Проектирование путей выхода: применение моделей поведения человека в инженерии противопожарной защиты

Проектирование эффективных путей выхода является краеугольным камнем инженерной пожарной охраны, требующей сложного понимания того, как люди ведут себя во время чрезвычайных ситуаций. Включив в процесс проектирования модели поведения человека, инженеры могут создавать системы эвакуации, которые учитывают сложные психологические, социальные и физические факторы, влияющие на реакцию пассажиров во время пожаров. Этот комплексный подход приводит к более безопасным зданиям, более эффективной эвакуации и, в конечном итоге, сохранению жизни.

Критическая роль человеческого поведения в проектировании пожарной безопасности

Вместо моделирования и прогнозирования поведения смоделированных пассажиров, модели эвакуации и пользователи часто делают предположения и упрощения о поведении пассажиров, которые могут быть нереалистичными и, вероятно, приведут к неточным результатам. Решение этой проблемы заключается в создании надежной, всеобъемлющей и проверенной теории о поведении человека во время эвакуации из пожаров. Понимание того, как люди на самом деле реагируют во время пожаров, а не как мы предполагаем, что они будут реагировать, имеет основополагающее значение для создания систем выхода, которые эффективно функционируют, когда жизнь поставлена на карту.

Методология, основанная на эксплуатационных характеристиках, требует количественной оценки как имеющегося безопасного времени выхода (ASET), так и требуемого безопасного времени выхода (RSET) для определения степени обеспеченной безопасности жизнедеятельности. Этот расчет формирует основу современной инженерии противопожарной защиты, где ASET представляет время, доступное до того, как условия станут несостоятельными, а RSET представляет время, необходимое всем пассажирам для достижения безопасности. Точность расчетов RSET в значительной степени зависит от понимания поведения человека во время процесса эвакуации.

Исследования показали, что период до эвакуации может быть таким же длинным или более длительным, чем фактический период эвакуации. Это открытие подчеркивает, почему фокусироваться исключительно на скорости движения и физической способности недостаточно. Решения, которые люди принимают до того, как они начнут двигаться к выходу, включая признание угрозы, сбор информации, предупреждение других и подготовку к отъезду, могут занять значительное время и резко повлиять на общие результаты эвакуации.

Понимание моделей поведения человека в пожарных ситуациях

Поведение человека во время пожарных чрезвычайных ситуаций гораздо сложнее, чем простые реакции стимул-реакция. Модель принятия решений о защитных действиях (PADM) обеспечивает основу, которая описывает шаги принятия решений, влияющие на защитные действия, предпринимаемые в ответ на природные и технологические катастрофы, включая восприятие информации, внимание к информации, понимание информации, установление характера угрозы, персонализацию риска, поиск потенциальных защитных действий и выбор одного из них, а затем выполнение этого действия.

Процесс принятия решений в пожарных ситуациях

Эвакуация пожара — это не мгновенный ответ на сигнал тревоги или обнаружение дыма. Скорее, это включает в себя многоступенчатый когнитивный процесс, в котором пассажиры должны сначала воспринимать сигналы, интерпретировать их значение, оценивать личный риск, а затем принимать решение о соответствующих действиях. Примеры действий, предпринятых во время эвакуации, включают поиск информации, фрезерование, подготовку к эвакуации и информирование других. Такое поведение, хотя иногда рассматривается как задержки, на самом деле является рациональным ответом, поскольку люди пытаются понять неоднозначные ситуации.

Люди склонны скорее удовлетворять, чем оптимизировать. Другими словами, они с большей вероятностью выбирают вариант, который воспринимается как «достаточно хороший», а не лучший вариант. Эта поведенческая тенденция имеет важные последствия для дизайна выхода. Жители могут не использовать ближайший или наиболее эффективный выход, если они воспринимают другой маршрут как более знакомый или удобный, даже если он требует дополнительного времени в пути.

Время перед эвакуацией и его влияние на эвакуацию

Эта фаза предварительного движения — период между первым обнаружением сигнала и началом движения эвакуации — представляет собой критически важный компонент общего времени эвакуации. Это решение потенциально зависит от восприятия риска пассажирами и других человеческих факторов. На этом этапе пассажиры участвуют в различных мероприятиях, включая расследование источника тревоги, поиск дополнительной информации от других, попытки связаться с членами семьи, сбор вещей или помощь другим.

Вместо данных и теории, модели эвакуации (и пользователи) делают предположения и упрощения о поведении пассажиров, которые могут неадекватно характеризовать время, которое фактически требуется для эвакуации здания. Этот разрыв между предполагаемым и фактическим поведением может привести к значительным ошибкам в расчетах безопасности, что потенциально приводит к конструкциям, которые обеспечивают недостаточное время для безопасной эвакуации.

