摘要：随着现代建筑不断向着高人性化和多功能化的方向发展，为高效利用所有空间资源，建筑的结构设计开始趋向多元，各种线缆、设备的铺设和布置也日趋复杂，然而一旦其中发生火灾等紧急事故，复杂交错的通道将给人员的疏散和逃生带来极大的不便。在目前传统疏散逃生指示系统明显滞后于现代建筑发展的现实下，如何对疏散指示系统做出改进，使其具有智能化的动态诱导效果，指导人们在紧急事故中安全撤离，就成为了相关研究人员面临的重要课题。
关键词：公共建筑安全,疏散诱导系统,动态,智能化
1 智能诱导疏散系统的研究背景
1.1 公共建筑中的逃生系统
随着现代建筑不断向着高人性化和多功能化的方向发展，公共建筑也开始呈现出向高层和地下延伸的趋势，超高层、多重结构、大深度地下空间建筑不断涌现。为高效利用所有空间资源，建筑的结构设计开始趋向多元，各种线缆、设备的铺设和布置也日趋复杂。而在人员流量越来越大、越来越集中的实际环境下，一旦发生火灾等紧急事故，复杂交错的通道将给人员的疏散和逃生带来极大的不便。因此，如何将在把握建筑特点与功能的基础上，对疏散指示系统做出改进，使其具有智能化的动态诱导效果，能够以科学的判断指导紧急事故中人们的安全撤离，就成为了相关研究人员面临的重要课题。
1.2 传统逃生疏散系统在应用中存在的问题
在面对火灾等紧急安全事故时，逃生的关键并非仅仅在于指示出疏散通道，而是应首先对不同灾害的严重程度和发展趋势做出准确判断，并以此为依据制定出科学的疏散策略，提高安全逃生的几率。但目前我国公共建筑紧急逃生系统的设计思路仍以“报警—判断—逃生”模式为主，疏散指导功能多通过逃生信号灯等标志独立完成，不注重建筑的形态、功能特征及主要使用人群的特点，对灾害现场实际情况的预估均带有一定的主观性和片面性。此外，目前广泛应用于公共建筑系统中的独立型标志灯在连续供电能力、日常检验维护等方面具有一定的操作难度，且这种传统指示方式无法针对不同灾害形势对指示作出调整，使其指示成为了一种无法与建筑设施环境相融合的孤岛行为，已明显不适应现代公共建筑的安全需要。
在上述背景下，人们开始倾向于将建筑与人视作一个整体，利用系统理论对整个逃生指示系统重新认识，根据对建筑特性、人流分布、危险物位置及环境影响等因素的综合分析，得出一个包含多个子流线程的分级逻辑框架，即动态的智能诱导疏散系统，以保证对灾害情况形成正确的认识，科学判断出最佳逃生路径，实现人群的安全疏散。
2 智能疏散诱导系统在公共建筑中的设计与应用
2.1 设计依据
智能疏散诱导系统的设计应首先将建筑自身特点及其消防设计作为依据，建筑结构、材料类型、建筑通道、死角的布置等都是发生灾害时系统做出判断的重要依据，而根据自动喷淋设备、防火卷帘、消防器材、警报装置等的设置，系统也能对灾害是否会得到控制或消除等进行分析，进而判断出最佳疏散路径。其次，不同年龄人群及其密集程度也对疏散效果具有重要影响，因此还必须掌握公共建筑内部的人群类型及其分布情况。而建筑内部危险源位置、建筑物周边环境、附近的救援力量等，也都是实现系统智能化、个性化的重要基础。
2.2 智能疏散诱导系统的组成及其工作原理
智能疏散诱导系统的组成主要包括多级探测警报装置、控制主机及其通讯系统，工作流程模块，以及终端的智能型声光疏散指示器等部分。
2.2.1多级探测警报装置
多级探测警报装置担负着实时收集灾害信息的任务，为信息的综合判断提供重要依据，现实中应对不同探头设置不同的单一阈值，对灾害现场信息进行分级处理。以火灾现场为例，对多级探头收集的信息，很容易由其先后次序与位置关系对灾害的现状与趋势进行判断，如在火势蔓延的线路上存在危险源，则应及时采取控制措施，并提示人群绕行。火灾初期低阈值的探头会将信息传输给判断系统，同时启动消防设施进行灭火，并加载基础信息以便于预算火场信息;火灾中期，中、高阈值的探头就会根据火场的实际情况进行信息传输，如果某一区域的中或低探头报警，则说明该区域火势并不严重，因此可选择其作为疏散路径，而对高阈值探头报警的位置，则必须作为疏散路径应重点规避的区域。
2.2.2 主控系统及其子模块
主机由交互式操作软件支持，负责解析底层设备的工作故障状态信息，接收来自消防报警系统的联动信息，并进行决策，对终端指示器发送各种指令。在通信方面，可使用具有数据高可靠性、高通讯速度、结构灵活并具有可扩展性的3S总线技术，使系统具有更高的稳定性和更大的网络规模。而子流程模块主要由灾害发展子程序系统、危害物子程序系统、疏散时间子系统以及其他子系统等部分组成。其中灾害发展子程序系统担负着对形势的预判任务，是流程中的关键。结合目前的灾害信息与其他子流程的输出，灾害发展子程序系统通过对热辐射率、起火时烟气物质的类型、CO的产出、应急电源的支撑时间、指示系统的时间等信息进行判断，并实时对烟气物质、电源能力、指示系统的能力进行动态的反应。而危害物子程序系统主要针对人员疏散路径中可能造成伤害的危害物分布情况进行分析，包括烟气温度、密度、流量，及CO浓度等因素，并关注危险源的位置和实时状态，与消防设计、人群信息及其他子程序输出结果相结合，进行动态的分析判断。疏散时间子系统的主要功能是确认疏散人群所需要的最短以及必要时间,判断人群与建筑物本身可承受的火灾时间、应急疏散系统可承受的时间并进行比较与动态确认。
2.2.3 智能型声光疏散指示器
在低照度环境中，人的听觉辨别能力优于视觉辨别能力，且声波的传播不受浓烟或物体遮挡的影响，因此发生火灾，特别是火灾开始蔓延时，可利用声波结合发光标志引导方向。智能型声光疏散指示器能够同时通过特定的间歇性声波和闪亮的箭头指引疏散方向。间歇性声波具有连续的频谱，有别于建筑内的其他噪声，而且有较强的穿透力，传播距离远。当发音装置沿着疏散方向顺序发出间歇性声波时，人们可据此辨别出疏散方向。闪光箭头指引的方向与间歇性声波指引的方向一致。人群在疏散时，距离远时主要依靠声波指引方向，而距离近时则主要依靠闪光箭头指引方向。智能型声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据火灾现场的实际情况智能变化。
3 结语
智能疏散诱导系统的设计关键是结合公共建筑的实际特点，分级、实时、动态地掌握灾害现场的情况及发展趋势，并以此为依据综合分析得出最佳逃生路径，在火灾等恶劣的环境通过智能化的指示装置引导人群安全高效地疏散。相信随着相关软、硬件的不断开发和推广，我国公共建筑的应急安全保障系统也将得到进一步的发展和完善。
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