虞慧嵐，秦淵

（大連理工大學 建筑與藝術學院，遼寧 大連 116024）

引言

2000年后伴隨我國經(jīng)濟體量的不斷攀升，一二線城市整體由中低層建筑向高層建筑發(fā)展，城市中出現(xiàn)了一批高層建筑及建筑群落并逐漸形成高聳入云的城市天際線。相比于傳統(tǒng)中低層建筑，高層建筑環(huán)境具有建筑內(nèi)人員對建筑內(nèi)環(huán)境了解程度低、建筑平面投影面積大、空間立體化程度高的特點。在以上復雜環(huán)境中，如何解決高層建筑中人員疏散的問題成了高層建筑設計中的重要議題。

一、高層建筑災害中人員疏散現(xiàn)狀及問題

高層建筑體量大、空間復雜、采用核心筒結(jié)構(gòu)、裙樓結(jié)構(gòu)等共同造成其疏散路徑長且復雜的特點。伴隨著這些特點，疏散中人們的恐慌情緒和認知偏差等心理學特征也影響著建筑疏散效率。然而，當下高層建筑疏散設計中常采用的計算機輔助模型缺少對于高層建筑疏散這種特殊環(huán)境下人員心理特征及其影響的考量。

（一）高層建筑人員疏散現(xiàn)狀及特殊性

高層建筑普遍具有建筑內(nèi)人員對于建筑本身疏散環(huán)境的了解程度較低、平面投影面積大、空間立體化程度高、外部疏散手段匱乏的特點。由于此類特點，高層建筑內(nèi)人員疏散中會表現(xiàn)出其他場景不常有的人員心理和行為特征，而這些因素共同影響著高層建筑的疏散效率。

1.建筑內(nèi)人員對于建筑內(nèi)疏散環(huán)境了解程度低

高層建筑中人員對于其中疏散環(huán)境了解程度普遍較低是高層建筑的特有特征。首先，高層建筑由于其內(nèi)部人員總量大及流動率高的特點，至少每半年一次的消防演練難以覆蓋所有建筑內(nèi)人員。其次，區(qū)別于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)高層建筑通常采用外圍由梁柱受力中間是筒體（電梯井、疏散筒體、設備間等）的核心筒結(jié)構(gòu)。建筑核心筒結(jié)構(gòu)平面投影面積會隨著建筑體量增大而不斷增大。當核心筒伴隨高層建筑增大到一定程度后，核心筒內(nèi)的疏散通道位置會和電梯井發(fā)生明顯的分離。此時，建筑內(nèi)人員日常通過電梯井在建筑內(nèi)移動時將很難意識到疏散通道的具體位置。

由于以上特征，高層建筑中人員對環(huán)境認知呈現(xiàn)片段性、不連續(xù)性是高層建筑人員疏散的特有的問題。與此相關的，行為心理學和環(huán)境行為學通常探究人在一定環(huán)境刺激下的行為傾向，這種認知片段性、不連續(xù)性與行為心理學中啟發(fā)式認知偏差有一定相似度。啟發(fā)式認知偏差在高層建筑人員疏散中具體表現(xiàn)為，人員在疏散中極易根據(jù)以往的建筑空間使用經(jīng)驗快速做出判斷，而忽視建筑中對于疏散方式方法的標識。

2.高層建筑建筑投影面積大

現(xiàn)代高層建筑常采用裙樓（裙房）的結(jié)構(gòu)設計方式。裙樓會使得建筑下部面積加大，使整棟樓看起來像加了裙邊。裙樓能夠顯著提高建筑功能性與穩(wěn)定性，但同時也成倍增加了整體建筑在平面上的投影面積，因此帶有裙樓的高層建筑于底層的疏散路徑通常會成倍于普通建筑。

建筑平面投影面積大首先導致人員疏散路徑長度提高，其次導致疏散人員內(nèi)心對疏散有更高的心理壓力。相比于普通建筑疏散路徑，高層建筑的疏散路徑往往距離更長且更加復雜。此類距離長、復雜程度高的疏散路徑會提高其在人員內(nèi)心的心理負擔，加劇疏散中人員內(nèi)心恐慌情緒以至干擾正常疏散。

3.空間立體化程度高

高層建筑內(nèi)部整體空間大且結(jié)構(gòu)設計要求復雜。為實現(xiàn)多種建筑功能且滿足建筑設計規(guī)范，高層建筑內(nèi)的空間常被設計得更加立體化。這種空間立體化表現(xiàn)在：首先，高層建筑多具有低層電梯井和高層電梯井且低層電梯井與高層電梯井有一定距離。建筑低層人員與高層人員行為路徑相異且互不干涉，這造成建筑設計中需要為兩者分別設計不同的疏散路徑，也增加了建筑疏散的難度。其次，作為商業(yè)建筑用途的高層建筑常因不同樓層的功能需要不同因而不同樓層具有差異較大的建筑平面圖。由于每層建筑的空間分割差異性較大，設計中需要根據(jù)不同平面圖設計不同的疏散路線。再次，高層建筑中常有樓中樓的結(jié)構(gòu)設計，該類結(jié)構(gòu)會顯著增加高層建筑的疏散路徑復雜度。

