基于建筑物中火灾逃生智能设备构想

杨妮娜

(首都经济贸易大学,北京 100070)

基于建筑物中火灾逃生智能设备构想

杨妮娜

(首都经济贸易大学,北京 100070)

由于火灾逃生中的成功率比较低,本文从优化逃生时间和提供逃生路线的角度提出火灾逃生智能设备的构想,通过对设备的工作原理介绍和人机工程学在这方面的应用来介绍该设备,此构想有待细化和完善,但对企业人员火灾疏散和逃生有一定的指导意义。

火灾 人机工程学 设计 逃生

1 引言

据统计得知，2011年全国共接报火灾125402起，死亡1106人，受伤572人，直接财产损失18.8亿元。虽然2012年的数据还没有统计出来，但是估计今年发生的火灾次数以及死伤人数依然让我们触目惊心。

在面对突如其来的火灾的时候，大多数人员因为心理恐慌没有办法冷静的应对紧急的情况，从而浪费了最佳的逃生时间与机会，所以，在大多数的火灾逃生中，许多人无法成功逃生或是在逃生当中受伤，主要是因为浪费了不必要的选择时间和逃生路线不明确。本文将在下面的部分详细分析可以优化的地方并且提出优化想法的设备构想。

2 设备理论介绍

提出火灾逃生智能设备的构想是基于优化逃生时间和提供逃生路线的想法，本节将从这两个角度详细介绍如何可以更有利的提高人员逃生效率。企业建筑物火灾中人员的疏散时间主要包括反应时间和疏散时间，其中反应时间包括接收到发生火灾信息的时间和处理信息、选择逃生路线的时间。在建筑防火设计中，一般都要对人员的疏散时间进行估计，并将这个时间与火灾发展到威胁人员生命安全的临界时间进行对比，以确保火灾条件下人员的安全疏散。而从大量火灾案例表明:人员的反应时间对整个疏散过程起着非常重要的作用。在接收到发生火灾信息的时候一般人的反应时间为0.15秒-0.4秒，即使是比较灵活的男青年反应时间也在0.2秒左右。这个时间对于整个逃生的时间来说是很微小的，可以忽略不计。而真正起到关键性因素的反应时间是处理信息、选择逃生路线的时间，这部分的时间是运用到人们面对一个复杂情况下的信息处理、判断、选择以及决策的过程。因此这段时间是可以得到极大优化的。疏散时间是在优化了处理信息、选择逃生路线的时间的基础上相应的缩小了，因此在人员逃生中的时间优化部分主要是处理信息、选择逃生路线的时间优化。

3 设备工作原理

火灾逃生智能设备的作用是为了可以在发生火灾的时候起到报警和提供最佳逃生路线。设备的供电连接是属于消防系统，当烟感温感检测到有火灾发生的信息时，将信号传输到消防系统，消防系统又将信号快速传递给每个房间的火灾逃生智能设备，火灾逃生智能设备接收到信号，立刻由平时的浅绿色界面转为最佳逃生路线图界面，该界面包括报警标示闪烁、火源发生的位置、现在人员所处位置、离人员最近的逃生出口及最佳逃生路线，同时，仪器会发出蜂鸣声提醒人们有火灾发生，人们在听到或是看到火灾逃生智能设备的火灾报警提示的时候，得知现在所在的建筑物内有火灾发生，马上根据显示屏上提供的路线进行疏散，等到所有人员都解除了危险之后，再人为的解除消防系统处的警报，由消防系统将信号传递给每个火灾逃生智能设备。

4 人机工程学应用于逃生设备设计

火灾逃生智能设备主要是一个通过界面输出信息的仪器，所以，在设备构想时主要考虑的是仪器的尺寸、安装的位置、显示屏的设计，界面的颜色与光的明暗对比度和报警时的声音选择。

4.1 仪器尺寸

显示屏尺寸:200×112.5×10mm，显示屏长宽比是选用16:9。显示器技术选择液晶显示器(LCD)，仪器的机身材料选择复合材质。根据人体工程学的研究，发现人的两只眼睛的视野范围并不是方的，而是一个长宽比例为16:9的长方形。所以火灾逃生智能设备的显示屏尺寸选择这个的黄金比例来设计，也是为了让人更加易于接受输出的信息。当火灾发生的时候，人员会听到报警声音和屏幕发出的光而得到提醒知道发生火灾，于是会走到火灾逃生智能设备的面前读取有用的信息，所以，设备不用设计很大的屏幕，根据版式设计原则和经济角度来得出设备的尺寸，据大量数据统计，正常视距为30-40厘米，由版式设计原则可知推荐的文字高度为0.56厘米，最常用的字体宽度和高度比例为3:5，计算得一个文字宽度为0.336厘米，为了提高易读性，每行长度应为35-70字母，对于中文字体可选择25个字一行，文字之间保持一定的间隙，两个文字之间的空隙为一个字母的间距，再加上一些周边的符号算得显示屏的长度为112.5厘米。

4.2 显示屏的设计

界面的颜色与光的明暗对比度:界面共有2各部分，一个部分是平时安全的状况，根据数据统计，绿色是最不容易使人产生疲劳的颜色之一。因此，这部分选择淡绿色的背景光。另一部分为发生火灾时候的报警状况，由大量的数据表明，在众多的颜色搭配当中，黄底黑字是让人眼最容易引起注视的。因此在作为显示屏界面的颜色选择时，背景界面为黄色，逃生线路图以及文字部分均为黑色。明暗对比度(也被称为光亮度对比度)通常被定义为物体的光亮度(Lo)与背景光亮度(Lb)的比率。显示中能让人们接受的最小对比度通常为3:1。大多数的指南手册和规范都提议使用高对比度，然而，通常情况下电子视觉显示的要求是6:1和15:1。如果文字或者图形很小，就需要更高的对比度。但是过高的对比度不利于眼睛的精确聚焦，特别是在暗背景上观察亮的物体。更设备的使用范围和应当处于的环境下，无论是在平时的正常状况下，还是在火灾发生的情况下，设备都是在有光亮的状况下，因此选择明暗对比度为15:1最为合适即能凸显设备的最佳效果，又不至于伤害到人眼。

5 结语

为了减少火灾中的人员伤亡，本文提出在发生火灾时能发出报警和提供逃生路线的显示屏设备的构想，这种设备的设计包括产品设计和系统设计，在产品设计中主要包括仪器的尺寸、安装的位置、显示屏的设计，界面的颜色与光的明暗对比度和报警时的声音选择，应用到人机工程学中的相关标准和原理，可以更加利于人们应用该种设备。系统设计主要是由单片机来实现。由于本文主要是提出构想和应用人机工程学，对于火灾逃生智能设备的实现还有许多细节值得推敲和研究，也是为以后的火灾消防系统的完善提出一定的指导意见。

[1] 中国社会科学院人口研究所编.中国人口年鉴2000,2001.北京:中国统计出版社,2001.

[2] 王继成 编著.产品设计中的人机工程学.北京:化学工业出版社,2004.

[3] 丁玉兰,郭钢,赵江洪 编著.人机工程学.北京:北京理工大学出版社,2000.

本成果受北京市‘人才培养项目’资助。