摘要：隨著現(xiàn)代建筑不斷向著高人性化和多功能化的方向發(fā)展，為高效利用所有空間資源，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計開始趨向多元，各種線纜、設(shè)備的鋪設(shè)和布置也日趨復(fù)雜，然而一旦其中發(fā)生火災(zāi)等緊急事故，復(fù)雜交錯的通道將給人員的疏散和逃生帶來極大的不便。在目前傳統(tǒng)疏散逃生指示系統(tǒng)明顯滯后于現(xiàn)代建筑發(fā)展的現(xiàn)實下，如何對疏散指示系統(tǒng)做出改進，使其具有智能化的動態(tài)誘導(dǎo)效果，指導(dǎo)人們在緊急事故中安全撤離，就成為了相關(guān)研究人員面臨的重要課題。

　　關(guān)鍵詞：公共建筑安全,疏散誘導(dǎo)系統(tǒng),動態(tài),智能化

　　1 智能誘導(dǎo)疏散系統(tǒng)的研究背景

　　1.1 公共建筑中的逃生系統(tǒng)

　　隨著現(xiàn)代建筑不斷向著高人性化和多功能化的方向發(fā)展，公共建筑也開始呈現(xiàn)出向高層和地下延伸的趨勢，超高層、多重結(jié)構(gòu)、大深度地下空間建筑不斷涌現(xiàn)。為高效利用所有空間資源，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計開始趨向多元，各種線纜、設(shè)備的鋪設(shè)和布置也日趨復(fù)雜。而在人員流量越來越大、越來越集中的實際環(huán)境下，一旦發(fā)生火災(zāi)等緊急事故，復(fù)雜交錯的通道將給人員的疏散和逃生帶來極大的不便。因此，如何將在把握建筑特點與功能的基礎(chǔ)上，對疏散指示系統(tǒng)做出改進，使其具有智能化的動態(tài)誘導(dǎo)效果，能夠以科學(xué)的判斷指導(dǎo)緊急事故中人們的安全撤離，就成為了相關(guān)研究人員面臨的重要課題。

　　1.2 傳統(tǒng)逃生疏散系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的問題

　　在面對火災(zāi)等緊急安全事故時，逃生的關(guān)鍵并非僅僅在于指示出疏散通道，而是應(yīng)首先對不同災(zāi)害的嚴重程度和發(fā)展趨勢做出準確判斷，并以此為依據(jù)制定出科學(xué)的疏散策略，提高安全逃生的幾率。但目前我國公共建筑緊急逃生系統(tǒng)的設(shè)計思路仍以“報警—判斷—逃生”模式為主，疏散指導(dǎo)功能多通過逃生信號燈等標志獨立完成，不注重建筑的形態(tài)、功能特征及主要使用人群的特點，對災(zāi)害現(xiàn)場實際情況的預(yù)估均帶有一定的主觀性和片面性。此外，目前廣泛應(yīng)用于公共建筑系統(tǒng)中的獨立型標志燈在連續(xù)供電能力、日常檢驗維護等方面具有一定的操作難度，且這種傳統(tǒng)指示方式無法針對不同災(zāi)害形勢對指示作出調(diào)整，使其指示成為了一種無法與建筑設(shè)施環(huán)境相融合的孤島行為，已明顯不適應(yīng)現(xiàn)代公共建筑的安全需要。

　　在上述背景下，人們開始傾向于將建筑與人視作一個整體，利用系統(tǒng)理論對整個逃生指示系統(tǒng)重新認識，根據(jù)對建筑特性、人流分布、危險物位置及環(huán)境影響等因素的綜合分析，得出一個包含多個子流線程的分級邏輯框架，即動態(tài)的智能誘導(dǎo)疏散系統(tǒng)，以保證對災(zāi)害情況形成正確的認識，科學(xué)判斷出最佳逃生路徑，實現(xiàn)人群的安全疏散。

　　2 智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)在公共建筑中的設(shè)計與應(yīng)用

　　2.1 設(shè)計依據(jù)

　　智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)首先將建筑自身特點及其消防設(shè)計作為依據(jù)，建筑結(jié)構(gòu)、材料類型、建筑通道、死角的布置等都是發(fā)生災(zāi)害時系統(tǒng)做出判斷的重要依據(jù)，而根據(jù)自動噴淋設(shè)備、防火卷簾、消防器材、警報裝置等的設(shè)置，系統(tǒng)也能對災(zāi)害是否會得到控制或消除等進行分析，進而判斷出最佳疏散路徑。其次，不同年齡人群及其密集程度也對疏散效果具有重要影響，因此還必須掌握公共建筑內(nèi)部的人群類型及其分布情況。而建筑內(nèi)部危險源位置、建筑物周邊環(huán)境、附近的救援力量等，也都是實現(xiàn)系統(tǒng)智能化、個性化的重要基礎(chǔ)。

　　2.2 智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)的組成及其工作原理

　　智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)的組成主要包括多級探測警報裝置、控制主機及其通訊系統(tǒng)，工作流程模塊，以及終端的智能型聲光疏散指示器等部分。