空間立體化程度高會使建筑疏散路徑多樣且復雜，人們需要在多通道交匯點觀察疏散指示標識來選擇正確的路徑。此類疏散情境中人們內(nèi)心常會因需要不斷主觀選擇路徑而表現(xiàn)得緊張而不安。當經(jīng)過幾次路徑選擇后，人們在接下來的判斷中常易忽略重要因素而選擇錯誤路徑。與此同時，在緊張情緒中疏散人員做出錯誤判斷后很難跳出思維定式而選擇其他方案。

4.高層建筑外部疏散手段匱乏

高層建筑外部環(huán)境較于中低層建筑更加復雜，其能夠采用的外部疏散手段也相對匱乏。目前我國建筑外部救援疏散普遍采用的消防云梯最高僅能達到101米高度，但國內(nèi)當前存在大量超過100米甚至超過400米的高層建筑（如上海環(huán)球金融中心492米、大連國際貿(mào)易中心420米）。因此，當前建筑外疏散手段很難滿足高層建筑中人員疏散的現(xiàn)實需要。

由于高層建筑外部救援手段匱乏，當前高層建筑疏散前期常需要建筑內(nèi)人員自發(fā)疏散。高層建筑具有人員基數(shù)大、密集程度高、疏散中人員緊張且常伴盲目性的特點，這些特點會在無專業(yè)人員引導疏散時引發(fā)群體里內(nèi)矛盾并降低疏散效率。

（二）當前高層建筑中應對人員疏散的設計方法及問題解析

當下建筑空間疏散設計中，通常先進行空間疏散設計而后采用計算機疏散模型對已有的建筑設計方案進行檢驗并修正?，F(xiàn)今計算機人員疏散模型主要分為四類，即：出口容量計算方法；網(wǎng)格計算方法；網(wǎng)格優(yōu)化計算方法；基于人的心理和行為模式進行避難分析的計算方法。

出口容量計算方法指通過出口容量與人員通過出口的速度來確定需要多少建筑物的出口數(shù)量與多大的出口寬度，此方法是我國常用的建筑設計方法。此類方法能較簡單的得到計算結(jié)果，但同時其偏差值也較大。

網(wǎng)格計算方法是將建筑物劃分成獨立的細小網(wǎng)格，將人員作為獨立的質(zhì)點。質(zhì)點代表的人員在網(wǎng)格間移動時會根據(jù)該網(wǎng)格所具有的環(huán)境特征來調(diào)節(jié)自身的方向與速度。以此方法可以跟蹤人員的移動軌跡并計算人員疏導的整體效率。該方法能夠較為系統(tǒng)地研究建筑環(huán)境對疏散的影響。但此方法將人作為客觀的物理粒子研究，也不考慮人本身在建筑防災減災的特定情境下受心理因素影響的行為特征，因而在較復雜建筑的疏散模型模擬中仍有一定的偏差。

網(wǎng)絡優(yōu)化計算方法是將建筑物內(nèi)各個功能單元作為網(wǎng)絡中相互鏈接的節(jié)點，并通過各個節(jié)點所具有的流量限制來確定整體的人員疏散時間。網(wǎng)格優(yōu)化計算方法是網(wǎng)格計算方法的升級版本，同樣存在不考慮個人在疏散環(huán)境中心理因素而導致的結(jié)果偏差。

基于人的心理和行為模式進行避難分析的計算方法，是將人建立在不同國家和文化下的心理因素引入人的移動特征量之中，并以此研究不同情況下的建筑或其他情境下的人員疏散問題，其中具有代表性的是BuildingExodus行為子模式。BuildinExodus行為子模型中對于人員疏散因素，主要從耐性、靈敏度、驅(qū)動力、速度、反應力、判斷力等方面考量，仍缺乏考慮疏散環(huán)境中人員的非理性心理和行為特征，以及高層建筑中人員對疏散路徑了解程度低及此心理特征對建筑疏散的具體影響。

以上四類方法多傾向于認為人是理性個體并以此來計算特定空間中的疏散效率。此類方法很少考慮高層建筑環(huán)境下人員的心理和行為特征，特別是高層建筑中人員對建筑本身了解程度低以及此類高層建筑特有的特征對建筑疏散的影響。

