公共安全之人員應急疏散

1、公共安全之人員應急疏散1、人員應急疏散安全是公共安全的一個重要環(huán)節(jié)就普遍意義而言， 奧運會前后，北京市在短期內增加幾百萬流動人口， 機場、車站、地鐵等交通樞紐的人員密度可能空前增大，人員組成復 雜，幾乎所有人員對周圍環(huán)境都不熟悉，給緊急情況下的人員應急安 全疏散造成很在壓力；而在奧運期間，大型場館人員高度密集，許多 場館的容量都在 10 萬人以上，由于場館結構復雜，出口有限，觀眾對 場館內外的環(huán)境都不熟悉，很難保證在要求的時間內 （如10mi n）將場館 內的人員疏散完畢。從目前的國際形式來看，自911事件以來，國際上普遍對人員密集公 共場所的應急疏散安全性能十分重視。 2003 年美國和加拿

2、大發(fā)生的大 規(guī)模停電事件以及英國倫敦地鐵的停電事件，更加深了全社會對公共 場所的應急疏散安全性能重要性的認識。從我國和北京市的具體情況來看，國內目前還沒有頒布和執(zhí)行專門針 對大型非常規(guī)建筑 （如奧運場館 ）的性能化設計法規(guī)， 沒有推選制度化的 疏散演習，公眾沒有接受經常性的培訓和演習，因而普遍缺乏應急疏 散常識。由于許多發(fā)達國家長期以來便十分重視應急疏散宣傳教育， 要求定期進行疏散演習，所以公眾對于如何應對緊急情況都有相當程 度的知識。正是由于公眾在這方面的素質比較高，所以無論是在9 11事件、美國和加拿大大規(guī)模停電事件以及英國倫敦地鐵的停電事件中， 都沒有因為人員恐慌、擁擠踐踏而造成額外的人

3、員傷亡。而在我們國 家，民眾在這方面的素質與發(fā)達國家有很大差距。 90 年代，在唐山西 林百貨大樓火災中，雖然火災發(fā)生在白天，但由于人員過度恐慌，相 互爭搶樓梯致使樓梯扶手跨塌而造成了不必要的人員傷亡。 2004 年正 月十五晚上，在密云縣舉辦的元宵燈會上，因游客暴增，過度擁擠， 發(fā)生了擠死 37 人、傷 15 人的慘劇。不難想象，若在我國發(fā)生類似的 大規(guī)模停電事件，很可能會因為人員過度恐慌和相互擁擠造成重大人 員傷亡。另外，就北京奧運公園和其他場館所處的環(huán)境來看，周圍建 筑林立，交通人流繁忙，沒有足夠的空曠地帶，短時間內從各場館涌 出的人流可能無法很快疏散出去，而只能滯留在場館周圍，結果一方

4、 由于大規(guī)模人群在場館周圍的積聚而造成新的安全隱患。 以上三方面決定了北京公共場所及至奧運會在確保人員疏散方面將面 臨空前的壓力和挑戰(zhàn)，人員應急疏散安全已經成為公共安全首先應該 考慮的環(huán)節(jié)。2、計算機模擬技術是提高人員疏散安全水平的有效的技術手段 要從根本上提高大型公共場所和奧運場館一疏散性能，確保緊急情況 下人員能夠安全疏散，只有在設計階段優(yōu)化人員疏散系統(tǒng)設計方案， 在平時加強科學管理，并且制定有量化指標易于操作的應急預案，而 一旦發(fā)生緊急情況，能夠及時進行有效組織疏導。所有這些都需要對 建筑物的人員疏散安全性能進行定量分析。要定量分析公共場所或奧 運場館的應急疏散安全性能，只有兩種方法：一

5、種是大規(guī)模的實地疏 散演習，另一種是計算機模擬。由于 (1)無法集中數萬人均布于某個公 共場所內專門進行疏散演習，同時對所有人的相關屬性和疏散軌跡進 行跟蹤記錄； （2）人的行為具有很大的隨機性，即使同樣的人群在同一 場景中，其前后兩次的疏散行為也會有許多差別， 所以需要多次重復， 才能得到有意義的結果； （3）在實地演習中，難以對疏散場景進行精確 設定和改變，難以全面考察人們在所有可能發(fā)生的疏散場景中的疏散 狀況；所以從財力、人力和實際可操作性等各個角度考慮，第一種方 法并不可取。相反，第二種方法則因是在計算機上進行各種場景下的 疏散狀況模擬，可以精確地定義并根據需要隨時改變各種因素，因而

