Phân tích đa cấp về diễn tập chữa cháy và sơ tán trong tòa nhà cao tầng đa chức năng của một trường đại học
Multi-scale analysis of fire and evacuation drill in a multi-functional university high-rise building
| Tác giả | Yuxin Zhang
Yifei Ding Mohcine Chraibi Xinyan Huang |
| Ngày đăng tải | 17/02/2025 |
| DOI | 10.1016/j.dibe.2025.100626 |
| Nguồn bài nghiên cứu | Science Direct |
| Từ khóa | An toàn cháy nổ
Hành vi con người Chuyển động sơ tán Tòa nhà cao tầng |
1 – GIỚI THIỆU
Các cuộc diễn tập sơ tán khi xảy ra cháy có vai trò quan trọng trong việc giúp cư dân làm quen với sơ đồ tòa nhà và quy trình thoát hiểm. Tuy nhiên, việc tổ chức một cuộc diễn tập quy mô lớn trong một cơ sở giáo dục là điều hiếm gặp do chi phí cao và hạn chế dữ liệu thực tế.
Nghiên cứu này phân tích một cuộc diễn tập cháy nổ tại một tòa nhà đại học đa chức năng ở Hồng Kông với hơn 800 người tham gia. Mặc dù khó có thể ghi lại toàn bộ quá trình sơ tán của từng cá nhân, nhưng việc thu thập dữ liệu tại các vị trí quan trọng như hành lang, cầu thang và lối thoát hiểm giúp cung cấp cái nhìn chi tiết hơn về hành vi của con người trong tình huống khẩn cấp.
Kết quả cho thấy gần 50% số người tham gia chậm trễ trong việc phản ứng với báo động cháy, trong đó có những người ở lại trong phòng hơn 4 phút sau khi có cảnh báo. Ngoài ra, sự phân bố sử dụng lối thoát hiểm không đồng đều – một số lối thoát hoạt động vượt 200% công suất thiết kế, cho thấy rằng người tham gia có xu hướng sử dụng lối thoát quen thuộc thay vì lối thoát tối ưu.
Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc thực hiện diễn tập sơ tán, đồng thời đề xuất kết hợp các công nghệ tiên tiến để cải thiện khả năng ứng phó với tình huống khẩn cấp. Kết quả thu được cung cấp dữ liệu giá trị giúp điều chỉnh và xác thực các mô hình mô phỏng sơ tán trong nghiên cứu an toàn cháy nổ.
2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG
Nghiên cứu được thực hiện tại tòa nhà Block Z của Đại học Bách khoa Hồng Kông, một tòa nhà cao tầng phục vụ giảng dạy, nghiên cứu và văn phòng. Tòa nhà gồm hai phần, Block ZN (11 tầng) và Block ZS (12 tầng), với diện tích tổng cộng 46.000 m².
Cuộc diễn tập sử dụng hệ thống báo cháy điện tử, đồng thời bố trí ba lối thoát hiểm chính (E1-E3) trong khu vực Block ZN. Tòa nhà có hành lang rộng 1,2m, cầu thang thoát hiểm rộng từ 1,0m đến 1,4m, với thang máy bị vô hiệu hóa trong tình huống khẩn cấp.
Hệ thống ghi hình bao gồm sáu camera cố định, đặt tại các hành lang, cửa thoát hiểm và cầu thang. Dữ liệu được sử dụng để phân tích thời gian phản ứng, lựa chọn lộ trình sơ tán, tốc độ di chuyển và mật độ đám đông tại các điểm quan trọng.
3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Cuộc diễn tập được tổ chức vào 11:00 sáng ngày 26 tháng 10 năm 2022, với thông báo trước qua hai lượt email gửi đến toàn bộ sinh viên và nhân viên. Do ảnh hưởng của đại dịch COVID-19, không có điểm tập trung sau khi sơ tán, thay vào đó, người tham gia di chuyển đến hai khu vực an toàn ở tầng trệt.
Phương pháp thu thập dữ liệu bao gồm:
– Ghi hình tại các điểm quan trọng: Camera được đặt tại các hành lang, cầu thang và lối thoát hiểm để theo dõi hành vi sơ tán.
– Phỏng vấn sau diễn tập: Một số người tham gia được hỏi về phản ứng của họ đối với báo động và lý do họ chọn tuyến đường thoát hiểm nhất định.
– Phân tích hành vi sơ tán: Đánh giá thời gian phản ứng, sự lựa chọn lối thoát, tốc độ di chuyển, xu hướng tập trung theo nhóm.
4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Cuộc diễn tập kéo dài 22 phút, với hơn 800 người sơ tán an toàn mà không có thương tích.
Phản ứng với báo động cháy:
– 50% số người tham gia không rời khỏi phòng ngay lập tức, một số ở lại hơn 4 phút sau khi báo động kêu.
– Một số người đợi nhân viên nhắc nhở mới bắt đầu sơ tán, điều này phản ánh tâm lý chủ quan và thiếu nhận thức về tình huống khẩn cấp.
Sự phân bố sử dụng lối thoát hiểm:
– 65% số người sử dụng lối E1, gây tắc nghẽn, trong khi E2 và E3 chỉ sử dụng 19% và 15% công suất.
– Người tham gia có xu hướng chọn lối thoát quen thuộc, mặc dù có các tuyến đường ngắn hơn nhưng ít được sử dụng.
Hành vi di chuyển trong quá trình sơ tán:
– Những người sơ tán theo nhóm có tốc độ nhanh hơn so với cá nhân đi riêng lẻ.
– Trên cầu thang, 56% số người có xu hướng đi về phía bên phải, 37% không có xu hướng cố định, và chỉ 7% có xu hướng đi bên trái.
– 40% số người ban đầu tìm đến thang máy dù có hướng dẫn rõ ràng rằng không được sử dụng.
5 – KẾT LUẬN
Nghiên cứu này cung cấp một phân tích toàn diện về hành vi sơ tán khi cháy trong tòa nhà cao tầng. Các phát hiện chính gồm:
– Cư dân có phản ứng chậm với báo động cháy, cho thấy cần phải cải thiện đào tạo sơ tán và nhận thức về an toàn cháy nổ.
– Sự mất cân bằng trong sử dụng lối thoát hiểm, khi phần lớn người tham gia ưu tiên sử dụng lối quen thuộc hơn lối tối ưu, dẫn đến tắc nghẽn và làm chậm tốc độ sơ tán.
– Hành vi sơ tán theo nhóm có hiệu quả hơn so với cá nhân sơ tán riêng lẻ, giúp rút ngắn thời gian sơ tán tổng thể.
– Cần tích hợp công nghệ AI và thực tế tăng cường (AR) để cung cấp hướng dẫn thoát hiểm thông minh, giúp người sơ tán chọn lộ trình tối ưu trong thời gian thực.
