高密度人群下的外部空间适应性设计探讨

陈红山 / CHEN Hong-shan朱黎青* / ZHU Li-qing   2016-06-12 20:01:47


陈红山 / CHEN Hong-shan朱黎青* / ZHU Li-qing

摘要:近年来,国内外公共场所因高密度人群聚集而导致重大人员伤亡的事故频繁发生,以上海外滩踩踏事故为例,分析了上海外滩踩踏事故发生的原因及机理,不合理的平面布局、过窄的通行宽度以及对人流方向考虑不周是导致踩踏事故发生的重要原因。对外滩可能发生踩踏事故的隐患点提出了优化建议,包括增加通行宽度、增设隔离栏杆、对不合理的台阶高度进行改造等。同时,由此引出城市公共场所外部空间风景园林设计中应对高密度人群聚集的设计建议,提出预防踩踏事故的措施。

关键词:风景园林;高密度人群;踩踏事故;适应性设计

文章编号:1000-6664(2016)05-0037-05

中图分类号:TU 986  文献标志码:A

收稿日期:2015-03-17; 修回日期:2016-02-23

Abstract: In recent years stampede accidents, which cause the deaths of a large number of people, happened frequently under the condition of high-density population in both domestic and international open spaces. This article analyzes the causes and occurrence mechanism such as irrational layout, too narrow passage and insufficient consideration on people flow, taking the Shanghai Bund stampede accident as the case. Additionally, optimizing proposals on the potential spots that might lead to stampede accident have been described in the paper, including the increase of the passage width, additional isolation railing and unreasonable step height transformation. Meanwhile, landscape design strategies and measures to avoid this kind of cases are supplied through studying the accidents. Key words: landscape architecture; high-density population; stampede accident; adaptability design

随着经济的飞速发展,各种大型广场、地下建筑和大型商业娱乐场所越来越多,与此同时,这些场所因高密度人群聚集而引起踩踏灾祸的案例也屡见不鲜[1]:2014年12月31日晚,上海外滩陈毅广场发生群众拥挤踩踏事故,致36人死亡,41人受伤;2014年10月3日晚,印度北部比哈尔邦省会巴特那发生严重踩踏事故,造成32人死亡,多人受伤;2014年1月5日,宁夏固原市西吉县北大寺发生踩踏事故,造成14人死亡;2010年7月24日德国音乐节,人群在音乐节活动现场附近的地下通道里发生拥堵,造成恐慌性踩踏事件,死亡人数19人,另有342人受伤。

在这些踩踏事故发生后,官方和民众一般都认为是组织和管理方面的原因导致的结果,而很少从室外空间适应性设计上去考虑原因。我们认为合理的外部空间设计能大大减少此类事故的发生,高密度人群下外部空间适应性设计应该成为风景园林设计中的一个重要环节。外部空间风景园林适应性设计应从避免踩踏事故的角度出发,对不同类型、不同用途、不同条件的室外景观场地进行分析;在风景园林设计时,利用景观设计的方法,尽量避免可能导致踩踏事故发生的因素,使风景园林设计成为提高城市安全性的一种重要手段。

国外大量研究显示[2],当行人空间值接近0.28m2/人,即人群密度为3.6人/m2时,人群就容易出现危险。广东省公安部门有关负责人援引一项研究数据指出,室外公共场所达到0.75m2/人时,即必须启动应急预案。实际上,当公共空间中行人空间值接近0.47m2/人时,人群就会变得非常拥挤,接近堵塞。因此国内有专家建议:公共场所高强度客流正常集散的安全性人均占有空间指标,应大于0.47m2/人,即1m2内站了2个人。外部空间风景园林适应性设计时也需要按这个指标对人群密度进行分析计算。

对已发生的踩踏事故原因进行分析,能让设计人员对高密度人群适应性设计有更好的理解。下面为上海外滩踩踏事故的详细分析。

1 缘由与机理

1.1 上海外滩踩踏事故经过

2014年12月31日晚,上海外滩[3]周边聚集大量游客,其中观景平台处人群最为拥挤。23:30,游客误以为在外滩举行的“灯光秀”节目时间到了,部分人想上到观景平台,部分人想下观景平台,人流产生对冲。第一次踩踏的事发地点为陈毅广场通往外滩观景平台的阶梯上,23:34,阶梯最低处有人被挤倒,更多的人被层层涌来的人浪压倒,形势开始失控。踩踏引起了混乱,紧接着,由于人流量大、秩序混乱,在台阶不远处的中山东一路、南京东路丁字路口,发生了第二次踩踏。事故最终导致35人死亡,42人受伤。


