摘要近年來，許多國家對人在火災中的行為從各方面進行過研究。對地下建筑的安全疏散設計也有研究，但將二者結合起來的卻很少。本文就是根據人在火災中的行為并結合地下建筑的火災特點來對地下建筑的安全疏散設計進行討論。

　　關鍵詞：人在火災中的行為，疏散，地下建筑，火風壓，安全島

　　一、引言

　　1991—2000年這十年間，全國火災起數和火災損失都呈上升趨勢。人員傷亡也絲毫不減。火災中人的行為和安全疏散是造成人員傷亡的兩個重要因素。2000年12月25日的河南洛陽東都商廈火災，由于疏散出口大多被鎖死，再加上舞客缺乏逃生自救知識，遇上緊急情況就驚慌失措，被CO毒死的人無數，這次火災共死亡309人，也是河南火災史上死亡人數之最。近年來，隨著地下空間的利用，地下建筑的開發，地下建筑火災也經常發生。如1983年8月19日，福建省南平市旱坑山地下會場因電氣引發的火災，這次火災火勢發展相當快，從發現火苗到蔓延至整個觀眾廳吊頂（12m×35m）只有六、七分鐘的時間。而火災后的疏散工作由于建筑特點的限制而不能順利開展，使得損失慘重。鑒于此，有必要對其疏散設計進行更深層次的探討。

　　本文通過歸納、總結國內外對火災中人的行為研究成果，并根據地下建筑火災特點對地下建筑安全疏散設計進行初探。

　　二、人在火災中的行為特點

　　（一）人在火災中的行為

　　1、工作人員的行為

　　1）滅火型。這是工作人員中最多的一種。這類人員的心理一是害怕驚動人們引起騷亂；二是存在能迅速撲滅的僥幸心理；三是害怕追究在場人的責任。

　　2）助人型。這是工作人員中出色的行為模式。即火災發生后，積極引導人們安全疏散，甚至奮不顧身，舍己救人。如新疆克拉瑪依友誼館火災中為搶救學生而獻身的校長教師們。

　　3）逃難型。這類工作人員表現出的較少，即一旦知悉發生火災等緊急情況下，只顧自己，不顧別人，先期“撤退”，害怕“等火燒身”。

　　4）阻止疏散型。這主要是一些工作人員為了自己的利益防止“白吃”，“趁火打劫”的行為表現。

　　5）安全意識缺乏型。這在大多公共場所都存在，大多數工作人員缺乏消防訓練，不懂消防知識。對本建筑的消防安全存在僥幸心理而麻痹大意等等，主要表現為堵塞、遮擋安全出口及通道，損壞室內消防設備等。

　　2、顧客的行為

　　1）趨熟性行為。趨熟就是心理趨勢趨向選擇自己熟悉的道路、環境，以求得自己的生存。當其平常熟悉的道路受阻時，他們就手足無措，出現驚慌。

　　2）向地性行為。人一經來到世上，就對大地有一種依賴性。人在火災中地第一個意識就是想方設法逃到室外地面去。

　　3）奔光性行為。在火災中，人一見到光，就以為是疏散出口，會不顧一切跑過去。

　　4）退避性行為。在一些火災中，有的人受不了煙霧的刺激，不敢逃命，就躲到煙濃度暫時較小的墻角處。如在遼寧大連市一戶居民火災中，在廚房里，墻角處，廁所里找到了三具尸體。

　　5）沿墻性行為。當人受到煙火圍困時，視覺器官會失去作用，主要靠觸覺尋求逃生去路。

　　6）從眾性行為。有一句成語叫做物以類聚，人以群分，這說明人離不開集體。從眾是為適應團體或群體的要求而改變自己的行為和信念的過程。

　　（二）人在火災中的行為表現

　　1、驚慌

　　火災中的驚慌是指經歷了火災的人們（團體或個人）接受異常災難刺激后所表現出的一種焦慮狀態或行為狀態，這種焦慮和行為不能自控，所以一般也認為是不合理的非理性行為。例如跳樓、擁擠在出口、不帶親人逃生等。在火災中，驚慌是一大致命的心理敵人。由于在火災中的驚慌而造成的傷亡給我們的教訓是深刻的。在1999年8月29日沈陽湖西飯店的火災中，四樓的一名服務員張彬因不能忍受煙熏而產生驚慌心理，急忙跳樓，結果被摔死；在新疆克拉瑪依友誼館火災中，大多數人死在出口處；天津松江胡同的居民樓火災中，409戶的一家四口人中毒倒在不同的地方。