Социальные и экологические факторы, влияющие на поведение

На поведение человека в огне влияют многочисленные факторы, выходящие за рамки индивидуальной психологии. Плотность толпы влияет на скорость движения и процессы принятия решений, при этом более высокая плотность обычно снижает скорость передвижения и потенциально повышает уровень стресса. Условия видимости, особенно дымовая завеса, резко влияют на способность к поиску пути и могут вызвать дезориентацию даже в знакомых средах. Присутствие других влияет на поведение через социальные доказательства - люди обращаются к другим за подсказками о соответствующих реакциях - и через поведение помощи, когда пассажиры могут задержать свою собственную эвакуацию, чтобы помочь другим.

Знакомство с окружающей средой играет решающую роль в эвакуационном поведении. Жильцы, как правило, выходят по знакомым маршрутам, часто по тому же пути, по которому они входили в здание, а не по ближайшему доступному выходу. Это явление, известное как аффилиативное поведение, означает, что наиболее эффективные пути выхода с геометрической точки зрения могут быть не теми, которые фактически используются во время чрезвычайной ситуации. Инженеры пожарной охраны должны учитывать эти поведенческие тенденции при проектировании и оценке систем выхода.

Применение моделей поведения для дизайна пути выхода

Поведенческие утверждения или мини-теории, доступные в настоящее время в различных исследованиях пожаров и стихийных бедствий, организованных с использованием всеобъемлющей теории принятия решений и поведения человека в стихийных бедствиях, дают руководство о том, как эти поведенческие заявления могут быть включены в модель эвакуации, чтобы лучше представлять поведение человека в огне в рамках проводимого анализа безопасности. Эта интеграция поведенческих наук в инженерную практику представляет собой фундаментальный переход от чисто физических расчетов к более целостному подходу, который учитывает человеческие факторы.

Оптимизация конфигурации коридоров и выходов

Ширина коридора напрямую влияет на скорость эвакуационного потока и должна быть рассчитана на размещение ожидаемых нагрузок пассажиров при учете поведенческих факторов. Выход включает в себя все компоненты маршрута выхода: двери, коридоры, лестницы, пандусы и зоны разгрузки, которые ведут к общественному пути. Инженеры должны учитывать не только физическую емкость этих элементов, но и то, как пассажиры будут фактически использовать их в условиях стресса.

Маршруты выхода должны быть расположены как можно дальше друг от друга, чтобы, если один маршрут выхода заблокирован огнем или дымом, сотрудники могли эвакуироваться с использованием второго маршрута выхода. Это требование разделения отражает понимание того, что пассажирам нужны жизнеспособные альтернативы, когда их предпочтительный или знакомый маршрут становится скомпрометированным. Размещение выходов должно учитывать вероятное распределение пассажиров и схемы поездок, основанные на использовании здания и планировке.

Конечные коридоры представляют собой особые проблемы, поскольку они заставляют пассажиров отступать, когда они сталкиваются с ними, теряя драгоценное время и потенциально вызывая путаницу или панику. Код ограничивает длину тупиковых коридоров, чтобы гарантировать, что все пути выхода ведут непосредственно к безопасному выходу. Минимизируя тупики и обеспечивая четкие, непрерывные пути к безопасности, дизайнеры уменьшают когнитивную нагрузку на эвакуацию пассажиров и уменьшают вероятность неправильных поворотов или дезориентации.

Стратегические системы сигнализации и поиска путей

Эффективный поиск путей необходим для обеспечения безопасности пассажиров, особенно в незнакомых условиях или в условиях, когда видимость нарушается дымом. Знаки выхода должны быть стратегически размещены, должным образом освещены и спроектированы таким образом, чтобы быть понятными при стрессе. Знаки выхода должны иметь отличительные цвета и быть легко видимыми или отражающими при столкновении с выходом. Кроме того, знаки выхода должны освещаться надежным источником света.

Помимо традиционных выходных знаков, комплексные системы поиска пути могут включать в себя указатели направления, фотолюминесцентные маркировки, которые остаются видимыми в темноте или дыме, и тактильные системы наведения для лиц с нарушениями зрения. Размещение указателей должно учитывать типичные углы обзора и линии обзора, обеспечивая видимость из точек принятия решений, где пассажиры должны выбирать между альтернативными путями. Исследования человеческого поведения показывают, что избыточное подсказывание - предоставление одной и той же информации через несколько сенсорных каналов - повышает надежность ответа во время ситуаций с высоким стрессом.

Включение поведенческих предположений в модели эвакуации

Пользователь дополняет существующую поведенческую модель. Пользователь заставляет моделируемых эвакуированных выполнять определенным образом, чтобы отразить утверждения, которые имеют отношение к рассматриваемому сценарию. Такой подход позволяет инженерам тестировать различные поведенческие сценарии и понимать их влияние на общую эффективность эвакуации. Систематически изменяя предположения о времени до движения, поведении выбора маршрута и реакции на условия окружающей среды, дизайнеры могут выявлять потенциальные уязвимости и соответствующим образом оптимизировать системы выхода.