6、可以很好地全面反映建筑物的應急疏散安全性能。大規(guī)模的實地疏散 演習從可行性和經濟性等多方面考慮都是不可取的，人員疏散計算機 模擬技術才是解決上述問題的唯一有效的科技手段。3、發(fā)達國家通行的做法許多發(fā)達國家，象英國 （1985 年）、新西蘭（1992 年）、日本（1996 年）和美 國等，一般有處方式（preSCRJPTiv和）性能化（performance-based）兩套設 計規(guī)范，對大型非常規(guī)建筑，一般按性能化規(guī)范進行設計。按照性能 化設計規(guī)范的要求，在設計階段就要應用人員疏散計算機模擬軟件對 設計方案進行模擬評價，并以此為基礎進行優(yōu)選改進，從而在設計階 段杜絕了人員疏散系統(tǒng)存在較大先天缺

7、陷的可能性，從根本上保證了 建筑物的安全疏散性能。另外在對現有大型非常規(guī)建筑進行疏散安全 評估以及制訂應急預案時，人員疏散模擬也是有關技術人員普遍應用 的技術手段。國外有若干大型咨詢公司專門從事這方面的技術咨詢服 務，一些實力雄厚的公司甚至開發(fā)了自己的人員疏散模型，如前面已 經提到的美國RJA公司和英國AEA公司。所以，在這些國家，他們在 建筑設計及為其制訂應急預案時，按照其現行的做法如法炮制便基本 可以了。在我們國家，目前恰恰是因為缺乏成熟的人員疏散計算機模 擬技術和軟件，沒有實施性能化設計規(guī)范，所以不得不在如何確保公 共場所及奧運相關的大型建筑疏散安全性能方面大費周章。4、國內的研究和應用

8、現狀 受多方面因素制約，國內在人員疏散計算機模擬技術方面的研究明顯 落后于發(fā)達國家。目前尚沒有比較成熟的模型和軟件，因而更談不上 很有影響的工程應用范例。 國內目前從事人員疏散計算機模擬研究的高校和研究機構主要有： 香港城市大學和武漢大學使合作，建立了一個基于局部細網格和個體 描述的過程模擬模型 SGEM； 東北大學近十年來一直在進行人員疏散群集行為規(guī)律模擬研究，已經 發(fā)表了很多文章； 中國建筑科學研究院建立了一個地下商業(yè)街人員疏散模型，屬于粗網 格群體描述的最優(yōu)化模型； 公安部天津消防所建立了一個地下商場人員疏散模型，也屬于粗網格 群體描述的最優(yōu)化模型； 公安部天津消防研究所牽頭，由國內幾家

9、研究機構合作，目前正承擔 十五攻關課題 建筑物消防性能化設計導則研究， 實則是為將來制訂 我國的性能化規(guī)范進行預研；中國科技大學火災科學國家重點實驗室也建立了一個人員疏散模型， 因為目前沒有詳細介紹該模型的文章，無法了解其對幾何究竟、人群 和行為的具體描述方法，從現有資料看應該屬于基于細網絡和個體描 述的過程模擬模型。北京城市有毒有害易燃易爆危險源控制技術研究中心結合所承擔的多 項科研項目，先后與中國科技大學火災科學國家重點實驗室和英國格 林威治大學火災安全工程研究室合作，對應用人員疏散計算機模擬技 術定量評價人員密集的城市典型公共場所的方法進行了研究和嘗試。 在工程應用方面，盡管目前已經少數

10、建筑在設計過程中不同程度地使 用了性能化設計的理念和方法，但到目前為止真正在設計階段應用人 員疏散計算機模擬技術幫助校核設計方案的寥寥無幾。2002 年中國科技大學火災科學國家重點實驗室針對濟南遙墻機場的設 計方案進行了人員疏散計算機模擬?；馂膶嶒炇以谶M行詳細危險源辨 析的基礎上，針對潛在的火災場景進行了模擬，然后針對潛在的人員 疏散場景進行了人員疏散模擬。在人員疏散模擬過程并沒有詳細考慮 火災發(fā)生和發(fā)展的動態(tài)影響，只是將火災允許人們安全疏散的時間和 人員安全疏散所需要的時間進行了對比分析。同樣在 2002 年，北京城市有毒有害易燃易爆危險源控制技術研究中心 與中國科技大學火災科學國家重點實驗