　　2、群聚

　　群聚可在一定程度上消除驚慌。許多人聚在一起抵抗火魔，可以從心里得到信心，在行動上也要采取積極的滅火意識或呼救，火場上的群聚體是指許多人從不同的地方為了一個共同的目標——逃生聚在一個相對安全的場所的現象，它和我們平時的生活、學習群聚體是不相同的。例如：天津松江胡同5號居民樓火災中，407室一家4口，跑出屋外，屋外是火海一片，濃煙滾滾，轉而“跑進”隔壁的406室，與該室居民一起抵抗火的侵噬，群聚體抵抗火的時間比單個個體抵抗火的時間長得多，這樣有利于消防隊得援救。

　　3、互救與自救

　　1）互救。互救行為在火災中很常見，特別是人員多場所的火災中，都可見到互救的行為，互救行為是受火困者自發產生的，并不是有什么規則規定，他們為了生存，就互相幫助逃離火災現場。這是一種利他行為。如火災中出現的敲門、招呼別人、扶老攜幼等，這些都是互救行為。

　　2）自救。當一個人獨自面對火災時，沒有別人的幫助，只能靠自救來逃離火場。如天津松江胡同火災中401室的張繼憲“推開”臨街的窗子，抱著三歲的嬰兒，沿著窗外立著的一要命沙篙“滑下”得救。自救同時也是面對火災利用現有的逃生器具如窗簾、被單等做成繩索逃生的重要方法。

　　（三）火災中煙對行為活動的影響

　　人在火災中的行為表現主要受煙氣的影響，第一，在火災中，由于濃煙，疏散通道內的能見度降低，給人員疏散造成心理威脅，特別是不熟悉環境的人員產生恐慌心理，大大的拖延了疏散時間，擴大了火災傷亡事故，在火災中允許的最大的煙濃度及可能疏散的最小能見度表1。第二，由于高溫煙氣，溫度高，使得受困者的心理煩燥、出汗過多、身體虛脫，這些都會影響人的行為活動。第三，大量的煙氣，都有劇毒，會使人窒息、休克、中毒、甚至馬上死亡，煙氣對人眼，中樞神經系統都會產生不同程度的損傷，煙對人的心理具有動搖作用，如情緒不穩定、記憶力和思考力降低等。人在濃煙中的步行速度基本上與煙的濃度成反比。（表1）

　　（四）研究人在火災中行為的意義

　　1、是全面系統地研究火災與人的關系的重要方面

　　大多數火災都是人為因素引起的，或是蓄謀的或是不慎引起火災。吸煙不慎，爐火管理不當，電氣年久失修乃至放火所引起的火災都是在火因調查中常見的。在導致火勢發展，惡化的過程中，例如不適當的處置，報警過遲，消防安全設備失靈等也離不開人的因素。

　　2、認識人在火災中的反應能力，進一步預測人在火災中的可能反應，從而設計合理的疏散預案。

　　在建筑火災中，人在火災的行為在一定程度上決定著安全疏散時間，決定著火災的人能否順利疏散。在地下建筑火災中，通過預測人在火災中的行為反應來進行安全疏散設計尤其必要。在制定疏散引導方案時必須首先認識火災事故中人所表現出來的行為規律（包括行為順序，確定起火的方式，疏散方式以及煙對行為活動的影響等）。

　　地下建筑是一個封閉體，在其中的人對光的反應特別敏感。所以發生火災時，趨光性特別突出，在進行疏散設計時就必須考慮這一點。

　　3、指導建筑結構和防火設施的設計

　　根據地下建筑火災中人的行為分析，對建筑結構和消防設施應強調如下要求：

　　（1）依據“人防工程規范”設置防火分隔。（2）消防設施必須性能可靠。（3）疏散通道必須安全實用，火迷損失摻重大多是因此引起的。（4）必須提高火警鈴聲的報警效果，這是贏得時間進行滅火和安全疏散關鍵的一步。（5）必須提高指示信號的明顯程度，這是保證安全疏散的航標。

　　4、有利于提高全民的消防意識

　　人的行為對火勢的發展有一定的制約作用。如果人的行為是積極的滅火意識，火就會被控制在初始階段。甚至不會形成火災。地下建筑火災有撲救困難的特點，這就要求首先發現火的人的行為應是積極的，迅速報警，并進行滅火，爭取把火扼殺在成災之前。

