FDS+EVAC紧急条件下的人员疏散模拟研究(4)
火灾对人员造成影响和伤害较大的因素有[15]：烟气、高温和缺氧。烟气造成两种负面的生理影响：降低了能见度和因为吸入烟气颗粒引起的烦躁与中毒，往往降低了逃生能力。此外高温会使人的嘴、鼻和食道产生严重不适；缺氧会使人头昏、全身无力和失去知觉。这样对火灾环境中人员的疏散速度和对疏散路线的判断及选择都会有很大的影响。
火灾案例研究分析指明，火灾中影响疏散安全、造成危害的主要性能参数包括是烟气层高度、对流热烟的温度、能见度和烟中有毒气体（主要为 CO）的浓度等， SFPE（Society of Fire Protection Engineer，消防工程师学会）中认为，危险状态发生时间是指火灾中在安全出口附近的区域这些影响疏散安全、造成危害的主要性能参数首先达到的时间，其中影响人体耐受极限的主要性能参数有以下几方面[16]：
( 1) 烟气层高度的影响参数
火灾中的烟气层伴有一定热量、烟尘、毒性分解物等，是阻碍人员安全疏散的主要障碍，只有烟气层保持在疏散人群头部上部一定区域时，才能确保人员受热烟的辐射热影响不大。一般认为烟气层高度在距地面 2. 0 m 时，已经影响到人员疏散安全，达到人体耐受极限。
( 2) 对流热烟的温度的影响参数
实验表明，人体呼吸过热的空气会导致热冲击( 中暑) 和皮肤、呼吸道烧伤。对于大多数建筑环境而言，上部烟气温度超过 180℃ ，烟气层的热辐射强度足以对人构成伤害，因此，烟气温度超过180℃即达到人体耐受极限。
( 3) 能见度的影响参数
能见度是反映人群在火灾中疏散速度是否顺畅的一个指标。一般来说，一个不熟悉建筑环境的人，在受火灾烟气的影响、情绪比较紧张的情况下能看到安全出口的距离为10 m，SFPE 认为能见度的距离为10 m时已达到人体耐受极限。
( 4) 烟中有毒气体( 主要为 CO) 的浓度的影响参数
在 SFPE 论述了人能在 CO 中的停留时间与 CO浓度的关系，指出人在 CO 浓度为 1 000 ppm( 1 ppm =10-6) = 10-3 mol/mol的环境中的极限安全时间为 30 min。实验表明，烟气层高度在距地面 2. 0 m 时，CO 浓度的极限值可达10-3，一般来说，CO浓度达10－3时，可以认为达到人体耐受极限。
在火灾中，上述危险条件影响参数哪一个先达到就采取哪一个作为判断依据。因此，危险状态发生时间可以描述为自发生火灾开始至产生这一危险状态为止的时间。目前，建筑物发生火灾后的危险状态发生时间一般采用烟气流动模拟模型通过计算机模拟计算得知。
1.4 人员疏散过程中的行为特征
由于火灾的威胁性，使得火灾时人员的运动特点与正常时有很大的区别，主要表现为非适应性行为、恐慌行为、再进入行为、灭火行为、穿过烟气行为等[17]。
（1） 非适应性行为
在火灾事故中非适应性行为的典型模式包括忽视适应性行为，或忽视有利于其他人的疏散行为，或忽视对火灾产生的热、烟、火焰的传播与阻挡。非适应性行为包括不关门而离开着火房间，从而导致火灾穿过建筑结构而蔓延，使其他人处于生命危险的简单行为反应。然而较通常的非适应性行为概念包括不关心其他人，只顾个人从火灾中逃离，造成他们自己或其他人遭受身体伤害。
（2） 恐慌行为
火灾通常会使人陷入惊慌失措之中，呈现出一种非常行为状态，其显著特征就是恐慌。恐慌行为是非适应性行为的反应，可典型定义为飞速逃离类型的行为反应，包括某些多余的和不当的意图。发现并确认危险后，人在躲避本能的支配下，尽量地向远离现场的方向逃逸；在丧失判断力的情况下，人们会盲目跟从，导致人群性恐慌，从而造成难以挽回的损失。人群性恐慌发生后，通常会伴随以下三种影响人员安全疏散的行为特征：