11、室合作，對西單文化廣場最典 型的火災場景進行了模擬，得到了這些場景下火災煙氣蔓延和溫度分 布的動態(tài)變化規(guī)律；在此基礎上，利用人員疏散模型對其典型客流量 和人員分布下的人員疏散情況進行了計算機模擬，并把人員安全疏散 所需要的時間與各種火災情形下可供人員安全疏散的時間進行了對比， 得到了若干有用的結論。2003 年，北京城市有毒有害易燃易爆危險源控制技術研究中心進行了 王府井步行街人員疏散計算機模擬研究。在研究過程中，首先對可能 影響人員疏散的各種因素的獨立影響逐一進行了計算機模擬，評價其 對步行街人員疏散的影響程度， 確定了其最佳模化方法。 在此基礎上， 在同一場景中合理選取和表達了所有必要和可

12、能的影響因素，模擬評 價不同影響因素對整個疏散過程的綜合影響，最終得到了對反映步行 街的人員應急疏散安全性能、揭示其可能存在或發(fā)生的各種問題以及 改進日常管理和應急預案有直接作用的若干結論。5、未來幾年這方面需逐步完成的工作人員疏散行為特征匯總分析由于我們國家在人群形體特征、文化背景、行為習慣和應急疏散素養(yǎng) 方面與西方國家有很大不同，所以人們在緊急情況下的疏散行為也與 西方人群有不同之處。國外在人員疏散行為特征方面已經進行了多年 的較系統(tǒng)的研究匯總分析，積累了比較豐富的數據，國外的疏散模擬 軟件中默認的便是西方人的形體和行為特征數據。在國內應用這類軟 件時，原本應該使用針對中國典型人群的相關數

13、據，可是國內還沒有 機構專門進行典型人群特征方面的研究，這方面的資料極其缺乏，這 必然會降低計算機模擬結果的準確程度，阻礙人員疏散計算機模擬技 術在我國的推廣作用。所以，人員疏散行為特征匯總分析將是未來幾 年首先需要盡快開展的研究工作。應急疏散演習制度化、長期化盡管許多資料表明，疏散演習和實際應急疏散過程有很大不同，但經 常性的疏散演習仍然是應急疏散潛在參與者和組織者最好的培訓手段， 也是收集研究人員疏散行為特征的主要途徑。西方國家的經驗足以證 明，經?；?、制度化的疏散演習可以讓人們了解在緊急情況下應如何 疏散，并潛移默化，形成習慣，從而在實際疏散過程確實遵循了若干 簡單而又十分重要的原則方法

14、，從而避免人為造成不必要的傷亡。我 國目前的相關法規(guī)對應急疏散演習沒有強制性要求，一些高級寫字樓 盡管已經在堅持進行應急疏散演習，但一方面頻率太低 （一般半年或一 個季度演習一次，而國外一般一周演習一次 ），另一方面，無論是組織 者還是參與者都沒有給予足夠重視，實際參與演習的人員較少，不能 發(fā)揮應有的作用。所以，應急疏散演習制度化、長期化也是未來幾年 內亟待的問題。已有公共場所、場館人員分布流通模式調研以及應急疏散模擬現在已有的大型公共場所和場館都是按照處方式法規(guī)設計建造的。盡 管其中有一些突破現行規(guī)范的建筑，但我們國家目前解決這類問題的 通行做法是召開專家論證會，由與會專家憑各自以往的經驗推斷非常 規(guī)設計是否可行。實踐證明，對大型復雜建筑，特別是那些人們對之 缺乏經驗的新型建筑，這種專家論證的方法是不可靠的。所以，在未 來幾年內，應由政府有關部門組織對已有的重要大型公共場所和場館 進行分布流通模式調研以及應急疏散模擬，以便定量評估其疏散安全 性能，及時采取有效的補救措施，或制定切實可行的應急預案。大型公共建筑及新建場館設計方案人員疏散安全性能評