二、高層建筑疏散中相關的行為心理學因素及其具體影響

高層建筑由于其體量大、平面投影面積大等特點，建筑中人員在疏散中常伴有一些行為心理學因素并影響著建筑疏散，其中最具代表性的是啟發(fā)式認知偏差對于高層建筑疏散的影響。啟發(fā)式認知偏差是行為心理學中最具代表性的一類研究成果，這種認知偏差的起因類似于高層建筑中人員對于疏散路徑的片段且不連續(xù)性認知的特點。啟發(fā)性認知偏差對高層建筑疏散的影響具體體現(xiàn)在“多次重復錯誤操作”“傾向于固有行為路徑而非疏散路徑”和“羊群效應”。

（一）啟發(fā)式認知偏差

啟發(fā)式認知偏差來源于行為心理學、行為經(jīng)濟學，描述個體通過以往經(jīng)驗對同類事件快速作判斷時出現(xiàn)的偏差，建筑中人員行為也常常伴有啟發(fā)式認知偏差特征。比如當人們使用廂式電梯并準備下至一層時習慣性的按最下端的數(shù)字時，人們極容易按至負一層。阿拉伯字母負號“－”生活場景中出現(xiàn)頻次遠低于阿拉伯數(shù)字“1”，根據(jù)以往經(jīng)驗人們更有可能識別到數(shù)字“1”而易忽視符號“－”所代表的意義。啟發(fā)式認知偏差主要包括以下三點：代表性認知偏差、易得性認知偏差、錨定效應。

啟發(fā)式認知偏差易發(fā)生在高層建筑疏散情境中，主要原因是高層建筑中的人員日常行為路徑與疏散路徑區(qū)別大、人員對建筑疏散環(huán)境了解程度低。其具體表現(xiàn)為，建筑內(nèi)人員在疏散情境中傾向于根據(jù)之前的建筑環(huán)境使用經(jīng)驗盲目作出判斷，而忽視建筑中具體的疏散方法和標識。從神經(jīng)科學方向考量，當緊急建筑疏散發(fā)生時，人在慌亂情境下會抑制大腦新皮層部分的理性思維模式并增強杏仁核主導的感性認知和與此相適應的求生本能。其中感性認知來源于人們在日常生活中的經(jīng)驗積累和當時經(jīng)歷相匹配的情感。當感性認知被激發(fā)時，人往往會帶入與當下情景相似經(jīng)歷時的情感特征，并最終做出與當時經(jīng)歷類似的行為。

（二）啟發(fā)式認知偏差在高層建筑疏散中的體現(xiàn)

1.多次重復錯誤動作

緊急情境中人的理性認知被壓抑，感性認知被放大，易使人處于啟發(fā)式認知偏差狀態(tài)中。當人們在疏散中無法越過障礙，個體會多次重復錯誤行為而很少理性思考和選擇其他方式方法。如緊急情境下人想要推開一扇本需要被拉開的門時，個體會多次嘗試推開門這一錯誤動作。

2.傾向于固有行為路徑而非疏散路徑

因建筑中個人的日常行為路徑與疏散路徑不同，個人常依據(jù)以往經(jīng)驗選擇固有的行為路徑，而不是選擇通往疏散通道的最佳路徑。如緊急的疏散情境下個體會體現(xiàn)出啟發(fā)式認知偏差中錨定效應的特征，不經(jīng)思索地沖向廂式電梯位置而不是更具建筑內(nèi)標識選擇通往疏散通道的最佳路徑。

3.羊群效應

高層建筑疏散中常會出現(xiàn)類似羊群效應的現(xiàn)象。羊群效應是啟發(fā)式認知偏差的一類典型表現(xiàn)形式，常用來描述個體的從眾跟風行為。當高層建筑內(nèi)發(fā)生需要人員疏散的緊急事件時，先行者往往會是后行動者最易獲得的視覺信息。后行動者由于易得性認知偏差的影響往往傾向于不經(jīng)思考地認可先行者的方式并表現(xiàn)為跟隨。當先行者判斷錯誤時，建筑內(nèi)人員疏散會出現(xiàn)擁堵。

三、結(jié)論

高層建筑內(nèi)人員日常行為路徑與疏散路徑不同，是高層建筑疏散獨有的特點。由于以上特點，高層建筑內(nèi)人員對疏散路徑的認知常呈現(xiàn)出片段性、不連續(xù)性的特征，該特征符合啟發(fā)式認知偏差的形成要素。本文分析了啟發(fā)式認知偏差為代表的行為心理學因素對高層建筑疏散的影響，得出應將疏散環(huán)境中人們的行為心理學因素引入高層建筑疏散設計中，以達到優(yōu)化其建筑疏散效率的目的?！?/p>