Использование инструментов моделирования эвакуации может быть целесообразным для оценки эффективности возможных стратегий эвакуации. Современные вычислительные модели эвакуации могут имитировать тысячи пассажиров с различными характеристиками и поведением, обеспечивая понимание, которое было бы невозможно получить только с помощью физического тестирования. Однако точность этих моделей критически зависит от качества используемых поведенческих входов и предположений.

Ключевые соображения при планировании пути выхода

Комплексное планирование путей эвакуации требует внимания к множеству взаимосвязанных факторов, каждый из которых может существенно повлиять на успех эвакуации. Следующие соображения представляют собой существенные элементы, которые должны быть учтены при любом тщательном планировании эвакуации.

Расчеты мощности и нагрузки на жильцов

Обеспечение того, чтобы пути выхода могли вместить максимально ожидаемую заполняемость, имеет основополагающее значение для безопасной эвакуации. Минимальная нагрузка на пассажира определяется сначала путем определения коэффициента заполняемости (который основан на том, как используется пространство, а не на его классификации заполняемости), затем, путем учета в чистой площади пола ваших средств обслуживания выхода. Если владелец здания ожидает, что пространство будет использоваться большим количеством людей, чем рассчитанная минимальная нагрузка на пассажира, при определении потребностей в выходе следует учитывать большее из двух чисел.

Расчеты пропускной способности должны учитывать узкие места, где скорости потока ограничены дверными проемами, лестничными пролетами или другими точками сужения. Эффективная ширина компонентов выхода, учитывающая пограничные слои, где пассажиры избегают стен и препятствий, определяет фактическую пропускную способность. Инженеры также должны учитывать, как емкость изменяется с характеристиками пассажиров - пожилым людям или людям с нарушениями мобильности могут потребоваться более широкие пути и больше времени для эвакуации, чем молодым, трудоспособным пассажирам.

Двери, используемые на выходных дорожках, имеют конкретные правила конструкции: они должны быть легко работоспособны без специальных знаний, обеспечивать по меньшей мере 32 дюйма ясной ширины и качаться в направлении выхода при обслуживании 50 или более пассажиров.Эти требования отражают понимание того, что во время чрезвычайных ситуаций пассажиры могут быть незнакомы с работой двери, могут перемещаться в толпе, которая оказывает давление на двери, и им необходимо быстро проходить через отверстия без сложных манипуляций.

Видимость и условия окружающей среды

Четкие вывески и адекватное освещение необходимы для направления пассажиров по выходным дорожкам, но их эффективность может быть серьезно скомпрометирована условиями пожара. Обскуривание дыма снижает видимость, затрудняя или не позволяя увидеть выходящие знаки или распознать знакомые ориентиры. Системы аварийного освещения должны быть спроектированы для функционирования во время сбоев питания и обеспечивать достаточную подсветку для безопасного движения даже в условиях, заполненных дымом.

Фотолюминесцентные материалы предлагают пассивное решение для поиска пути, которое не зависит от электрической мощности. Эти материалы поглощают окружающий свет и излучают свечение, которое остается видимым в темноте или условиях легкого дыма. При стратегическом размещении вдоль путей выхода - обозначение дверных рам, поручней и маршрутов выхода на уровне пола - фотолюминесцентные системы обеспечивают избыточное руководство, которое дополняет традиционные знаки выхода и аварийное освещение.

При проектировании путей выхода следует также учитывать, как условия окружающей среды влияют на поведение человека. Исследования показывают, что жители склонны отходить от видимого огня и дыма, даже если это означает более длительный путь к безопасности. Понимание этих поведенческих тенденций позволяет инженерам прогнозировать вероятные модели эвакуации и обеспечивать жизнеспособность альтернативных маршрутов даже тогда, когда первичные пути скомпрометированы условиями пожара.

Доступность для всех жильцов

На этажах выше или ниже уровня выходного разряда доступные средства выхода должны приводить к выходным лестницам, горизонтальным выходам или к лифтам, оборудованным резервной мощностью. Это места, где неспособные использовать лестницы могут ожидать помощи спасателей аварийно-спасательных служб. Обеспечение доступного выхода является не только юридическим требованием, но и моральным императивом и практической необходимостью для обеспечения того, чтобы все жильцы здания могли безопасно эвакуироваться.

Планирование эвакуации из-за пожарной безопасности является критически важным компонентом безопасности жизнедеятельности. Планы и процедуры эвакуации должны учитывать потребности всех жильцов, включая инвалидов. Это требует рассмотрения различных типов нарушений, включая ограничения мобильности, нарушения зрения, нарушения слуха и когнитивные нарушения. Каждый из них представляет собой уникальные проблемы для проектирования выхода и может потребовать различных условий размещения.

