摘要:本文分析了不同人群组成对疏散的影响,确定了描述人群组成特性的基础数据。利用实地调查和及MultiGOv3.0模拟软件对泰安市银座商场安全疏散进行了统计分析,得出了该商场人群模拟疏散结果。本论文的研究完成有助于大型商场制定科学有效的人群疏散预案,提高人群的疏散能力,对减少恶性伤亡事故具有重要的意义。
关键词:商场; 疏散; MultiGOv3.0
人群组成基础数据包括人群人流量的复杂性、密集性、人群组成的不均匀性、以及商场不同区域的人群分布等数据。
表2 商场人群基础数据汇总表
年龄段 |
10-15岁 |
15-40岁 |
40-60岁 |
60岁以上 |
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|
男性 |
女性 |
男性 |
女性 |
男性 |
女性 |
男性 |
女性 |
人群组成(%) |
3.0-5.0 |
2.0-6.0 |
15.0-30.0 |
15.0-30.0 |
12.0-24.0 |
16.0-34.0 |
2.0-15.0 |
3.0-18.0 |
水平行走速度(m/s) |
0.5-0.7 |
0.4-0.7 |
1.2-1.6 |
1.0-1.4 |
1.2-1.6 |
0.9-1.3 |
0.5-0.8 |
0.4-0.8 |
下楼速度(m/s) |
0.6-1.0 |
0.5-1.0 |
0.5-0.9 |
0.5-0.8 |
0.5-0.9 |
0.5-0.8 |
0.5-0.8 |
0.5-0.8 |
在静止无踏步自动扶梯上的下楼速度 |
1.1 |
0.9 |
1.2 |
1.1 |
1.18 |
0.85 |
0.90 |
0.85 |
上楼速度(m/s) |
自动扶梯的运行速度:0.65m/s 或0.5m/s |
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人流通行系数 (人/m.s) |
楼梯口:1.5-3人/m·s;通道为4-6人/m·s |
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人员密度(人/m2) |
一二层[0.4, 0.6] ;三层 [0.3, 0.5];四层及以上 [0.2, 0.4] |
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墙壁效应(mm) |
楼梯或出口的边界为墙体时,边界效应宽度为150mm,而当边界为扶手时,边界效应宽度则为90mm。 |
商场发生突发事件时,在人群疏散过程中,人群组成是影响人员疏散效果的一个至关重要的因素。人员组成包括人的生理、心理因素和行为,其主要影响因素有:年龄、性别、生理缺陷、心理素质、对现场疏散路径的熟悉程度、睡眠状态、火灾知识的培训状况、对药和酒的反应状况及经验等。根据调查结果分析,影响疏散的因素主要有以下几个方面:
2.1人员因素对安全疏散的整体影响
2.1.1人群的性别、年龄、心理:
在正常步行的状态下,男性与女性的最大步行速度值均出现在18到30岁这一年龄段,尽管年龄的跨度较大,但步速变化幅度不大,而且任何年龄段的男性均要比同龄的女性步速要快,然而对于5岁以下以70岁左右的老人来讲,性别的影响则微乎其微,几乎没有太大的差异。另外不同性别、年龄的人群对于处置突发事件的意识和能力有所差异,女性比男性较为冷静,儿童、老人极易因恐慌而丧失疏散能力,从而在一定程度上影响了疏散的效果。疏散人群的心理状态直接影响疏散行为,如恐慌、盲目逃窜,处于这种状态的人往往因为过分的紧张而失去了正常的判断能力,盲目的逃窜极易造成通道拥堵,这势必会影响正常的疏散行动。