　　三、地下建筑安全疏散設計

　　（一）地下建筑概述

　　所謂地下建筑，一般指建造在巖石和土層中的比附近地面標高要低2m以上的建筑，它包括附建的地下建筑和單建的地下建筑。在我國，由于地下空間的大量開發與利用，許多地下商場、地下旅館、飯店、地下游樂場所不斷涌現，不僅增加了國家的經濟效益，而且也擴展了人們的活動空間，豐富了人們的生活，同時也解決了現代化城市的地面交通等問題，但是，地下建筑火災時有發生，給國家造成巨大的經濟損失。2000年全國地下建筑火災一共發生2439起，死480人，傷294人，直接損失1224.3萬元；重大火災31起，死66人，傷19人，直接損失1071.6萬元。例如，1998年9月15日凌晨0：45南昌老福山地下商場火災，燒毀了整個地下商場的五分之二。地下建筑的可燃物、易燃物多，產生的毒煙多，疏散困難。這些都給地下建筑的防火帶來很大的困難。本部分就疏散設計方面作一點淺層次的分析。

　　（二）地下建筑火災的特點

　　1、地下建筑火災蔓延

　　只有一個出口的地下室、半地下室發生火災，因通風不良，燃燒緩慢，燃燒逐漸趨向陰燃狀態。火場溫度高、煙霧大。

　　兩個以上出入口的中小型地下設施，由于能夠連續地補充風量，火災在發展的初期階段較快。進入發展階段，隨著燃燒產物增加，內部空氣的減少，燃燒強度下降，火勢減慢。

　　大型地下設施（地下工廠、商場等），因通風條件好，風流暢通，火災的發展與地面建筑相似。

　　2、火災特點

　　1）產生的煙霧大、毒性大。地下建筑火災時，一般供氣不足，溫度開始上升較慢，陰燃時間長，發煙量大，而且有的可燃物產生有毒的分解物。

　　2）溫度高。地下建筑火災時期煙很難排出，散熱緩慢，內部空間溫度上升快。研究發現，地下建筑火災會較早地出現“爆燃”現象，或稱為“Flash.Over”現象。如山西某地下倉庫，總庫面積2810m2,著火后延燒41天，火災溫度長期維持1000℃左右。

　　3）泄爆能力差。由于地下建筑基本上是個封閉體，易燃易爆的物品發生爆炸時，泄爆的能力差。

　　4）人員疏散困難。地下建筑全靠人工照明，發生火災時，正常電源切斷，依靠事故照明和疏散標志指示燈，照度明顯不夠，有的甚至無事幫照明，疏散出口少、路線長，并且煙的蔓延方向和人的逃生路線相同，地下建筑火災時，會嚴重缺氧。空氣中的含氧量與人生理的關系如（表2）。

　　5）撲救困難。地下建筑火災中，由于出入口少，探測火情困難，指揮員決策困難，再有地下建筑是封閉體，通訊指揮困難，展開撲救也很困難。

　　（三）地下建筑中人的心理和生理反應

　　有些人對地下空間有一種恐懼感產生不良的心理反應。這主要是因為：第一，把地下與死亡和埋葬聯系在一起；第二，惟恐有坍塌破壞和被埋在里面的危險；第三，由于簡陋的設計和通風不好的地下室聯想到地下建筑物中必然也是潮濕和不舒適。在40年代和50年代中，對在瑞典的一個地下工廠工作的工人進行了綜合調查，發現一些初期工人會感到頭痛，神志昏迷，惡心等癥狀。

　　1、造成不良心理影響的原因：

　　（1）天然光線不足。人們大多時間生活在天日光中，天然光線有一種信賴感。

　　（2）向外觀景受到限制。在封閉的地下建筑中，視野狹小，心理相對比較壓抑。

　　（3）處于地下的心理反應。有的人對光線不足的地下建筑有一種恐懼感。

　　（4）空間方向感的消弱。在封閉的地下建筑中，人分不清東西南北，在出下現緊急情況下不知該往哪邊跑。

　　（5）不良的內部條件。有的地下建筑通風不好，通道狹小，人在其中感到氣悶。

　　2、地下建筑火災中人的心理和行為反應

　　在地下建筑中，發生火災時，人員的心理行為受地下建筑特點的影響，從眾心理、趨光心理比地上更易發生，而且易產生驚慌。地下建筑火災中人的行為除以上談的普遍火災中存在的外，還有其不同的行的反應。在地下建筑火災中，人的行為方式大多是原路返回型，特別是顧客，他們剛進入地下，對其環境不熟悉，一旦發生緊急情況就往原路跑。還有是向有光的地方逃生，地下建筑都采用人工照明，發生火災時，普通照明線路切斷，室內僅靠事故照明尋找出口。