Районы убежища обеспечивают защищенные пространства, где пассажиры, которые не могут использовать лестницы, могут ждать помощи. Эти районы должны быть спроектированы с соответствующей огнестойкостью, системами связи для связи с аварийными службами и достаточным пространством для размещения ожидаемого числа пассажиров без блокировки путей выхода для других. Мобильные средства, такие как устройства для экстренного лестничного проезда, также известные как кресла для эвакуации, доступны для перевозки людей, неспособных использовать лестницы. Эти устройства разработаны с роликами, протекторами и тормозными механизмами, которые позволяют человеку перемещаться по лестнице с помощью другого человека.

Минимизация препятствий и поддержание четких путей

Пути к средствам выхода никогда не пройдут через места, где препятствия вероятны и/или неизбежны, или где пути будут сужены любым другим способом. Любые препятствия, такие как драпировка, плакаты или что-либо еще, категорически запрещены. Эти виды посторонних объектов могут препятствовать аварийному выходу. Поддержание четких путей выхода требует постоянной бдительности и приверженности управлению, поскольку во многих объектах распространена тенденция использовать коридоры и пути выхода для хранения или временного размещения оборудования.

Требования к выходу из NFPA 101 направлены на обеспечение четкости маршрутов эвакуации. Это положение является напоминанием о том, что пожарная безопасность заключается не только в правильном оборудовании и конструкции, но и в постоянном обслуживании этих систем. Регулярные проверки должны проверять, что маршруты выхода остаются беспрепятственными, двери работают должным образом, вывески видны и освещены, а все компоненты выхода функционируют в соответствии с проектом. Руководство здания должно установить четкие правила, запрещающие препятствие на пути выхода, и последовательно обеспечивать соблюдение этих правил.

Размещение мебели, оборудования и декоративных элементов должно быть тщательно продумано, чтобы избежать создания препятствий или визуальных барьеров, которые могут препятствовать эвакуации. В торговых средах товарные дисплеи не должны блокировать линии обзора для выходов или создавать запутанные макеты, которые затрудняют поиск пути. В офисных условиях устройства рабочих станций должны поддерживать четкие проходы, ведущие к выходу, и избегать создания тупиков или лабиринтовых конфигураций.

Расширенные соображения в дизайне поведенческой эгрессии

Стратегии поэтапной эвакуации

Фазированная эвакуация: сначала эвакуируются наиболее важные этажи, ключевую роль играет пожарная разборка, фундаментальным является уровень подготовки персонала и пассажиров. В высотных зданиях или крупных объектах одновременная эвакуация всех пассажиров может быть непрактичной или необходимой. Поэтапные стратегии эвакуации отдают приоритет эвакуации людей, находящихся в непосредственной опасности, позволяя другим оставаться в охраняемых районах до тех пор, пока их эвакуация не станет необходимой или практической.

Успешная поэтапная эвакуация зависит от эффективных систем связи, которые могут обеспечить четкие, конкретные инструкции для различных зон здания. Жители должны понимать и доверять системе, которая требует обучения и регулярных учений. Поведенческая проблема заключается в том, чтобы убедить пассажиров оставаться на месте, когда они воспринимают опасность, что противоречит естественным инстинктам бежать. Четкая коммуникация о обосновании поэтапной эвакуации и безопасности пребывания в охраняемых районах имеет важное значение для соблюдения.

Пожарная разбивка - разделение зданий на огнестойкие отсеки - позволяет поэтапно эвакуироваться, предоставляя защищенные пространства, где пассажиры могут безопасно оставаться, в то время как другие районы эвакуируются. Целостность этих отсеков должна поддерживаться путем надлежащего строительства, регулярного осмотра и обеспечения соблюдения политики в отношении противопожарных дверей и проникновений. Человеческие соображения включают обеспечение того, чтобы пассажиры не поддерживали открытые противопожарные двери или не создавали несанкционированные отверстия, которые компрометируют разбиение.

Использование лифта при эвакуации

Традиционно жильцам зданий было дано указание никогда не использовать лифты во время пожаров из-за рисков проникновения дыма или неисправности лифта. Однако современные строительные нормы все чаще признают, что лифты, оснащенные соответствующими функциями безопасности, могут играть ценную роль в эвакуации, особенно для пассажиров с нарушениями мобильности и в высотных зданиях, где лестничный спуск непрактичен для всех пассажиров.