2.1.2群体关系及疏散中人群行为特点
在疏散过程中,恐慌的人群为了寻求心理上的安慰,往往出现从众行为,然而大多数的人所选择的路径是不正确的,同时有的人为了寻找失散的亲人和朋友又选择返回,这样一来就造成了疏散秩序的混乱,造成大面积的拥挤,从而影响了疏散的效果。一般来说,工作人员包括管理、服务人员等。在灾害发生时,正确的反应应该是首先进行报警,然后组织灭火和应急措施,协助灾害中其他人员进行疏散。但众多的案例表明,工作人员的行为并非如此,主要有以下几种类型:救火型、助人型、逃难型、阻止报警型,安全意识缺乏型;顾客的行为特点则主要有以下特点:趋熟型、向地行为、恐慌乱窜行为、从众行为等。
2.2商场基础设施对疏散的影响
大型商场、购物中心作为一个新兴的商品交易场所,由于其购物方便,价格适中,深受群众喜爱,所以大多分布在住宅区或人员密集的中心区,占地面积大,物资流通频繁,然而当灾害发生时其内部的基础设施对安全疏散起着至关重要的作用。
(1)应急照明疏散指示系统
在灾害条件下,为使人员精神镇定,克服恐惧、急躁的心理,国内外大多采用绿色作为疏散指示灯的基本颜色,但不同的厂家生产的指示灯差别较大,或在同一建筑内使用不同颜色的指示灯。在某些商场、歌舞厅等公共聚集场所内,由于装修使得有的灯箱装饰材料与指示灯颜色相近或相同。这就极易使得人员对安全出口的方向产生怀疑,以致误导人员的安全疏散。
(2)消防设施的日常管理
采用恰当的消防措施可以有效的防止或控制灾害的发生和发展,消防措施的不完善预示着灾害隐患,应当及时加以解决。现有的消防设施应使用得当,这样才能够在灾害发生时充分发挥其效能,避免人员的严重伤亡。然而在实际中,消防系统故障、经营者擅自关闭消防设施的现象时有发生,这些也是导致疏散不利造成人员伤亡的原因。因此,设施管理人员应当加大管理力度,确保设施正常工作。
(3)疏散通道被占用
商场内疏散通道是疏散时人员从商场购物区至购物区出口,或从购物区出口至疏散楼梯或外部出口等安全出口的室内通道,疏散通道被挤占是影响商场人员安全疏散的重要因素。人员的疏散路线一般是按照从商场购物区至购物区出口,从购物区出口至商场出口再从商场出口到室外安全区域的顺序组成。以上的任一疏散环节中出现问题,都将严重影响人员的安全疏散。
3.1 泰安银座商场的建模
泰安银座大厦是一家经营高中档商品及休闲餐饮大型综合性购物商场,于2001年1月开业运营。大厦地处泰安市财源大街90号,东临泰山区农村信用社,南面为财源大街主干道。大厦在职员工1000人,商场占地面积36000m2,建筑面积50000m2。泰安银座大厦商品经营状况:一楼经营化妆、珠宝黄金首饰、鞋、皮具;二楼经营品牌男女装;三楼西区为休闲运动装,东区为家用电器,四楼中间为餐饮区,西部是游艺厅,东部为健身房,四楼北部为露天停车场。大厦一楼有直接对外出口4个,分别分布在大厦四周,一楼通向二楼的疏散楼梯间6组,电梯2组。二楼通向三楼的疏散楼梯间6组,电梯2组。三楼通向四楼的疏散楼梯间2组,电梯1组。
本次疏散模拟我所选取的研究对象是泰安银座商场的一层和二层,如图所示为商场一层和二层的平面结构图,并将模拟疏散过程在不同工况下得到的相应数据绘制曲线图。
3.2模拟工况的确定
商场在平时的平均客流量为2000至3000人,在节假日和黄金购物期间,商场的客流量会大大增加,人数为5000至8000人,因此在模拟过程中选取了以下几个变量为工况。
表3 模拟过程工况表
|
疏散人数 |
疏散时间 |
工况1 |
1000人 |
149s |
工况2 |
2000人 |
221s |
工况3 |
3000人 |
297s |
工况4 |
4000人 |
356s |
工况5 |
5000人 |
411s |
