楊楊
摘 要:在對火災風險進行評估時,人員在火災中的有效避難發(fā)揮重要的角色。疏散準備時間服從概率分布在人員輸送中十分重要,然而在進行計算時這一概率通常被取整數(shù),這樣的模擬計算常常導致計算結果和實際狀況存在較大偏差,具體的疏散狀況和真實狀況存在差距。文章以此為背景,具體探討了人員疏散準備時間及其對火災風險評估結果的影響。
關鍵詞:人員疏散準備時間; 火災風險評估;疏散準備時間; 概率分布
由于經(jīng)濟不斷發(fā)展,所以近些年來,功能復雜的大型公共建筑越來越多,在這些公共場所里,不僅人流量大,而且人員密集,如果發(fā)生火災就會造成大量人員傷亡狀況。要想最大化的減少人員傷亡,就要進行合理的火災風險評估,在一定的基礎上實施相關消防措施。在火災發(fā)生時,第一要保障的就是人的安全,這樣一來,對于火災風險評估工作顯得尤為重要。
對于火災探測時間來說,要進行計算可以通過火災的動力模型,結合火災探測系統(tǒng)的特征。對于人員疏散運動時間來說,通過人員組成和建筑環(huán)境,通過人員疏散速度和人員密度等都會影響這一時間,對于這一數(shù)值的計算可以通過模型來計算,或者通過經(jīng)驗公式取得。對于疏散準備時間來說,它主要受人員的年齡結構,反應靈敏程度以及人員集群特征的影響。
1人員疏散準備時間的分布
因為人員的疏散準備時間和人員年齡構成和建筑的環(huán)境密切相關,而其,在發(fā)生火災時,人的心理比較復雜,在國外有多項研究證明人員疏散準備時間是有一定概率的。不過,這并不代表其它的分布不合適。在進行商店和電影院等大型場所的實際火災演練后,進一步結合逃生監(jiān)控錄像,進一步得出結論,單峰、偏斜的對數(shù)正態(tài)分布適合作為人員疏散準備時間的分布函數(shù)。針對發(fā)生在1993年的紐約世貿(mào)中心地下停車場的火災,N FPA( TheNatio na l Fire Pro tectio n Associa tio n)以及N RC( Na tio na l Research Co uncil of Canada )對世界貿(mào)易中心雙塔(以下簡稱WTC1,W TC2)里的逃生行為進行調(diào)查。通過問卷調(diào)查的形式,對于調(diào)查結果予以處理,進一步得出了WTC1和W TC2在不同狀況下實行人員疏散的頻率直方圖,進一步得出了正態(tài)分布擬合后的概率密度曲線,具體來看,有圖1( a)和( b)。在WTC1里,人員疏散開始時間平均是21.1分鐘,方差的值是5分鐘,而數(shù)據(jù)和正態(tài)分布擬合比較適中,這樣一來,在W TC1里的員疏散準備時間符合正態(tài)分布。而在W TC2里,進行人員疏散的時間平均為32.2分鐘,擬合優(yōu)度接近0,所以是不符合正態(tài)分布的。
在W TC1和W TC2中,盡管其建筑的結構和人員組成都相似,但是在兩座不同的建筑里,進行人員疏散準備時間的分布狀態(tài)卻存在差異。由于火災不是在這兩座建筑物內(nèi)部發(fā)生的,W TC1和WTC2相比距離比較近,所以對于其危險訊號的獲得比較快,對于危險的具體看法也會存在差異。盡管有很多學者在進行實驗和計算,得出了一些概率分布函數(shù)的模型,不過,因為受到人員行為復雜程度的影響,加上對于研究的人眼和建筑不同,所以截至到現(xiàn)在還沒有真正確定人員疏散準備時間服從何種概率分布函數(shù),不過,可以肯定的是,這并不是一個常數(shù)。
2不同功能建筑人員疏散準備時間的特點
在分析影響人員疏散時間的因素時,建筑物的火災報警設施,還有疏散誘導設施等因素都是重要的影響因素。另外,建筑物的類型也在根本上影響著人員疏散。文章通過分析兩種典型場所,分析準備時間的特征。
