郝家玉,賈曉滸,楊 洋
(1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)建筑學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000;2.鄂爾多斯市消防技術(shù)服務(wù)中心,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017010)
密集場(chǎng)所中群體事故的發(fā)生基本是由于缺乏合理的安排和有效的管理措施所致,對(duì)人員行為不加以適當(dāng)引導(dǎo),設(shè)施存在安全隱患[1]。學(xué)校教學(xué)樓在下課時(shí),走廊上的人員密度達(dá)3~7人/m2[2]。階梯教室作為高校教學(xué)樓中空間較大且人員密度較高的室內(nèi)空間,其內(nèi)部存在的固定座椅擺放會(huì)對(duì)大量人群疏散效率產(chǎn)生重大影響。查閱GB 50099—2011《中小學(xué)校設(shè)計(jì)規(guī)范》和GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(2018年版)可發(fā)現(xiàn),階梯教室通常為3班以上合班教室,具有人員密度大且疏散困難的特點(diǎn)。大空間結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中除需滿足基本規(guī)范外,合理結(jié)合人員疏散心理及行為進(jìn)行空間設(shè)計(jì)尤為重要。階梯作為三維空間中斜坡的特殊表現(xiàn),使行人在階梯教室疏散過(guò)程中的速度、步伐及人員之間的相互影響均與平地疏散有所不同,且易在疏散過(guò)程中跌倒、踩空,造成踩踏事件[3]。因此,針對(duì)三維階梯教室的行人疏散特征進(jìn)行研究具有重要意義。
邢志祥等[4]對(duì)高層塔式住宅人員火災(zāi)后建筑物的人員疏散和煙氣流動(dòng)情況進(jìn)行仿真模擬;伍東[5]結(jié)合火災(zāi)發(fā)展規(guī)律、火災(zāi)初期電梯疏散原理,建立高層建筑在火災(zāi)初期利用電梯進(jìn)行人員疏散模型;田玉敏[6]在分析特殊人群疏散行為規(guī)律的基礎(chǔ)上,選取醫(yī)院住院樓標(biāo)準(zhǔn)層進(jìn)行疏散模擬,對(duì)疏散設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用;陳長(zhǎng)坤等[7]從人員基本特征、疏散安全意識(shí)、疏散心理及行為(恐慌、競(jìng)爭(zhēng)、折返、從眾、冒險(xiǎn)等)等方面進(jìn)行問(wèn)卷設(shè)計(jì),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理,采用皮爾遜卡方檢驗(yàn)分析性別、年齡、疏散教育培訓(xùn)程度等與疏散心理和行為的相關(guān)性。針對(duì)教學(xué)樓內(nèi)普通教室近年來(lái)專項(xiàng)研究較多,李天貝等[8]通過(guò)社會(huì)力模型計(jì)算方式模擬地震災(zāi)害情況研究人員疏散行為及心理;LI M等[9]通過(guò)研究不同座椅平面布局及出入口數(shù)量分析人員在緊急情況下的疏散效率;ZHANG H L等[10]引入行人心理因素,提出改進(jìn)社會(huì)力模型模擬不同心理?xiàng)l件下的教室疏散過(guò)程。在疏散開(kāi)始和過(guò)程中,人員會(huì)有各種判斷、選擇、猶豫和一些更深層次的心理行為[11]。人員疏散但上述研究場(chǎng)景大多是二維平面教室,針對(duì)教學(xué)樓內(nèi)大空間三維階梯教室研究較少,且目前的研究結(jié)論對(duì)于建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中大空間有階梯的教室并不完全適用。
本文從突發(fā)情況下人員緊急疏散的心理和行為出發(fā),通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法,以內(nèi)蒙古某高校教學(xué)樓為試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行模擬疏散演習(xí)試驗(yàn)。變換平面布局重復(fù)12次。在試驗(yàn)前7d和試驗(yàn)結(jié)束后分別進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,并對(duì)兩次問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對(duì)比分析,從而研究人員在階梯教室內(nèi)疏散行為及心理,對(duì)于建筑設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。
