基于系统仿真的医院消防疏散预案优化分析

冯丽萍 梁峰 侯旭 姚树元 回亚权 段晓菲 房振环



基于系统仿真的医院消防疏散预案优化分析

冯丽萍 梁峰 侯旭 姚树元 回亚权 段晓菲 房振环

【摘要】医院的消防安全管理工作是医院管理工作的重要内容，也是医院QSHE管理模式的核心点。文章以某大型三级甲等医院为例，在医院建筑平面图的基础上，采用系统仿真的方法对于医院的消防环境进行建模，通过仿真软件模拟医院火灾后的疏散过程，并基于统计分析，对现有消防应急预案进行优化。该研究成果对于医院的消防安全管理具有积极的意义。

【关键词】医院消防安全；系统仿真；疏散预案

医院属于开放性强、人口密集的公共场所，具有建筑物密集、贵重设备较多、弱势群体（病人）居多等特点，一旦发生火灾，极有可能造成群死群伤事故。而且，对于从事医院消防安全管理的工作人员以及消防机构的监督人员而言，医院重点部位点多面广，涉及相关法律、法规、技术标准较为广泛，实际工作中存在着诸多难题[1]。因此，医院的消防安全管理工作极为重要，对医院的建筑应该进行研究并做好消防工作，同时必须建立高效、科学、规范的突发火灾应急、指挥、保障和防护体系,以有效预防、及时控制和消除火灾事件的危害，在火灾发生时，能够及时、迅速、规范地进行应急处理,将损失和危害降低到最低程度,保障公众生命及财产安全[2-4]。

1医院消防安全管理现状

目前国内外对于医院的消防安全管理及人员疏散问题给予了较多关注，主要的研究方法即利用人员流动观测或实验模拟等手段，试图从实验观测数据中总结出人员疏散流动的基本规律，并以实际观测为主，收集、分析人的步行行动能力，以及建筑物出口的流动系数等观测数据，之后总结出根据人员密度确定人员流动速度的方法，以及建筑物疏散通道的数量和宽度的方法，这种方法在早期得到了广泛的应用,并主要用来指导建筑物防火设计规范的制定以及疏散方案的制定[5]。随着计算机技术尤其是数值模拟技术的迅速发展,国内外学者及研究人员利用网络技术、虚拟现实等技术方法，在两维或三维建筑空间建立火灾状态下人员应急疏散行为的计算机模型。最近几年,以这种技术为基础的微观仿真模型逐步成为疏散模拟研究的重点，已有很多模型被开发用以火灾及疏散模拟分析研究[6]。但是这种方法在医院中尚少见应用，究其原因，可能是由于医院的人群密集、类型众多、开放性强等特征，都使得计算机仿真建模的难度大大增加。

本文主要从当前医院在消防管理中存在的问题着手，以某大型综合性医院为例，利用系统仿真方法对消防安全管理中的应急疏散问题进行研究, 并基于统计分析，对现有消防应急预案进行优化，提出适应医院建筑特点和人群特征的应急疏散预案，为提高医院消防安全管理提供借鉴和参考。

2医院消防疏散现场仿真

医院消防疏散现场的仿真流程如下：①首先在仿真软件中导入医院的二维平面图，在平面图当中需要确定有可能起火的重点区域。②根据二维平面图设计三维空间图，并根据医院的管理流程和疏散方案确定病人、家属、医生、护士及保卫处人员的疏散流程和路径。③根据医院的消防逃生预案，仿真不同着火点起火后的疏散方案，并针对疏散通道进行重点观测。 ④对于疏散预案进行评价和分析，其中列举出了每个时段的逃生人数，经判断大概需要921.95s才能让医院现有的1264人全部安全疏散，如表1所示。

表1 逃生时段的人员疏散变化情况

3消防疏散预案优化

通过系统仿真的方法来分析原有的疏散预案，如图1所示，发现了很多问题，因此制定了新的应急预案，如图2所示。

由图1、图2可见，新的应急预案在较多方面进行了改进，如防火安全措施、报警程序和应急疏散程序方面，均进行了一系列改进。

3.1防火安全措施

图1 优化前的消防疏散预案

图2 优化后的消防疏散预案

（1）各功能区域安排消防安全巡视员，制定巡视路线进行安全巡视, 及时掌握整体消防状况,做好火灾隐患整改工作，并确保疏散通道和安全出口畅通。

（2）定期对新院区各楼层重点部位消防器材进行检查，有损坏和不能正常使用的要及时更换。

（3）对在楼内需动用明火施工的人员加强管理，必须由保卫科发放动火证明，并准备好相关预防措施后，方可进行施工。

（4）加强对使用高耗电大型设备科室的巡查，在室内无人员操作的情况下确保设备断电，严禁私自使用电加热器等设备。

（5）定期由保卫科组织消防安全知识培训，筹划消防演练，增强职工的防火安全意识。

3.2报警程序

（1）发现火灾后，控制室应确定报警位置，向报警位置迅速派出人员，携带相关灭火器材核查，并将情况进行反馈。如果确认为火灾，在场人员利用现有工具在3分钟内不能将火扑灭或控制火势，则按照预案实施扑救和疏散工作，并报“119”火警。