2.1旅館、公寓、辦公樓等場所
在旅館和公寓以及辦公樓的場所中,人員散布于各個房間中,而且是相對密閉的空間,另外,這些建筑里有很多個人財產(chǎn)和重要的文件,所以如果發(fā)生火災,人們的心理十分復雜。對于人員疏散準備時間來說,這些地區(qū)的準備時間較長,并且存在著在很長一段時間以后還有人未撤離的現(xiàn)象。所以在這些區(qū)域里,疏散準備時間扮演著重要角色。
2.2超級市場,影劇院等場所
在類似市場和電影院的場所里,盡管空間還是相對封閉,但是個人利益物品比較少,所以,如果發(fā)生火災,疏散準備時間差別基本不大,進行人員疏散準備時間的方差也比較小,所以在這些環(huán)境里,整個人群的運動時間直接決定了人員疏散準備時間。在建筑物內(nèi)部,如果人員密度高,那么就會把時間耗在出口處。
3疏散準備時間為常數(shù)對火災風險評估結果的影響
現(xiàn)在看來,在進行火災風險評估時,對于人員疏散準備時間的計算值取整數(shù)居多。按照建筑物的不同作用,還有建筑物內(nèi)部的人員狀況,以及建筑物內(nèi)部的火災預警體系等多種因素,可以進一步把人員疏散準備時間進行劃分,把它分成不同等級然后賦予數(shù)值。雖然這樣做還欠缺對于一些因素的考慮,而且結果有一定的模糊性,但是如果把人員疏散準備時間直接取整數(shù),不考慮相關的分布狀況,就會難以正確評估火災風險。另外,在進行模擬計算時,如果在建筑物內(nèi)部人員同時涌向出口,必然導致出口堵塞,或者出現(xiàn)嚴重的踩踏事件,人員擁擠和排隊現(xiàn)象比較明顯,導致人員疏散準備時間過長。不過,在真實的火災發(fā)生后,在一個建筑物里對于火災的反映時間是不同的,所以不是在一個時間進行疏散,是在不同的時間段里進行疏散的。
如果人員疏散準備時間被取成整數(shù),那么可能導致在模擬計算中得到的人員疏散所需要的時間比實際中的疏散時間短,用公式表示也就是
TRSET, sim < TRSET , rea l
保證建筑物內(nèi)人員安全疏散的判據(jù)是
TRSET < TASE T
在上述式子中TASET是指可用安全疏散時間,這一時間的計算可以計算火災過程后得到。
在進行模擬計算時,如果計算出的人員所需安全疏散時間TRSET, sim滿足上述第二個公式,那么就代表在火災發(fā)生時建筑物內(nèi)人員可以進入安全領域。不過,實際上人員疏散時間TRSET , rea l是有可能比可用安全疏散時間大,也就是說,人員并不會疏散到安全領域,所以這樣的火災風險評估就會存在不合理性。
綜合來看,影響人員疏散準備時間的因素比較多,現(xiàn)在并沒有確認其分布的狀態(tài),要想繼續(xù)研究科學的火災風險評估,就要通過下面兩個方面繼續(xù)研究:第一,要按照建筑物的不同功能,進一步確認疏散準備時間的概率分布狀況。在不同建筑物內(nèi)部,其人員疏散準備時間都有差距,所以概率分布狀況也會存在較大差異。第二,要確定好概率分布函數(shù)的參數(shù)。首先要知道概率分布形式,然后確定其相關特征,進一步分析出概率分布函數(shù)的表達式。
4結論
在分析火災風險評估時,人員有效評估是其中重要的組成部分。必須通過對發(fā)生火災的人員疏散進行計算才可以提供可靠地事實依據(jù)。人員疏散準備時間不是一個常數(shù),它是服從概率分布。如果人員疏散準備時間取為常數(shù)值,那么其計算得出的人員疏散時間會比較小,難以保障人員在一定的安全事件內(nèi)撤離建筑物,導致火災風險評估結果的不合理性。因此,必須繼續(xù)進行科學探索,分析人員疏散準備時間和它對于火災風險評估結果的影響。
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