　　2.2.1多級探測警報裝置

　　多級探測警報裝置擔(dān)負著實時收集災(zāi)害信息的任務(wù)，為信息的綜合判斷提供重要依據(jù)，現(xiàn)實中應(yīng)對不同探頭設(shè)置不同的單一閾值，對災(zāi)害現(xiàn)場信息進行分級處理。以火災(zāi)現(xiàn)場為例，對多級探頭收集的信息，很容易由其先后次序與位置關(guān)系對災(zāi)害的現(xiàn)狀與趨勢進行判斷，如在火勢蔓延的線路上存在危險源，則應(yīng)及時采取控制措施，并提示人群繞行。火災(zāi)初期低閾值的探頭會將信息傳輸給判斷系統(tǒng)，同時啟動消防設(shè)施進行滅火，并加載基礎(chǔ)信息以便于預(yù)算火場信息;火災(zāi)中期，中、高閾值的探頭就會根據(jù)火場的實際情況進行信息傳輸，如果某一區(qū)域的中或低探頭報警，則說明該區(qū)域火勢并不嚴重，因此可選擇其作為疏散路徑，而對高閾值探頭報警的位置，則必須作為疏散路徑應(yīng)重點規(guī)避的區(qū)域。

　　2.2.2 主控系統(tǒng)及其子模塊

　　主機由交互式操作軟件支持，負責(zé)解析底層設(shè)備的工作故障狀態(tài)信息，接收來自消防報警系統(tǒng)的聯(lián)動信息，并進行決策，對終端指示器發(fā)送各種指令。在通信方面，可使用具有數(shù)據(jù)高可靠性、高通訊速度、結(jié)構(gòu)靈活并具有可擴展性的3S總線技術(shù)，使系統(tǒng)具有更高的穩(wěn)定性和更大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。而子流程模塊主要由災(zāi)害發(fā)展子程序系統(tǒng)、危害物子程序系統(tǒng)、疏散時間子系統(tǒng)以及其他子系統(tǒng)等部分組成。其中災(zāi)害發(fā)展子程序系統(tǒng)擔(dān)負著對形勢的預(yù)判任務(wù)，是流程中的關(guān)鍵。結(jié)合目前的災(zāi)害信息與其他子流程的輸出，災(zāi)害發(fā)展子程序系統(tǒng)通過對熱輻射率、起火時煙氣物質(zhì)的類型、CO的產(chǎn)出、應(yīng)急電源的支撐時間、指示系統(tǒng)的時間等信息進行判斷，并實時對煙氣物質(zhì)、電源能力、指示系統(tǒng)的能力進行動態(tài)的反應(yīng)。而危害物子程序系統(tǒng)主要針對人員疏散路徑中可能造成傷害的危害物分布情況進行分析，包括煙氣溫度、密度、流量，及CO濃度等因素，并關(guān)注危險源的位置和實時狀態(tài)，與消防設(shè)計、人群信息及其他子程序輸出結(jié)果相結(jié)合，進行動態(tài)的分析判斷。疏散時間子系統(tǒng)的主要功能是確認疏散人群所需要的最短以及必要時間,判斷人群與建筑物本身可承受的火災(zāi)時間、應(yīng)急疏散系統(tǒng)可承受的時間并進行比較與動態(tài)確認。

　　2.2.3 智能型聲光疏散指示器

　　在低照度環(huán)境中，人的聽覺辨別能力優(yōu)于視覺辨別能力，且聲波的傳播不受濃煙或物體遮擋的影響，因此發(fā)生火災(zāi)，特別是火災(zāi)開始蔓延時，可利用聲波結(jié)合發(fā)光標志引導(dǎo)方向。智能型聲光疏散指示器能夠同時通過特定的間歇性聲波和閃亮的箭頭指引疏散方向。間歇性聲波具有連續(xù)的頻譜，有別于建筑內(nèi)的其他噪聲，而且有較強的穿透力，傳播距離遠。當發(fā)音裝置沿著疏散方向順序發(fā)出間歇性聲波時，人們可據(jù)此辨別出疏散方向。閃光箭頭指引的方向與間歇性聲波指引的方向一致。人群在疏散時，距離遠時主要依靠聲波指引方向，而距離近時則主要依靠閃光箭頭指引方向。智能型聲光疏散指示器可指引水平疏散方向和垂直疏散方向，所指引的方向可以根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的實際情況智能變化。

　　3 結(jié)語

　　智能疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計關(guān)鍵是結(jié)合公共建筑的實際特點，分級、實時、動態(tài)地掌握災(zāi)害現(xiàn)場的情況及發(fā)展趨勢，并以此為依據(jù)綜合分析得出最佳逃生路徑，在火災(zāi)等惡劣的環(huán)境通過智能化的指示裝置引導(dǎo)人群安全高效地疏散。相信隨著相關(guān)軟、硬件的不斷開發(fā)和推廣，我國公共建筑的應(yīng)急安全保障系統(tǒng)也將得到進一步的發(fā)展和完善。

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