公共場所出入口的新型導(dǎo)流柱設(shè)計(jì)

王晨超，張 瑾，向一擘，袁繼婷

（昆明理工大學(xué)，云南 昆明 650500）

0 引言

大容量的城市公共產(chǎn)場所已是隨處可見，例如候車廳、體院館、車展管等；這些公共區(qū)域因?yàn)榫哂写蟊娦?、服?wù)性、人群聚集性等特性通常會(huì)聚集大量的人流。在這些擁擠的公共區(qū)域入口，比如客運(yùn)站售票口，景區(qū)入口等地方，為疏導(dǎo)客流，經(jīng)常使用金屬或塑料制成的固定或不固定的導(dǎo)流桿（例如鐵馬、水馬）以及導(dǎo)流柱（迎賓柱）拉線來進(jìn)行人群疏散性導(dǎo)流，避免擁堵、無序，營造良好的秩序和氛圍。導(dǎo)流柱（隔離柱、排隊(duì)柱）無疑會(huì)成為維持這些場所出入口秩序的重要工具。但目前這些公共場所所用的導(dǎo)流柱在使用和撤離時(shí)都需要人工搬動(dòng)。在正常情況下導(dǎo)流柱能起到導(dǎo)流的作用，但一旦發(fā)生突發(fā)情況這些傳統(tǒng)導(dǎo)流柱由于不能快速拆除或沒有及時(shí)撤離，恰恰發(fā)揮相反的作用，不但不能疏導(dǎo)人群，反倒阻攔人群逃生，嚴(yán)重阻礙人員撤離甚至成為死亡的兇器。因此，有必要設(shè)計(jì)出一種新型導(dǎo)流柱使它能夠滿足正常情況下的導(dǎo)流作用和異常情況下的快速撤離。本文從新型導(dǎo)流柱的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行論述，通過使用環(huán)境等方面對其進(jìn)行有效的分析。

1 設(shè)計(jì)構(gòu)思及方案

1.1 公共場所的定義

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014 5.5.19條文解釋：“人員密集的公共場所”主要指：營業(yè)廳、電影院和體育場館等場所的觀眾廳，公共娛樂場所中出入大廳、舞廳，醫(yī)院的門診大廳等面積較大、同一時(shí)間聚集人數(shù)較多的場所[1]；根據(jù)公安部第73號(hào)令《消防監(jiān)督檢查規(guī)定》 （自2004年9月1日起施行）中第三十五條已有規(guī)定，客運(yùn)車站、碼頭、民用機(jī)場的候車、候船、候機(jī)廳（樓）、公共圖書館的閱覽室、公共展覽館的展覽廳[2]；根據(jù)GA 653-2006《重大火災(zāi)隱患判定方法》第3.3條：人員密集的室內(nèi)場所。如：客運(yùn)車站、碼頭、民用機(jī)場的候車、候船、候機(jī)廳（樓），人員密集的生產(chǎn)加工車間、員工宿舍等[3]。

以汽車客運(yùn)站為例：汽車客運(yùn)站根據(jù)車站設(shè)施和設(shè)備配置情況、地理位置和設(shè)計(jì)年度平均日旅客發(fā)送量（以下簡稱日發(fā)量）等因素為車站劃分等級。這里我們著重討論人數(shù)。

一級車站具備下列條件之一：

（1）日發(fā)量在10 000人次以上的車站；

（2）省、自治區(qū)、直轄市及其所轄市、自治州（盟）人民政府和地區(qū)行政公署所在地，如無10 000人次以上的車站，可選取日發(fā)量在5 000人次以上具有代表性的一個(gè)車站；

（3）位于國家級旅游區(qū)或一類邊境口岸，日發(fā)量在3 000人次以上的車站。

二級車站具備下列條件之一：

（1）日發(fā)量在5 000人次以上，不足10 000人次的車站；

（2）縣以上或相當(dāng)于縣人民政府所在地，如無5 000人次以上的車站，可選取日發(fā)量在3 000人次以上具有代表性的一個(gè)車站；

（3）位于省級旅游區(qū)或二類邊境口岸，日發(fā)量在2 000人次以上的車站。

三級車站：日發(fā)量在2 000人次以上，不足5 000人次的車站。

四級車站：滿足基本設(shè)施，日發(fā)量在300人次以上2 000人次以下的車站。

五級車站：滿足基本設(shè)施，日發(fā)送量在300人次以下的車站。

因此，在這種擁擠的公共區(qū)域出入口更加需要保障人們安全、舒適、順暢的通行，在確保突發(fā)情況下能安全撤離，在不成為阻礙的前提下，設(shè)計(jì)出在正常使用時(shí)能給與人們最大限度的舒適度和通行環(huán)境。所以，設(shè)計(jì)出新型的導(dǎo)流柱是非常有必要的。

1.2 技術(shù)方案

在正常情況下，新型導(dǎo)流柱要發(fā)揮出更出色的導(dǎo)流作用。在突發(fā)情況下傳統(tǒng)的導(dǎo)流柱（鐵馬、迎賓柱等）在發(fā)生突發(fā)情況時(shí)可能會(huì)被人員撤離時(shí)擁擠而碰倒，此時(shí)倒地的導(dǎo)流柱就會(huì)成為人員撤離的絆腳石，特別是在突發(fā)事件下還可能伴隨濃煙、斷電的情況，更是成為人員撤離的障礙，因此，如何實(shí)現(xiàn)突發(fā)情況下導(dǎo)流柱的快速撤離成為本設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

