高层建筑消防安全疏散培训研究

高层建筑楼宇是城市发展的象征，也是消防安全重点巡查点位。为营造高层建筑内全员参与消防安全工作，通过较为成熟的VR虚拟技术模仿火场不同阶段处理方式和安全疏散要领，辅以动画展示，增强人员的消防安全自救意识和提升消防自救水平。

随着社会经济的高速发展，灾害发生的形式日趋多样化、复杂化，对相应灾害的救援难度也逐渐增大，特别是高层火灾消防安全工作更为重要，如不能及时对高层灾害进行有效控制和对高层人员进行合理消防疏散，极易造成大量人员伤亡和财产损失。随着消防管理进一步深化，每栋高层都已制定疏散计划，研究疏散方案和疏散路线，但日常性消防演习组织的次数少，效果沉淀不明显，遇突发火情时仍有大量人员不清楚或遗忘如何火场避险。一般情况下，绝大多数的火灾现场被困人员可以安全地疏散或自救，脱离险境。因此，必须坚定自救意识，身处现场不惊慌失措，冷静观察，积极采取可行的措施进行疏散自救。尤其是火灾时，在场人员有烟气中毒、窒息以及被热辐射、热气流烧伤的危险；人员在处于惊慌失措的紧张状态时，有造成次生伤亡事故的危险。所以尽快地组织疏散，自发采取疏散措施是首要的。针对上述问题，应重视高层建筑消防隐患治理工作，加快推动隐患排查工作问题及整改。随着火灾模拟计算技术、计算机模拟VR技术、图形处理技术等的快速发展，高层建筑疏散的计算机虚拟培训可帮助相关人员掌握消防疏散基本能力，提升消防意识，降低高层建筑火灾安全事故的风险。本文设计了基于VR虚拟技术和动漫展示的高层建筑消防安全疏散培训，介绍了培训内容设计的规范过程。

1系统的框架体系设计

本VR虚拟系统以虚拟现实软件Unity为基础开发，可以采用在PC机上单独操作的形式。同时，针对高层建筑特点设计动漫，可以更加直观地提升培训效果。1.1用户管理部分是为了方便管理者管理用户而设计的，包括管理员和学员2种用户。管理员维护系统内部的数据，学员用户通过操作软件参加培训。1.2培训设计部分培训设计及效果评定是本虚拟培训系统的主要部分，由管理者来操作，主要用于设计制作培训场景，评定培训、查询和输出效果。为构建真实场景，强化培训考核实效，虚拟VR教学平台根据需要提供第一视角和第三视角，体验方式为全室内体验，在行走策略方面提供真实行走和跳点行走方案。真实行走为手柄控制人物自由行动，优点是体验更加接近真实，缺点是极易出现3D眩晕情况；跳点行走为点击画面中制定的门、道路等符号即人物跳转到该处，优点是不会使人3D眩晕。体验设置方面实现蹲走、站立、跑、停顿、开关门等简单事件动作，当错误操作时提供错误警示，对项目所涉及特效种类包括：喷淋、火焰、干粉、烟雾；可以制作消防栓与火焰互动，角色与消防栓的互动，动态逃生路线引导的显示或隐藏，提供NPC人物跟随(2～3人)功能。1.3动画演示教学部分动画演示教学部分表现形式为全3D动画长篇，其中涉及到的人物，场景，道具为写实风格，在楼宇结构方面参考相关的图纸进行制作，在内部空间的制作方面依据演示需求设置，动画教学中的主要消防道具定点位设置。在整个动画演示教学中依照消防、物业、业主管理单位提供的“标准消防逃生流程”进行示意分镜头绘制，动画时长方面依据最终分镜头执行。教学片采用广播级中文解说，角色动画动作流畅，模型制作规范，画面色调自然。

2系统建设技术要求

2.1网络安全方案本项目属于单机教学项目，仅演示高层建筑消防疏散流程的三维教学以及虚拟VR消防疏散体验培训，独立一台主机操作，无网络服务器设置，无须接入Internet互联网，全套独立系统与外界无关联。2.2设备选型本项目所需设备型号如表1所示。表1设备型号Tab.1Equipmentmodel名称型号和品牌数量单位备注电脑主机惠普(HP)光影精灵2代PLUS1台显示器惠普(HP)25英寸显示器1台虚拟现实设备HTCVIVE智能VR眼镜PCVR3D虚拟现实头盔VIVE1套UPS不间断电源克雷士(KLS)UPS不间断电源S1600VA900W1套触摸屏设备互视达HUSHIDAi5/4G/120G带支架55英寸1套2.3动画部分技术标准动画部分采用的技术标准如表2所示。2.4VR虚拟部分技术标准VR虚拟部分技术标准如表3所示。

高层建筑是经济发展的象征，多是各种经济活动的核心枢纽，所以消防安全是重中之重。通过此项目，构建真实场景，强化培训考核实效。通过基于VR虚拟技术的高层建筑消防安全疏散培训教学平台，工作人员能够体验真实场景下“标准消防逃生流程”，培训更具实践性和真实性，帮助高层建筑上的工作人员掌握消防疏散基本能力，提升消防意识，降低高层建筑火灾安全事故的风险。

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