信息,这对于研究火灾疏散行为的研究会有很大的帮助。
5 研究方法
通过文献调研的方法,收集和整理出高层建筑起火的原因及火灾特点,分析影响疏散的因素,归纳出目前针对高层建筑火灾救援的方法以及存在的难题。根据调研分析,总结出从发生火灾到最后扑灭的每一个阶段的特点,并针对这些情况提出更有效的解决办法。
通过问卷调研的方法研究高层建筑使用者的基本特点,以及对火灾疏散知识的了解程度。进一步分析出一旦发生火灾,可能出现的一些问题,提出有效的应对方案。
图1 逐月火灾起数变化图
根据图1统计的每月火灾情况可以看出,二月份发生的火灾次数最多,这个情况应该是受到春节的影响,在节日庆祝期间,用火用电较集中,全国到处燃放烟花爆竹等,较容易发生火灾,共发生4.3万起,后面的月份就开始下降了。从总体情况看春季和冬季总共发生火灾16万起,基本平均每天发生879起,夏季和秋季总共发生12.9万起,平均每天发生706起,冬春季节火灾发生的概率大概比夏秋季节高24%左右。
图2 24h火灾分布情况图
从图2可以看出,白天发生火灾的几率明显高于夜间,在白天最容易发生火灾的时间段为14点到16点。但是,夜间虽然发生火灾的概率比白天小,但是死亡的人数比白天高很多,因为夜间人基本处于睡眠当中,发生火灾不容易察觉,一旦发生火灾伤亡就会很大,特别是对于像住宅楼这种人员高度集中的建筑尤其如此。
6 高层建筑火灾的特点
第一,如果发生火灾,高层建筑的火势发展速度是很惊人的,并且途径非常的多。主要是因为高层建筑都集中设有管道井,电梯井,排风井等很多竖向的井道,这些都是贯穿于整栋楼的,一旦发生火灾, 这里面就是一个个的烟囱,火势就会发展得很快。而且高层建筑越高,风速就会越大,风能够使很小的火源变得很大,风力对高层建筑火灾的影响不容忽视。
第二,高层建筑的疏散比较困难。高层建筑一般功能都比较多,人也比较集中,如果发生火灾,普通电梯就会停止运行,人们只能靠楼梯进行逃生,疏散的距离就会变得很远。同时也较容易发生拥挤混乱的现象,如果再加上楼梯间不能有效阻止烟气的进入,疏散就会更加困难。
第三,救援相对比较困难。高层建筑的高度是非常高的,消防云梯能达到的高度是有限的,发生火灾后主要靠室内进行救援,但是一旦室内环境比较复杂,火灾面积大的话,就会进一步加大救援的难度[2]。
7 火灾中影响心理和行为的因素
(1)性别因素 这是一个很基本的因素,通过对火灾实例的调查发现,女性比男性更容易产生紧张,焦虑和恐惧心理,男性基本能够很好地控制个人的情绪和行为。
(2)年龄因素 随着年龄的不断增长,人的心理是逐渐成熟的,对应急的事件从心理到行为都有更好的控制力,反应力和灵敏度也较好。
(3)现场状况 如果火灾不是很大,建筑内有着较好的消防设施,同时有管理人员在组织疏散,这可以减小人们心理方面的压力。通过调查发现,人员的素质越高,消防设施越完善的建筑物,发生火灾后人员和财产的损失也会越小。
(4)经验因素 第一次逃生和有过逃生经历的人的行为状态是不同的,有过逃生经历或火灾救援经验的人,再一次面对这种情况时的心理状态要好一点,能够保持理智,控制自己的行为,有序地逃离火场[3]。
8 结 语
高层建筑火灾在全世界范围内都是难题,解决高层建筑火灾应对是预防与应急相结合,同时注重平时的消防知识宣讲。研究人员在逃生过程中的心理和行为对于解决疏散问题有很大帮助。要科学的开展与真实火灾相似度的安全实验,在调研和模拟的基础上真正找到人群疏散行为的规律,这样才能更好地解决高层建筑火灾安全疏散的问题。