（2）当火灾被确认后，消防控制室的值班人员应在保卫科的指导和消防监控室的统一调动下，根据实际情况以及火情需要，进行如下工作：①停用起火层的中央空调；②启动灭火系统和防排烟系统；③将非消防电梯降到首层，确认疏散人员后锁住；④切断非消防用电，保证消防设备和事故应急照明用电；⑤指挥安保人员迅速关闭有关防火卷帘门，以隔绝火灾单元和非火灾单元，防止火灾蔓延；⑥安排专人提前到消防车经过的路线等候、引领，以便消防车到达后及时赶往事发地点。

3.3应急疏散程序

（1）消防应急小组应打开广播系统，分楼层做疏散指示，并迅速组织有关部门和人员、物资、设备到火灾现场，察看火情，疏散人员。

（2）医护人员在接到本层疏散指示后，要先疏散行动不便的病人，并在疏散过程中密切观察病人情绪及身体情况，最后组织医护人员撤离，并妥善安置疏散后的病人。

（3）由于火灾现场火情和烟雾所致，不能及时疏散的人员，在安保人员的带领下迅速移至远离火场的安全区域，耐心等待消防人员的救援。

（4）疏散结束后，应立即清点本科室病人及工作人员数，防止有人滞留在火场，并及时向总指挥报告疏散情况。

4结论

医院人群相对集中，火灾危险性相对较大，因此，消防安全工作是一项任重而道远的工作，医院始终都应将之视为工作的第一要点。对于医院的消防安全管理来说，必须在重视消防设施的基础上，建立、健全应急安全管理制度，同时根据医院建筑物及人群特征优化应急疏散预案，要从根本上减少各种不安全因素，以有效降低医院建筑火灾事故的发生率，提高自身的火灾抵御能力。

志谢 本文在研究过程中，南开大学本科生创新科研组（BX13127）胡晓盈、焦冠瑜、郝莹、鞠颜如等同学进行了资料搜集和数据分析等工作，特此致谢。

参考文献

[1] 佘天德. 大型综合性医院消防管理主要问题及应急对策[J].现代医院，2008, 8（9） : 131-132.

[2] 范宇坤，崔欣. 综合医院病房的消防安全管理[J].护理学报，2014, 21（22） : 17-18.

[3] 冯小山. 大型综合性医院消防安全管理现状问题与对策[J]. 现代医院，2011, 11（5） : 1-4.

[4] 王伟军，田玉敏. 医院火灾特点以及消防安全对策的研究[J].消防技术与产品信息，2008, 8 : 33-36.

[5] 蒋桂梅. 紧急状态下人群疏散仿真研究综述[J].中国高新技术企业，2009, 17 : 193-194.

[6] 刘茂，王振. 人群疏散的动力学特征及疏散通道堵塞的恢复[J].自然科学进展，2008, 18（2） : 179-185.

·研究与实践·

Analysis on the optimization of fire evacuation plan of hospital based on system simulation

Feng Liping, Liang Feng, Hou Xu, et al. Tianjin Nankai Hospital (Feng Liping, Yao Shuyuan, Hui Yaquan); Department of Industrial Engineering of Nankai University (Liang Feng, Hou Xu, Duan Xiaofei); Sino-Singapore Eco-city Hospital of Tianjin Medical University (Fang Zhenhuan), Tianjin 300100, China
Corresponding author: Feng Liping, Email: lipingfeng68@126.com

【Abstract】The fire safety management of hospital is one important task of hospital management and also the core point of hospital's QSHE management. Taking a large Grade-A Class-3 hospital as example, the paper builds a model of hospital fire environment by using system simulation based on the floor plan of hospital building, simulates the evacuation process after the hospital catches a fire with simulation software, and optimizes the existing fire emergency plan on the basis of statistical analysis. This research result has a positive significance to the fire safety management of hospital.

【Key words】Fire safety of hospital; System simulation; Evacuation plan

收稿日期：（2015-12-05）

通信作者：冯丽萍，Email:lipingfeng68@126.com

基金项目：国家自然科学基金项目名称（71271122）
作者单位：300100 天津市南开医院（冯丽萍、姚树元、回亚权）；南开大学工业工程系（梁峰、侯旭、段晓菲）；天津医科大学中新生态城医院（房振环）