|
出口数量 |
疏散时间 |
工况6 |
关闭出口1、2 |
447s |
工况7 |
关闭出口1 |
217s |
工况8 |
正常情况 |
197s |
工况9 |
增设一个出口 |
175s |
工况10 |
增设两个出口 |
148s |
分析结果:疏散出口的数量与疏散时间呈反比例关系,当疏散出口小于2时,疏散时间大大延长。
3.3商场人员安全疏散模拟结果及分析
为了能够科学合理的制定商场疏散预案,利用MultiGoV3.0软件对商场的人群进行疏散模拟,对得到的数据与结论加以分析,并提出存在的问题、解决的方法,为商场提出建议,在此基础上制定出合理的疏散预案。
3.3.1商场模拟疏散过程分析
根据商场的特点以及在疏散过程中容易发生的问题,结合疏散人数、安全出口数量对整体疏散效果的影响因素,设置了疏散场景,通过对各个场景的比较和分析,得出相应的结论。
分析结果:随着人数的增加,疏散时间与人数呈正比例关系,商场内适合疏散的人数应不大于4000人,因此应该严格控制商场内部的人员数量。
观察疏散开始20秒时各层的疏散场景可以看出,疏散开始时,人员迅速涌向出口,由于人员之间多方面因素的差异,导致到达出口的速度不一样;并且随着人数的增加,出口处的拥挤现象明显严重,这样大大延长了疏散时间,从而会造成大面积混乱。
疏散4000人40s、200s的疏散过程中我们发现二层楼梯口1、2发挥的作用很小,只有很少的一部分人从该出口疏散。因为这两个出口较为偏僻而且隐蔽,很多顾客并不知道此处会有出口;在疏散200秒时大部分聚焦在各层出口的人已经疏散完毕,而这时有的出口仍有人员在进行疏散,这说明此处的出口聚集的人数多,疏散时间长,但另外的出口已经完全闲置,没有人员通过,这种现象的原因是由于人员过多,造成大面积混乱,人员对商场不熟悉而盲目从众的行为造成的。这是影响安全疏散整体效果的重要因素,往往会造成大规模的混乱和踩踏事故的发生。
(2)改变出口数量,人员的疏散分布规律分析
由于商场为了摆放更多的货架,往往会有堵塞、封闭安全出口的违法行为,甚至有安全出口、疏散通道的宽度、疏散门的开启方向不符合防火要求。因此在商场发生灾害事故时,往往因为安全出口被人为的关闭,导致人群在疏散过程中形成拥挤,发生人员撞伤、踩踏绊倒等事故,不能使人群进行有序的疏散。在本次人群模拟过程中,设置以2000人疏散场景为例,可以看出人群在关闭出口处通道的密度很大,逃生距离也随之增加,随着出口数量的减少,商场内的人员密度增大,从而增加了疏散所需时间,这将会导致危险发生的可能性,导致人员的伤亡。
4.结语
本文通过分析人员疏散的心理和行为特点及泰安银座商厦的疏散设施,用MultiGOv3.0软件对泰安银座商厦进行人员疏散模拟,其模拟结果有利于发现泰安银座商厦目前在疏散问题上存在的不足,为制定合理的疏散预案和需要采取的人员疏散措施提供了经验。主要得出以下结论:
1、由模拟疏散过程可以看出,商场一层的出口1、二层楼梯出口4、5、6在疏散时人员明显比其他出口聚集度大,因此商场应该引导此处的人员到其他出口处去,这样可以使人员密度减小,充分发挥各个疏散出口的效能,有利于整体疏散效果。
2、商场内部的基础设施有待于加以提高,在灾害发生时,如果应急照明灯、疏散标志、扬声器的器材如果发挥不了相应的作用,很容易引起大面积混乱的情况,在这种情况下极易造成人员踩踏事件,因此商场在对基础设施的保护改善对商场安全疏散有着重要的意义。
3、在商场的日常管理中,商场应该合理划分疏散区,严格执行建规的有关规定,并对商场内部人员进行与疏散相关的培训,同时应该适时的举行一些针对某些特定情况下的疏散演练,从根本上解决由于缺乏经验而造成伤亡的问题,这对商场安全应急疏散方面起着至关重要的作用。