图1 踩踏地点


图2 人流聚散点


图3 外滩踩踏隐患点平面图


1.2 上海外滩踩踏事故的直观原因分析

高密度人群流动与潮流类似,前进中的潮流在没有受到阻碍的时候,以一线潮的形式向前缓缓推进,当遇到堤坝阻碍的时候,会展现惊人的能量,形成壮观的冲天潮[4]。而当前进的潮水与反射折回的潮水相碰的时候,会形成惊天动地的回头潮。而高密度人群流动时在遇到狭窄的空间或2股人流发生对冲时会和潮流一样,在碰撞处展现能量。

本次上海外滩践踏事故发生的地点为图1中的A处和B处,其中A处为陈毅广场与外滩观景平台的上下通道。由于陈毅广场面积很大,聚集了大量的人群,而A处通道宽度只有5m,且为台阶,当陈毅广场上高密度的人群“流动”到A处时因宽度不足人流受阻而形成“冲天潮”。图2为上海外滩改造完毕后开放的第一天,从这张图上可以清晰地看出,A处因宽度不足而导致人流非常密集。

B处为南京东路与陈毅广场交界点。南京东路为上海最著名的步行街,而且也是游客进入外滩的主要通道,人流量非常大。在白天由于有道路红绿灯对人流的间隔控制放行,B点处不会太拥堵。而在有重大活动的晚上,且时间接近24点时,外滩车行道也都挤满人的时候,游客会无视红绿灯,源源不断地从南京东路穿马路到陈毅广场,这股人流与从外滩观景平台上返回的人流在台阶处发生碰撞,当有一点点意外时,就能形成能量惊人的“回头潮”。

1.3 上海外滩踩踏事故中流动人群机理分析

1.3.1 流动人群中的“漩涡”现象[5]

自然水体在流动时,由于河底阻碍物的作用,水体中会形成一个个漩涡,人群流动时也有类似现象。由于人群的构成差异以及目的和任务不同,在人群的单向运动过程中,个体行走速度会有慢有快,如果人群密集程度较低,步行较快的人会绕过步行速度较慢的人,此时会在慢行的人周边因流动停滞而形成一个个“漩涡”。如果人群密集度很高,或者后面人群形成的压力较大,在“漩涡”处就很容易发生跌倒或绊倒的现象。

1.3.2 瓶颈处的波动现象[6]

在通道的“瓶颈”处,由于人流方向产生的有规律的变化情况叫作瓶颈处的波动现象。人流相向运动时,在狭窄的瓶颈处会出现人流的相互干扰和混乱,如果瓶颈部位位于一个较大的空间时,这种干扰的影响会更大。人群在通过瓶颈时,一旦某一方向有人通过瓶颈,同一方向的其他人就会随他很容易通过;当另一方向形成的人群压力大于正在通过的一方时,正在通过的这一方会停止,而另一方向的行人则开始通过。如此往复,即形成所谓的“波动”。

1.3.3 发生意外时高密度人群中人的行为表现[5]

高密度人群由于恐慌、骚乱或人群摔倒时,会发生以下行为特征:每个人都变得非常紧张,并且趋向于盲目行动,个体之间开始推挤,相互作用成为主要特征;在通过通道的“瓶颈处”时,人群十分混乱,人群之间挤压的相互作用,可使压力高达4 500N/m,这个压力足以使栏杆倒塌,把砖墙推翻;当有人跌倒或受伤,而摔倒受伤的人形成了障碍,此时会出现踩踏现象;在出口处由于通道变窄拥挤加剧,人与人靠得很近时相互之间的摩擦力和挤压力,使人的速度降低,产生了“因快致慢”的现象。