　　（四）安全疏散設計

　　由于地下建筑不象地上建筑那樣逃生出口多，所以疏散時間要求比地上建筑火災短得多，必須在火災初期全部疏散到安全地帶，以減少損失。日本研究認為，地下建筑的疏散時間應在3min以內。安全疏散路線的布置，出入口的安排應符合人在火災中的行為特點。疏散通道應暢通無阻，且不能有梯步，疏散指示標志安裝在適合火場上人員逃生過程中易發現的地方。因為通道受阻而造成重大傷亡的案例普遍存在，如1999年3月24日，位于法國監管地段的勃朗峰隧道內發生火災，至少41人死亡。延燒48個小時，在這41名遇難者中，絕大多數是由于通道封閉而被困在自己的汽車中死亡的。

　　1、地下建筑中的煙氣流動特點

　　地下建筑中的煙氣因受其建筑特點的限制有其與地上建筑火災中不同的流動特點。在地下建筑起火的初始階段，通風風流和煙氣都是沿著原來的方向移動的，當火災進一步發展后，地下建筑內部空氣的成分發生了變化，而且溫度增高，形成了一種附加的巨大自然風壓，稱之為火風壓。通過研究發現：（1）在下行地下巷道中，正壓送風風壓值△P與熱風壓△hT火風壓△hf應滿足下面不等式：

　　△△P≥△hT-△hf

　　才能阻止高溫火煙由自然進風口向地下巷道深位部方向流動。當起火點位于進風口段附近時，則防止高溫火煙對巷道深位部的污染。

　　在上行地下巷道中，正壓送風風壓△P與熱風壓△hT，火風壓△hf應滿足下面不等式：

　　△△P≥△hT+△hf

　　才能阻止高溫火煙向自然出風口方向流動，當起火點位于出口段附近時，則防止高溫火煙對巷道深部的污染。

　　2、安全疏散設計

　　建筑消防的絕對安全是不可能實現的，但通過合理的疏散設計可以減少火災給人類帶來的危險，提高火災中人員的安全性。地下建筑一旦發生火災，濃煙易流竄到樓梯口或階梯口，氣流方向與人員的疏散方向相同，給人員安全疏散造成很大困難，所以，安全疏散設計在地下建筑中尤為重要。

　　疏散是指室內人員在失火后到撤離至安全區域的過程。安全疏散是指建筑中的人通過專門的設施和路線，安全的撤離著火的建筑。要做好火災中的疏散工作，首先要考慮通道中的通風防排煙。在地下建筑必要的地方安裝通風防排煙設施，由于地下建筑火災中的煙氣采用自然排煙比較困難，應安裝機械防排煙設施。由于地下建筑中的人員因生理、心理的影響而趨光性特別突出。在進行建筑設計時可利用自然采光來緩解人員心理影響，疏散樓梯可設在中庭里。

　　疏散設計首先應考慮是疏散時間，根據我國2000年5月公安部發布的《人民防空工程設計防火規范》規定，引用日本規范確定疏散時間為3min。

　　其次還要考慮安全疏散通道的寬度，疏散樓梯的數量，寬度和安全口的數量以及寬度。

　　安全出口，相鄰防火區之間防火墻上的防火門，樓梯和疏散走道最小凈寬見（表3），安全疏散距離見（表4）。

　　具體的計算公式為：

　　疏散時間=安全出口最遠距離/群眾步速+樓梯段上行時間+

　　[人員數/（流動系數×樓梯寬度）]×安全出口率[1]

　　式中：群眾步速為lm/s（正常人）

　　樓梯上行時間為4s/m×層高

　　人員數為安全距離長度30m×地下道寬度×人員密度0.3人/m2

　　流動系數為1.3人/m.s，安全率為2

　　樓梯寬度=人員數×安全率/流動系數（疏散時—疏散最遠距離/群眾步速—樓梯上行時間）[2]

　　安全疏散距離=[疏散時間-樓梯上行時間-人員數×安全率/（流動系數×樓梯寬度）]×人員步速[3]