Комитет Американского общества инженеров-механиков исследовал целесообразность использования лифтов во время пожарной эвакуации, уделяя особое внимание человеческим факторам. Текущие строительные нормы в США и Великобритании и недавние исследования исследовали эти поведенческие проблемы. Поэтому при разработке стратегии выхода на основе использования лифта следует учитывать не только проблемы проектирования аварийных лифтов, но и поведенческие факторы и их влияние на эффективность стратегий эвакуации.

Поведенческие соображения для эвакуации лифта включают доверие к системе, готовность ждать лифты, а не использовать лестницы, и потенциал для переполнения в лобби лифта. Четкая связь и вывески, указывающие, какие лифты безопасны для использования во время чрезвычайных ситуаций, имеют важное значение. Обучение и учения, которые включают сценарии эвакуации лифта, помогают ознакомить пассажиров с процедурами и укрепить доверие к системе. В конструкции также должна учитываться возможность того, что некоторые пассажиры будут использовать лестницы независимо от наличия лифта, требуя адекватной пропускной способности в обеих системах.

Восприятие риска и коммуникация

Важно понимать, как восприятие риска влияет на эвакуационную деятельность. Как теоретизирует ПАДМ, восприятие риска можно понимать как пороговый механизм принятия решений об эвакуации. Поэтому можно предположить, что перед тем, как принять решение об эвакуации, существует порог допустимого риска для жильца. Этот порог варьируется у людей в зависимости от личности, опыта, культурных факторов и конкретной ситуации.

Эффективная коммуникация в случае возникновения пожара должна преодолевать несколько поведенческих барьеров. Предвзятость в отношении нормальности — тенденция недооценивать серьезность угроз и предполагать, что все будет продолжаться как обычно — может задержать эвакуацию, поскольку пассажиры ждут дополнительного подтверждения, прежде чем предпринимать действия. Ложные сигналы тревоги, которые распространены во многих зданиях, способствуют этой проблеме, обучая пассажиров игнорировать или сбрасывать со счетов сигналы тревоги. Проектирование систем связи, которые предоставляют конкретную, достоверную информацию о характере и местоположении угроз, может помочь преодолеть предвзятость в отношении нормальности и оперативно принять соответствующие меры.

Источник и содержание сообщений об эвакуации существенно влияют на ответ пассажиров. Сообщения от авторитетных лиц или доверенных источников с большей вероятностью будут побуждать к действию, чем автоматические объявления. Конкретные инструкции о том, что делать и куда идти, более эффективны, чем общие предупреждения. Двусторонние системы связи, которые позволяют пассажирам задавать вопросы и получать ответы, могут уменьшить неопределенность и повысить соответствие инструкциям по эвакуации.

Нормативно-правовые рамки и стандарты

NFPA 101 обеспечивает основу для требований к выходу в жилых, коммерческих и общественных зданиях. В нем излагаются всеобъемлющие стандарты для обеспечения безопасной эвакуации пассажиров во время чрезвычайных ситуаций. Этот стандарт, также известный как Кодекс безопасности жизнедеятельности, представляет собой консенсус специалистов по противопожарной защите, должностных лиц зданий и других заинтересованных сторон в отношении минимально приемлемых положений о выходе. Понимание и надлежащее применение этих требований имеет важное значение для любого инженера по противопожарной защите, участвующего в проектировании выхода.

Глава 10 Международного строительного кодекса (IBC) является одним из наиболее важных разделов для обеспечения безопасности жизни пассажиров, уделяя особое внимание средствам выхода - пути, по которому люди следуют, чтобы безопасно выйти из здания во время чрезвычайной ситуации. IBC, широко принятый на всей территории Соединенных Штатов, предоставляет подробные требования к конструкции системы выхода, включая расчеты нагрузки на пассажиров, пропускную способность, ограничения расстояния поездки и спецификации компонентов. В то время как NFPA 101 и IBC различаются в некоторых деталях, оба направлены на обеспечение адекватных положений о выходе через всеобъемлющие, предписывающие требования.

Большинство пожарных кодов требуют по крайней мере двух независимых выходов для занятых помещений. Точное количество зависит от типа застройки, площади пола и нагрузки на жильцов, как определено в Международном строительном кодексе или местных поправках. Эти требования отражают принцип избыточности - предоставление нескольких путей к безопасности гарантирует, что пассажиры имеют альтернативы, если один маршрут блокируется или скомпрометирован. Специфическое применение этих требований варьируется в зависимости от характеристик здания и использования, требуя тщательного анализа квалифицированными специалистами.

Подходы к дизайну на основе производительности

Хотя предписывающие коды обеспечивают четкие требования к типичным зданиям, проектирование на основе эксплуатационных характеристик обеспечивает гибкость для уникальных или сложных структур, где предписывающие требования могут быть непрактичными или чрезмерно консервативными. Предписательные подходы основаны на применении заранее определенного набора правил, которые, если они используются, ограничивают риск проектирования до приемлемого уровня. Методология на основе эксплуатационных характеристик требует количественной оценки как доступного безопасного времени выхода (ASET), так и требуемого безопасного времени выхода (RSET) для определения степени обеспеченной безопасности жизни.