1.3.4 踩踏事故中伤亡原因分析

踩踏事故中人员伤亡的原因主要是由过度拥挤导致的,在人群拥挤的情况下,人群的密度很高,人几乎不可能运动。当拥挤事故发生时,人群会产生很大的压力,对人群中的有些人(如老弱病残)来说,这种压力是难以忍受的,会导致窒息死亡。通常,护栏附近(或墙壁)的人及倒地的人所承受的压力最大,压力会逐步限制人的呼吸,每一次呼气后,挤压负荷会使下一次吸气更加困难。如果不进行及时的救治,窒息后的人会缓慢死亡。当压力达到窒息程度后,致人死亡的临界时间为1min左右。

1.3.5 踩踏事故中作用力的分析

踩踏事故中产生的力可以达到人体不可承受或不可控制的程度。这种力来源于人群内部,主要有2种形式。一是人与人(或人与固定边界)之间的推挤作用;二是倾斜人群压在其他人身上的作用力。通过对事故现场因压力作用而变弯曲的钢质扶手进行检测表明,这种力要超过4 500N。因此,拥挤踩踏事故中导致伤亡的受力方式有2种情况:一是当人群中有人因故倒在地上时,其他人因躲避不及而压在他身上的垂直方向上的作用力;二时人群在争抢过程中产生的水平方向的挤压力和身体倾斜产生的推力。当力的作用达到一定限度时,人就会发生压缩性窒息。

由以上流动人群机理分析可知,上海外滩踩踏事故发生的直接原因是人群密度过高,而由陈毅广场通往外滩观景平台的台阶通道太窄,当高密度人群拥挤在台阶通道时,如果有人摔倒即会发生踩踏和挤压,在很短的时间内即会发生伤亡事故。而这种伤亡事故由于人群的惊恐喊叫而导致恐慌,这种恐慌让人群更加混乱,进而导致南京东路与陈毅广场的台阶交界处发生踩踏。拥挤的人群也让急救车无法在短时间内进入事故现场,这也会导致受伤人群死亡率的增加。


图4 A点处照片


图5 B点处照片


图6 C点处照片


图7 D点处照片


图8 E点处照片


2 高密度人群下的外滩环境隐患点分析及优化建议

在上海外滩踩踏事故中,虽然发生踩踏伤亡的地方只有2处,但根据上海外滩踩踏事故原因机理分析,结合现场的调查,笔者认为在高密度人群下上海外滩其他地方亦存在着踩踏隐患,主要有:重要通道通行宽度不够,重要通道未设人流分流栏杆,局部通道有容易导致人流摔倒的高台阶,重要通道缺少监听监控设备等。


图9 外滩出入口分析


2.1 外滩踩踏隐患平面分析及优化建议

外滩隐患点如图3中红框所示,隐患原因及优化建议见表1。

2.2 现阶段外滩人流管理模式建议

由于外滩刚改造完毕,如果再次改造费时费力,以上的优化措施建议结合后期外滩改造进行。现阶段建议外滩按三级管理模式进行管理,一是日常管理模式,即在非节日时间,由于人流量相对较少,外滩现有的通道、台阶及出入口均能满足人流要求,可以不用对外滩人群进行干预。二是节假日管理模式,通过增设栏杆、封锁局部出入口、增加现场管理人员的方式对人流进行导向,让人流流向有序,避免踩踏。三是重要活动管理模式,封闭外滩重点地段,采用售票的方式对进入外滩的人流进行限制。

2.3 其他方面的优化建议

2.3.1 增设监控系统

可以对整个外滩进行视频监控、监听及广播。监听点可以选择在重要节点,如台阶、观景平台出入口,当通过监控视频发现有意外时,迅速打开监听系统可以更好地判断现场的情况,并及时通过广播系统引导人群。另外还可以通过视频智能监控系统对人群密度进行估计,当达到一定程度时可以自动报警提示。广播可设计双向通话机制,可向指挥中心及时反馈现场情况。

2.3.2 临时增加活动疏散台阶

上海外滩陈毅广场到上海市人民英雄纪念塔这一段为外滩的主要活动空间(图9),在这一段有 A、C、D、F、E 5个出入口,F处出入口最宽,有27m,D点其次,有10m,C点为3.6m,A点宽度为5m。由于G点观景平台在举办活动时为外滩人群最集中点,而这一处平台离最宽的出入口F点之间的距离有200多米。主要出入口的设置离平台太远会导致人流疏散缓慢。建议在举办大型活动时,可以在G点观景平台靠市政道路一侧设置临时钢架台阶,可以让外滩主要人流快速分散。