調(diào)查對(duì)象一般分為3類:經(jīng)歷過(guò)緊急情況的人員、參加疏散演習(xí)或試驗(yàn)的人員及一般人員[12]。通常情況下從第1類人員處獲得的信息較為準(zhǔn)確,但獲取有過(guò)火災(zāi)或其他災(zāi)害情況幸存人員難度較大;第2類和第3類人員信息獲取難度較小,但相對(duì)而言第3類人員信息準(zhǔn)確度較低。因此,針對(duì)同一人群進(jìn)行疏散演習(xí)并針對(duì)性地獲取調(diào)查問(wèn)卷信息,比對(duì)疏散演習(xí)前后問(wèn)卷結(jié)果所得數(shù)據(jù)對(duì)于人員疏散行為及心理研究有一定的指導(dǎo)意義,且人員在階梯教室的疏散行為和心理對(duì)于階梯教室建筑設(shè)計(jì)有非常重要的參考價(jià)值。
在參考之前研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合階梯教室空間特點(diǎn),本次調(diào)查問(wèn)卷根據(jù)已有火災(zāi)和疏散知識(shí)并參照文獻(xiàn)13~14中常見(jiàn)的人員行為設(shè)計(jì),共包括13道選擇題,按其內(nèi)容可分為以下3個(gè)部分。
1)人員個(gè)人信息 包括性別、是否接受過(guò)緊急疏散安全教育、是否參加過(guò)應(yīng)急疏散演練及獲取消防知識(shí)途徑等。
2)人員疏散心理 對(duì)緊急情況警報(bào)的認(rèn)識(shí)、對(duì)階梯教室安全疏散平面布置及安全疏散標(biāo)識(shí)的了解程度及面緊急情況可能的心理反應(yīng)和恐慌情緒。
3)人員疏散行為 主要了解在階梯教室內(nèi)需要緊急疏散后的疏散行為,內(nèi)容包括:人員緊急情況下心理狀態(tài)、疏散逃生前準(zhǔn)備工作、如何選擇疏散通道、疏散方向選擇、發(fā)現(xiàn)疏散通道擁擠時(shí)的反應(yīng)、疏散途中意外情況的處理。
此次問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象內(nèi)蒙古某高校建筑工程系學(xué)生及其工作人員,他們對(duì)建筑專業(yè)知識(shí)積累較多且對(duì)階梯教室室內(nèi)平面布局了解較多。在疏散結(jié)束后,將參加演習(xí)的同學(xué)集合至教室后分發(fā)疏散后問(wèn)卷,當(dāng)場(chǎng)填寫(xiě)并立即回收。
建筑工程系2020級(jí)全體在校生參加了疏散前的問(wèn)卷調(diào)查,疏散試驗(yàn)前發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷230份,有效率97.82%。前期調(diào)查問(wèn)卷完成后,有150人參加了疏散演習(xí)并填寫(xiě)問(wèn)卷,收回有效問(wèn)卷148份,有效率98.67%。
由于此次調(diào)查對(duì)象均為建筑工程系2020級(jí)在校學(xué)生,對(duì)回收的有效問(wèn)卷進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如表1所示。
表1 兩份調(diào)查問(wèn)卷人員對(duì)比
在疏散演習(xí)前后對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷中,學(xué)生群體中通過(guò)電視新聞和科教節(jié)目獲得緊急情況疏散知識(shí)的人數(shù)最多,約占82.2%。通過(guò)閱讀相關(guān)書(shū)籍及接受過(guò)消防疏散演習(xí)、安全疏散等專業(yè)培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的人數(shù)占大多數(shù),疏散演習(xí)前后數(shù)據(jù)無(wú)明顯差異。這表明,學(xué)校關(guān)于緊急情況疏散的各種相關(guān)的技能和專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)逐年增多。學(xué)校對(duì)于人員安全疏散越來(lái)越重視,學(xué)生的安全意識(shí)也有所加強(qiáng)。