Проектирование выхода на основе производительности требует сложного анализа, включая моделирование пожара, чтобы предсказать развитие опасных условий и моделирование эвакуации, чтобы предсказать движение и поведение пассажиров. Интеграция моделей поведения человека в этот анализ имеет важное значение для получения реалистичных расчетов RSET. Инженеры должны обосновать свои поведенческие предположения со ссылкой на данные исследований, отчеты об инцидентах или другие достоверные источники. Анализ чувствительности - проверка того, как результаты варьируются с различными поведенческими предположениями - помогает выявить критические факторы и оценить надежность конструкции.

Регулирующие органы, рассматривающие проекты, основанные на результатах, требуют четкой документации допущений, методологий и факторов безопасности. Поведенческие аспекты анализа часто подвергаются особому контролю, поскольку они связаны с большей неопределенностью, чем физические расчеты. Демонстрация того, что поведенческие предположения являются консервативными, хорошо поддерживаются исследованиями и подходят для конкретного здания и населения, необходимо для получения одобрения проектов, основанных на результатах.

Практическая реализация и тестирование

Эвакуационные буровые установки и обучение персонала

Регулярно запланированные учения знакомят пассажиров с маршрутами выхода и процедурами эвакуации, улучшая время реагирования во время фактических чрезвычайных ситуаций. Сверла служат нескольким целям, помимо простого осуществления эвакуации. Они предоставляют возможности для выявления проблем с системами выхода, проверки процедур связи, оценки эффективности систем вывесок и поиска путей и оценки реалистичности поведенческих предположений, используемых в конструкции.

Эффективные учения должны имитировать реалистичные аварийные условия в той степени, в которой это возможно безопасно. Это может включать в себя активацию систем сигнализации, использование дымовых машин для имитации ограниченной видимости или определение определенных выходов как заблокированных для тестирования альтернативных маршрутов. Наблюдатели должны документировать поведение пассажиров во время учений, отмечая любую путаницу, узкие места или неожиданные действия. Эти данные наблюдений обеспечивают ценную обратную связь для уточнения процедур эвакуации и выявления необходимых улучшений в системах выхода.

Программы обучения должны информировать пассажиров о системах эвакуации, процедурах эвакуации и обосновании различных требований. Понимание того, почему необходимы определенные действия, такие как закрытие дверей за ними или не использование лифтов, повышает соответствие. Обучение должно быть адаптировано к различным группам пассажиров, признавая, что сотрудники, посетители и жители имеют разные уровни знакомства со зданием и различные обязанности во время эвакуации.

Послеаварийный анализ и постоянное совершенствование

Каждый пожар, независимо от того, приводит он к фактической эвакуации или нет, предоставляет ценные данные о том, как работают системы эвакуации и пассажиры в реальных чрезвычайных условиях. Анализ после инцидента должен изучить, что хорошо работает и какие проблемы произошли, с особым вниманием к аспектам поведения человека. Быстро ли пассажиры реагируют на сигналы тревоги? Используют ли они маршруты эвакуации, как ожидалось? Были ли узкие места или путаница?

Какую роль сыграли обучение и знакомство в успехе эвакуации?

Этот анализ должен вернуться к практике проектирования, помогая инженерам совершенствовать свои поведенческие предположения и улучшать будущие проекты. Обмен уроками, извлеченными из профессиональных публикаций, конференций и отраслевых баз данных, помогает продвигать всю область пожарной охраны. Такие организации, как Общество инженеров пожарной охраны (SFPE) и Национальная ассоциация пожарной охраны (NFPA), облегчают обмен знаниями через технические комитеты, исследовательские программы и образовательные ресурсы.

Строителям и руководителям зданий следует создавать системы непрерывного мониторинга и совершенствования систем эвакуации. Это включает в себя регулярные проверки для обеспечения того, чтобы физические компоненты оставались функциональными, периодические обзоры процедур эвакуации для учета извлеченных уроков и текущие учебные программы для поддержания готовности жильцов. Поскольку здания подвергаются реконструкции или изменениям в использовании, системы эвакуации должны быть пересмотрены, чтобы обеспечить их соответствие текущим условиям.

Новые технологии и будущие направления

Продвинутые инструменты моделирования эвакуации

Современные модели компьютерной эвакуации значительно эволюционировали от ранних гидравлических моделей, которые рассматривали пассажиров как жидкости, протекающие через трубы. Современные модели на основе агентов имитируют отдельных пассажиров с различными характеристиками, поведением и процессами принятия решений. Эти модели могут представлять сложные явления, включая групповое поведение, поиск пути в дыме, реакцию на динамическую информацию и взаимодействие между пассажирами.