2.3.3 应急救援通道

在外滩人群拥挤的情况下,一旦发生紧急事件,急救车很难及时进入外滩中心地带。考虑到外滩旁边的车行道底下为外滩隧道,建议在车行道与观景平台之间增设几个人行出入口通道和外滩隧道连通,在紧急情况下,救护人员可以直接通过人行出入口通道进入事故现场。外滩旁边的黄浦江也可以作为应急通道,江上停泊应急救生船,紧急时直接由黄浦江进入外滩观景平台现场。

3 高密度人群下外部空间的适应性设计建议

3.1 重要出入口、重要通道通行能力评估系统

对外部环境的重要出入口、重要通道及主要通行台阶宽度进行评估,防止通行能力不够;在条件许可的前提下,重要出入口、重要通道及主要通行台阶中间部位应设分隔栏杆;重要出入口及通道尽量避免设计复杂或有阻碍物[6],比如台阶采用变宽变高设计,在重要通道设置花箱及座凳等。

3.2 人群快速疏散系统

外部空间适应性设计应考虑在紧急情况下人群可以快速疏散,两侧有挡墙或栏杆封闭的重要狭长通道,应每隔一段距离设置活动出入口,以备在紧急状态时可以分散人流。结合景观空间布局,将重要景观节点分隔成一个个单独的空间,在举办重要活动时可以将高密度人群分散成单个群体,减少人流的流动速度。重要活动广场周边绿化建议减少灌木设计,以大乔木及草坪设计为主,在紧急状态时,民众可以通过绿地分散[7]。

3.3 监听监控系统

室外监控及背景音响系统应统一考虑。重要出入口、重要活动广场、重要台阶及通道应加设监控系统及广播系统,在条件许可的情况下,可以增设监听系统,以便在紧急情况时可以直接监听现场的声音。

4 结语

高密度人群下外部空间风景园林适应性设计研究涉及的学术领域广泛,而笔者自身的知识经验有限、加之相关研究资料不多及限于篇幅、时间等原因,文章的内容难免有不足之处。许多有价值的内容还有待于进一步发掘,文章中所提出来的一些原则和方法还需要在实践中进行检验。希望本文的研究能对高密度人群适应性设计的发展起到一定的参考作用。

注:文中图1引自http://blog.sina.com.cn/s/blog_baf280a90102vbc7.html;图2引自http://news.163.com/photonew/00AN0001/8534_02.html;图3引自http://www.sosyes. cn/;其他图片均由作者拍摄或绘制。

参考文献:

[1] 曹文姣,林金冰.近年来恶性踩踏事件一览[EB/ OL].[2015-01-01].http://www.fjtv.net/folder331/ folder381/2015-01-01/34343.html.

[2] 杨辉.1平方米站两人须管控[N].羊城晚报,200501-03.

[3] 吴威,奚文沁,奚东帆.让空间回归市民:上海外滩滨水区景观改造设计[J].中国园林,2011(7):2225.

[4] 潘存鸿,鲁海燕,曾剑.钱塘江涌潮特性及其数值模拟[J].水利水运工程学报,2008(2):1-9.

[5] 卢春霞.人群流动的波动性分析[J].中国安全科学学报,2006(2):30-34;146.

[6] 贾刘耀,毛华松,杜春兰.基于社会信息网络环境下人群聚集频发的公共空间安全设计研究[J].中国园林,2015(9):60-64.

[7] 徐波,郭竹梅.城市绿地的避灾功能及其规划设计研究[J].中国园林,2008(12):56-59.

(编辑/金花)

作者简介:

陈红山/1976年生/男/湖北监利人/上海交通大学园林系在读硕士研究生/研究方向为风景园林规划与设计(上海 200030)

朱黎青/1972年生/男/上海交通大学讲师/华中农业大学在读博士研究生(上海 200030)

《中国园林》2016年5月第5期 目录

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