小學(xué)消防安全疏散演練中疏散頻次的實(shí)驗(yàn)分析

楊秸

【摘要】針對目前小學(xué)消防安全疏散無具體研究數(shù)據(jù)和指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，開展小學(xué)生疏散演練的實(shí)驗(yàn)研究。研究中以疏散時間為量值入手，分析了疏散時間的結(jié)構(gòu)，并針對難以用試驗(yàn)測定的疏散反應(yīng)時間等因素，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)研究路線。通過在小學(xué)實(shí)施演練獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析對比，揭示了疏散時間中的疏散反應(yīng)時間在不同年齡學(xué)生中的存在規(guī)律，確定了在特定建筑結(jié)構(gòu)環(huán)境中可能存在的疏散阻滯時間，進(jìn)而初步明確了年齡、樓層、訓(xùn)練頻率、引導(dǎo)設(shè)置等因素與疏散時間的內(nèi)在聯(lián)系。

【關(guān)鍵詞】消防 小學(xué)校 疏散 時間 實(shí)驗(yàn) 分析

一、引言

應(yīng)教育部的要求，中小學(xué)校每學(xué)期至少開展一次安全疏散演練，以提升在校學(xué)生的避險防災(zāi)能力。鑒于此，作者針對小學(xué)生疏散演練實(shí)驗(yàn)與組織設(shè)計(jì)在國內(nèi)較少有研究成果的狀況，在收集并研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，開展了小學(xué)生疏散演練的實(shí)驗(yàn)研究。

二、疏散演練實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)對象

實(shí)驗(yàn)選取南方某省會城市全日制二級小學(xué)在校學(xué)生作為應(yīng)急疏散實(shí)驗(yàn)研究對象。該小學(xué)始建于1995年，有一至六年級共24個班級，現(xiàn)有在職教師41人，在校學(xué)生836人，年齡在6至14歲之間，男生占學(xué)生總數(shù)的56.3%，女生占43.7%。

2.實(shí)驗(yàn)條件

學(xué)校占地18384平米，教學(xué)樓建筑面積為2784平米，共六層，每層有教室4間，每間教室可容納50人。教室外疏散走廊為開放式外走廊（寬2.05米，長12米），樓道左右兩側(cè)各有一部樓梯，教室一、二靠近主樓梯（寬1.6米）；教室三、四靠近副樓梯（寬1.55米），如表1所示。一層至六層按年級由低至高的順序分別為一年級至六年級。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)組織及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)一：同一樓層不同年級學(xué)生的應(yīng)急疏散實(shí)驗(yàn)。

2015年9月16日一年級4個班，147人參加疏散演習(xí)，共疏散7次；9月23日四年級4個班，159人參加疏散演習(xí)，共疏散7次；9月30日六年級4個班，150人參加疏散演習(xí)，共疏散7次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同年級的疏散時間顯著不同。一方面，年級越大，疏散速度越快；另一方面，高、低年級學(xué)生疏散時間隨訓(xùn)練次數(shù)的變化存在差異。

（2）實(shí)驗(yàn)二：全校學(xué)生集體疏散實(shí)驗(yàn)。

分別在2015年10月7日、10月21日、11月4日、11月18日、12月2日、12月16日、12月30日進(jìn)行全校集體同時疏散實(shí)驗(yàn)7次。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

三、疏散反應(yīng)時間和移動時間研究

根據(jù)大量調(diào)查分析可判定，目前，國內(nèi)小學(xué)校中安全疏散時間可定義為：T疏散 =T反應(yīng) +T移動

1.移動距離確定

假設(shè)在同一教室內(nèi)，學(xué)生在教室內(nèi)的平均疏散距離為教室?guī)缀沃行牡浇淌议T的距離。如果是有前、后門的教室，疏散原則是兩個門各自負(fù)擔(dān)1/2學(xué)生人數(shù)的疏散，則疏散距離為教室1/2范圍的幾何中心到最近門的距離。教學(xué)樓每層的主、副樓梯各自負(fù)擔(dān)所靠近的兩個教室的學(xué)生。設(shè)每個教室內(nèi)的學(xué)生人數(shù)都是35個，各樓層的學(xué)生平均疏散距離按人數(shù)加權(quán)平均距離計(jì)算。

2.各教室學(xué)生到籃球場平均疏散距離計(jì)算

確定各教室學(xué)生在教學(xué)樓內(nèi)的距離后，再確定學(xué)生從教學(xué)樓大門到集合地點(diǎn)——?；@球場的平均疏散距離。因教學(xué)樓有東西兩個大門為出口，學(xué)生疏散時會被指定分別從靠近主、副樓梯的出口到樓外。在樓外仍以東、西兩路疏散到籃球場東、西半場。仍以籃球場東、西場幾何中心計(jì)算平均疏散距離。