Однако сложность этих моделей создает новые проблемы. Это нереалистичное ожидание пользователя, поскольку нет руководства, всеобъемлющего набора данных или теории, предоставленной пользователям о том, что люди на самом деле делают во время эвакуации. По мере того, как модели становятся более способными представлять сложное поведение, нагрузка на пользователей для обеспечения соответствующих поведенческих входов увеличивается. Инженерное сообщество пожарной охраны продолжает работать над разработкой лучшего руководства, проверенных поведенческих наборов данных и стандартизированных подходов для включения человеческого поведения в анализ эвакуации.

Искусственный интеллект и методы машинного обучения открывают возможности для улучшения моделей эвакуации путем изучения больших наборов данных наблюдаемого поведения. Эти подходы могут помочь выявить закономерности и отношения, которые не очевидны с помощью традиционных методов анализа. Однако они также поднимают вопросы о интерпретируемости, валидации и соответствующем применении в анализе безопасности жизни, где необходимы консервативные предположения и четкие обоснования.

Мониторинг в реальном времени и адаптивные системы

Новые технологии позволяют в режиме реального времени отслеживать условия строительства и места проживания людей во время чрезвычайных ситуаций. Сети датчиков могут обнаруживать условия пожара, отслеживать распространение дыма и отслеживать доступность маршрута эвакуации. Системы отслеживания пассажиров с использованием WiFi, Bluetooth или других технологий могут предоставлять информацию о том, где находятся люди и как они перемещаются. Эта информация может обеспечить адаптивные системы выхода, которые обеспечивают динамическое руководство на основе текущих условий, а не заранее определенных маршрутов эвакуации.

Цифровые вывески и персональные мобильные устройства предлагают новые каналы связи с пассажирами во время чрезвычайных ситуаций. Эти системы могут предоставлять конкретные инструкции на основе местоположения, адаптированные к индивидуальным обстоятельствам. Например, пассажиры в разных районах могут получать разные инструкции на основе местоположения пожара и состояния различных маршрутов выхода. Однако внедрение таких систем требует тщательного рассмотрения надежности, избыточности и человеческих факторов, чтобы обеспечить их повышение, а не усложнение эвакуации.

Поведенческие последствия этих технологий требуют исследований и тщательного рассмотрения. Будут ли пассажиры доверять и следовать динамическому руководству, которое противоречит их ожиданиям или обучению? Как системы должны справляться с ситуациями, когда оптимальные маршруты с технической точки зрения конфликтуют с предпочтениями или комфортом водителя? Что происходит, когда технология терпит неудачу или предоставляет неверную информацию? Эти вопросы подчеркивают постоянную необходимость интеграции соображений поведения человека в технологические решения для пожарной безопасности.

Потребности в исследованиях и пробелы в знаниях

Для улучшения существующих моделей эвакуации зданий необходима всеобъемлющая теория поведения жильцов при эвакуации из пожаров зданий. Теория должна быть в состоянии предсказать индивидуальное поведение и групповую динамику, которые могут произойти при пожаре в здании, а не полагаться на специальное предписание пользователя. Хотя был достигнут значительный прогресс в понимании поведения человека при пожаре, в наших знаниях остаются существенные пробелы.

Необходимо провести дополнительные исследования поведения в конкретных группах населения, включая детей, пожилых людей, людей с различными формами инвалидности и лиц, находящихся под воздействием алкоголя или наркотиков. Культурные факторы, влияющие на поведение в ходе эвакуации, требуют дополнительного изучения, особенно в связи с тем, что здания служат все более разнообразным группам населения.

Долгосрочные поведенческие аспекты, включая последствия повторных ложных тревог, распад обучения с течением времени и то, как организационная культура влияет на реагирование на чрезвычайные ситуации, заслуживают большего внимания. Сами по себе методологии исследований требуют разработки — этические ограничения ограничивают типы экспериментов, которые могут проводиться с людьми, что затрудняет изучение поведения в реалистичных чрезвычайных условиях. Виртуальная реальность и другие технологии моделирования могут предложить новые подходы к поведенческим исследованиям, которые уравновешивают реализм с соображениями безопасности и этики.

Интеграция человеческого поведения в профессиональную практику

Успешное включение моделей поведения человека в эгресс-дизайн требует от инженеров пожарной охраны расширить свой опыт за пределы традиционных инженерных дисциплин. Понимание психологических и социологических факторов, влияющих на поведение во время чрезвычайных ситуаций, так же важно, как понимание динамики пожара и структурных систем. Этот междисциплинарный подход представляет собой созревание профессии инженера пожарной охраны, признавая, что технические решения должны учитывать человеческий фактор, чтобы быть действительно эффективными.