對(duì)比分析疏散試驗(yàn)前所發(fā)的問(wèn)卷與疏散演習(xí)結(jié)束后對(duì)問(wèn)卷中人員疏散心理狀態(tài)部分問(wèn)題的回答情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如表2所示。在疏散演習(xí)及實(shí)際疏散中,心理動(dòng)態(tài)發(fā)生巨大變化甚至影響疏散效率。第2份問(wèn)卷是在疏散試驗(yàn)結(jié)束后立即填寫(xiě)并當(dāng)場(chǎng)回收,參加者基本是填寫(xiě)自己在試驗(yàn)中的實(shí)際選擇,內(nèi)心恐慌的比例從40.0%增加到65.5%。警鈴響起后等待疏散安排的人從61.3%減低到38.5%,立即行動(dòng)成為主要群體行為。
表2 人員疏散心理狀態(tài)
試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古某高校教學(xué)樓階梯教室220。階梯教室長(zhǎng)16.2m,寬12.0m,階梯高度為1.1m,室內(nèi)面積194m2,如圖1所示。共有11行×14列座椅,154座。座位被4條過(guò)道分為3個(gè)區(qū)域,中間區(qū)域連續(xù)放置6個(gè)座椅,兩邊區(qū)域各連續(xù)放置4個(gè)座椅。座位為可折疊座椅,學(xué)生站起來(lái)后立即自動(dòng)收起,該位置能夠順利通行1人。后排距墻面1.1m,前排距離講臺(tái)為1.5m。共11個(gè)平臺(tái),即10個(gè)臺(tái)階。每層平臺(tái)放置1排座椅。
圖1 試驗(yàn)場(chǎng)地平面
疏散演習(xí)前后人員疏散行為調(diào)查結(jié)果如表3所示。疏散演習(xí)前認(rèn)為未改變?cè)惺枭⒊隹冢皇沁x擇不同方式進(jìn)行疏散的人員為60.0%,疏散演習(xí)后未改變疏散出口的人員選擇下降為34.5%。出口的擁堵排隊(duì)等待比例從36.4%增加到56.1%,選擇其他疏散出口的比例從61.3%下降到38.5%。在緊急情況下,人員改變初始選擇的疏散通道及出口的比例有所下降。
表3 人員疏散行為
緊急情況下在階梯教室內(nèi)疏散物理路線選擇最短路徑的比例從36.4%上升到56.1%。說(shuō)明人們?cè)诰o急情況下會(huì)通過(guò)階梯教室內(nèi)縮短物理空間的距離達(dá)到提高疏散效率的目的。對(duì)階梯教室內(nèi)最擁堵位置進(jìn)行調(diào)查,對(duì)比疏散演習(xí)前后結(jié)果,疏散出口前最擁堵從33.8%上升到49.3%,說(shuō)明階梯教室出口處擁堵仍然是階梯教室設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
通過(guò)在內(nèi)蒙古某高校教學(xué)樓階梯教室內(nèi)疏散演習(xí)前225份調(diào)查問(wèn)卷與疏散演習(xí)后收回的148份調(diào)查問(wèn)卷對(duì)比分析研究,可得出如下結(jié)論。
1)人員在緊急情況下不愿意改變初始選擇的通道及出口,即使前方擁堵也會(huì)耗費(fèi)時(shí)間等待。如果發(fā)生緊急情況,踩踏或擁堵等事故發(fā)生可能性更高。本次調(diào)查表明,演習(xí)中有65.0%的人不愿意改變?cè)瓉?lái)選擇路徑另選其他通道及出口。
2)物理路線選擇最短路徑的比例從36.4%上升到56.1%。說(shuō)明人們?cè)诰o急情況下會(huì)通過(guò)階梯教室內(nèi)縮短物理空間的距離以達(dá)到提高疏散效率的目的。
3)問(wèn)卷與疏散演習(xí)相結(jié)合數(shù)據(jù)充分顯示,階梯教室出口處為擁堵最嚴(yán)重位置,在建筑設(shè)計(jì)中除要滿足規(guī)范外,出口位置為設(shè)計(jì)優(yōu)化重點(diǎn)。
4)近些年來(lái)學(xué)生在其受教育階段,包括中學(xué)、小學(xué),有相當(dāng)比例接受過(guò)實(shí)際消防訓(xùn)練,且此項(xiàng)工作的開(kāi)展對(duì)于人員緊急情況的疏散具有十分重要的作用,應(yīng)繼續(xù)強(qiáng)化。