3.移動速度確定

因疏散時間包括了疏散行動前的反映時間，所以不能簡單地用實(shí)驗(yàn)記錄的疏散時間計(jì)算移動速度。

（1）教學(xué)樓各段疏散速度及距離計(jì)算

根據(jù)2000年全國7～19歲城市學(xué)生50m×8往返跑及50 m短跑時間的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，取7歲為7-19歲的平均速度的130%。則利用50×8往返跑的均值，求得7歲均值為129（取最慢的女生值）×130%=168秒，則最慢5%學(xué)生的速度取1.5m/s。

按實(shí)驗(yàn)時的情況分析，疏散中學(xué)生在不同區(qū)段采用不同移動方式：下樓時慢跑、下樓結(jié)束后步伐增大、室外場地奔跑。嚴(yán)格說來，學(xué)生疏散速度應(yīng)分為教室內(nèi)、走廊內(nèi)、樓梯間、室外4種速度。

按前面分析取一年級學(xué)生室外奔跑速度為1.5m/s。其中2～6年級學(xué)生速度按每一歲增加5%速度遞增。

（2）疏散反應(yīng)時間分析

設(shè)一年級在一層上課，二年級在二層上課，依此類推，則各樓層在沒有其他樓層疏散干擾、單獨(dú)疏散時的理論移動時間依次增加。

為了分離疏散時間中的T反應(yīng)和T移動，可在此采用實(shí)驗(yàn)一的數(shù)據(jù)。

由于實(shí)驗(yàn)一進(jìn)行了一、四、六年級在三層的單獨(dú)疏散實(shí)驗(yàn)，可視為沒有其他年級同時疏散引起的阻滯時間。故用理論計(jì)算方法模擬實(shí)驗(yàn)一的實(shí)驗(yàn)情況，即一、四、六年均在第三層疏散時的情況。

由于理論值是估計(jì)值，盡管數(shù)據(jù)會有一定誤差，但仍可以用于對客觀現(xiàn)象的解釋。據(jù)此，同時考慮到為簡化分析過程，設(shè)各年級反應(yīng)時間如表3。

分析討論：

（1）實(shí)驗(yàn)疏散時間包括了三種時間：反應(yīng)、移動、阻滯；

（2）疏散距離相同時，反應(yīng)、移動時間隨年齡增大面縮短；

（3）對1～6年級分別用1～6層教室的情況，距離赿遠(yuǎn)，發(fā)生的阻滯時間赿長。

A.根據(jù)相關(guān)資料在分析中假設(shè)了各年級的4種移動速度；

B.在資料空白情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算對比，假設(shè)了各年級的平均反應(yīng)時間。

四、結(jié)論

通過對量化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，了解不同年齡層次的學(xué)生在應(yīng)急疏散情況下的心理表現(xiàn)和行為反應(yīng)，得到如下結(jié)論：

（1）訓(xùn)練效果隨訓(xùn)練次數(shù)的增加而提高。首次進(jìn)行應(yīng)急疏散時，由于對疏散路徑并不熟悉，加上活動能力總體上低于普通成年人，導(dǎo)致疏散所需時間較長。在建筑物疏散通道、人員不變的情況下，多次的疏散訓(xùn)練使得學(xué)生形成了一種習(xí)慣性的路徑選擇規(guī)律，可加強(qiáng)其對疏散通道的熟悉程度，提高其疏散時的警惕性，增加對周圍同學(xué)以及教師的信賴感；同時，多次訓(xùn)練可以降低學(xué)生在進(jìn)行應(yīng)急疏散時的新鮮感導(dǎo)致的情緒激動和恐懼心理，降低了應(yīng)急疏散中的事故發(fā)生率。

（2）小學(xué)生每學(xué)期內(nèi)（4個月）的疏散訓(xùn)練次數(shù)無需過多，一般為3～4次即可達(dá)到穩(wěn)定的訓(xùn)練效果。在進(jìn)行第6～7次訓(xùn)練時，疏散效果并未隨疏散次數(shù)的增加而明顯改善。

（3）疏散演練對于縮短疏散時間的有效性。就小學(xué)生的應(yīng)急疏散而言：T疏散=T移動+T反應(yīng)+T阻滯

通過疏散演練可以有效縮短小學(xué)生的移動時間，減小甚至于消除反應(yīng)時間，避免建筑瓶頸位置阻滯現(xiàn)象的發(fā)生，從而大大減小疏散時間。

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