Программы профессионального образования и обучения все чаще включают в себя содержание поведения человека, подвергая инженеров соответствующим исследованиям и методологиям. Организации, такие как Общество инженеров пожарной охраны, предоставляют ресурсы, включая руководства, технические документы и программы непрерывного образования, которые касаются поведенческих аспектов пожарной безопасности. Сотрудничество между инженерами пожарной охраны и исследователями в области психологии, социологии и инженерии человеческих факторов помогает преодолеть дисциплинарные границы и продвигать область.

Цель здесь заключается в повышении точности результатов, полученных с помощью расчетов и анализов, основанных на производительности. В конечном счете, цель включения моделей поведения человека в дизайн выхода заключается в создании зданий, которые обеспечивают подлинную безопасность для реальных пассажиров в реальных чрезвычайных условиях. Это требует выхода за рамки упрощенных предположений и взаимодействия со сложностью человеческого поведения, даже когда эта сложность вводит неопределенность в инженерные расчеты.

Путь вперед включает в себя продолжающиеся исследования, чтобы расширить наше понимание поведения эвакуации, разработку лучших инструментов и методов для включения поведенческих факторов в дизайн, улучшенные рекомендации и стандарты, чтобы помочь практикующим применять поведенческие знания надлежащим образом, и постоянное обучение от реальных инцидентов для проверки и уточнения наших подходов.Приняв этот всеобъемлющий, поведенческо-информированный подход к дизайну выхода, инженеры пожарной охраны могут создать более безопасные здания, которые действительно защищают пассажиров, когда происходят чрезвычайные ситуации.

Вывод: будущее поведенческо-информированного дизайна выхода

Интеграция моделей поведения человека в проектирование противопожарной защиты представляет собой фундаментальное продвижение в том, как мы подходим к проектированию безопасности жизни. Вместо того, чтобы рассматривать пассажиров как пассивные элементы, которые просто проходят через системы выхода с заданной скоростью, современные подходы признают активную, решающую природу людей, реагирующих на сложные и стрессовые ситуации. Этот сдвиг парадигмы имеет глубокие последствия для того, как системы выхода проектируются, оцениваются и управляются.

Эффективный дизайн выхода должен уравновешивать несколько, иногда конкурирующих целей: обеспечение адекватной физической емкости для ожидаемых нагрузок пассажиров, удовлетворение разнообразных потребностей всех пользователей здания, включая инвалидов, учет реалистичного поведения человека и процессов принятия решений, поддержание гибкости для обработки различных чрезвычайных сценариев и достижение всего этого в рамках практических и экономических ограничений. Успех требует тщательного анализа, информированного профессионального суждения и постоянного внимания к производительности системы и техническому обслуживанию.

По мере того, как наше понимание поведения человека в огне продолжает развиваться благодаря исследованиям и опыту, методы проектирования эгресса будут продолжать развиваться. Новые технологии предлагают как возможности, так и проблемы, позволяя более сложный анализ и адаптивные системы, а также вводя новые сложности и потенциальные режимы отказа. Инженерное сообщество по противопожарной защите должно оставаться приверженным обучению, адаптации и совершенствованию практик на основе наилучших доступных знаний.

Для владельцев зданий, менеджеров и жильцов понимание поведенческой основы проектирования экскурсий помогает объяснить, почему важны определенные функции и процедуры. Системы экскурсий работают лучше всего, когда все заинтересованные стороны - проектировщики, регулирующие органы, руководители зданий и жильцы - понимают свои роли и обязанности в поддержании и эффективном использовании этих систем. Образование, обучение и регулярная практика с помощью учений помогают обеспечить, чтобы при возникновении чрезвычайных ситуаций системы экскурсий работали так, как задумано, и жильцы реагировали соответствующим образом.

Конечная мера успеха в проектировании выхода - это не соблюдение кодов или сложный анализ, а скорее сохранение жизни, когда происходят пожары. Заземляя проектные решения в реалистичном понимании того, как люди на самом деле ведут себя во время чрезвычайных ситуаций, инженеры пожарной охраны могут создавать системы выхода, которые обеспечивают подлинную безопасность для жильцов зданий. Этот ориентированный на человека подход к проектированию противопожарной защиты представляет будущее профессии и предлагает лучший путь к сокращению смертности от пожара и травм в построенной среде.

Для получения дополнительной информации о технических стандартах и передовой практике пожарной охраны посетите Национальную ассоциацию пожарной защиты и Общество инженеров пожарной охраны . Дополнительные ресурсы о поведении человека в огне можно найти через Национальный институт стандартов и технологий , который проводит обширные исследования по поведению эвакуации и моделированию. Совет по доступу США предоставляет руководство по доступным средствам выхода, а OSHA предлагает ресурсы по требованиям выхода на рабочем месте и планированию безопасности.