本文所設(shè)計(jì)的導(dǎo)流柱為解決上述問題而采用的技術(shù)方案是：

一種快速升降的導(dǎo)流柱（如圖1所示），包括防護(hù)帽4、滾軸20、外臂8、內(nèi)臂9、電磁繼電器6、電磁鐵12、彈簧19、升降柱10、旋轉(zhuǎn)鉸鏈5、主支柱14、卡齒11、傳動(dòng)帶15、電機(jī)17、輸出軸16、地底升降洞，防護(hù)帽4的底端中心與滾軸20的外圈固定連接，升降柱10的頂端穿設(shè)固定在滾軸20的內(nèi)圈，防護(hù)帽4的底端通過旋轉(zhuǎn)鉸鏈5對稱設(shè)置有中空的外臂8，外臂8的中空腔體的頂端固定連接有彈簧19，中空的內(nèi)臂9設(shè)置在外臂8的中空腔體內(nèi)且內(nèi)臂9頂端與彈簧19的另一端固定連接，電磁繼電器6固定設(shè)置在內(nèi)臂9的中空腔體內(nèi)且電磁繼電器6的電磁鐵12固定設(shè)置在內(nèi)臂9的末端，電磁鐵12的磁極與相鄰導(dǎo)流柱的電磁鐵磁極互為異名極，主支柱14固定設(shè)置在地底升降洞內(nèi)，升降柱10的底端穿設(shè)在主支柱14的中空內(nèi)腔中，主支柱14的頂端側(cè)壁設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸Ⅰ且轉(zhuǎn)動(dòng)軸Ⅰ可在主支柱14的頂端側(cè)壁旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸Ⅰ上固定設(shè)置有輥筒Ⅰ和傳動(dòng)齒輪，輥筒Ⅰ與傳動(dòng)齒輪為同心軸，升降柱10的外壁豎直方向上固定設(shè)有卡齒11，卡齒11與傳動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)，地底升降洞內(nèi)設(shè)置有電機(jī)17，電機(jī)17的輸出軸上固定設(shè)置有輥筒Ⅱ，輥筒Ⅱ通過傳動(dòng)帶15與輥筒Ⅰ傳動(dòng)連接。

文中所述防護(hù)帽4的底端固定設(shè)置有防護(hù)外罩7且防護(hù)帽4套設(shè)在升降柱10的外側(cè)，防護(hù)外罩7的底端固定設(shè)置有環(huán)狀的防護(hù)板13。所述升降柱10在高位時(shí)，防護(hù)板13與地面平行，升降柱10和防護(hù)外罩7的長度均小于主支柱14的長度。

所述地底升降洞底部設(shè)置有支撐臺(tái)，主支柱14的底端固定設(shè)置在支撐臺(tái)上。 所述防護(hù)帽4上表面固定設(shè)置有鋼化玻璃1。所述防護(hù)帽4頂端固定設(shè)置有LED液晶顯示屏2，LED液晶顯示屏2位于鋼化玻璃1的下方，LED液晶顯示屏2的下方固定設(shè)置有與LED液晶顯示屏2電連接的顯示屏控制面板3，顯示屏控制面板3外接主機(jī)。所述旋轉(zhuǎn)鉸鏈5包括耳板Ⅰ、耳板Ⅱ、插銷筒、銷軸、旋轉(zhuǎn)球，耳板Ⅰ與耳板Ⅱ一體成型形成L型連接板，耳板Ⅰ頂端固定設(shè)置旋轉(zhuǎn)球，耳板Ⅱ的兩側(cè)固定設(shè)置水平空心的插銷筒，銷軸穿設(shè)在插銷筒的中心孔內(nèi)。所述防護(hù)帽4底端對稱開設(shè)有弧形滑動(dòng)凹槽18，旋轉(zhuǎn)球滑設(shè)在弧形滑動(dòng)凹槽18內(nèi)，銷軸的兩端與外臂8的頂端固定連接。

2 使用方法及優(yōu)點(diǎn)

所述防護(hù)帽可相對于升降柱自由旋轉(zhuǎn)，顯示屏控制面板外接主機(jī)，可控制LED液晶顯示屏顯示不同內(nèi)容；升降柱表面的卡齒通過與齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)快速升降；內(nèi)臂相對于外臂自由伸縮，可根據(jù)場景選擇合適的伸縮長度，內(nèi)臂中空腔體的電磁繼電器可以讓內(nèi)臂末端的電磁鐵產(chǎn)生與相鄰升降柱的電磁鐵相反的磁性，并進(jìn)行異名磁相吸以使內(nèi)外臂成為相鄰導(dǎo)流柱之間的拉線；正常情況下根據(jù)公共場合人流量的多少確定防護(hù)帽的旋轉(zhuǎn)角度，使用不同的導(dǎo)流柱排列方式，再利用內(nèi)外臂導(dǎo)流。

當(dāng)處于正常情況的時(shí)候，本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)流柱可以根據(jù)場合的人流量對各個(gè)導(dǎo)流柱之間的連接方式進(jìn)行調(diào)整（如圖2a、圖2b所示），當(dāng)公共場合人數(shù)較少時(shí)采用第一種連接方式，出行者可以快速通過；當(dāng)公共場所人數(shù)較多時(shí)，采用第二種連接方式，因?yàn)槿藬?shù)較多排隊(duì)長度就會(huì)變長，至于其他的連接方式這里不再贅述，通過簡單的連接方式轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)最合適的人群導(dǎo)流。當(dāng)發(fā)生緊急意外情況時(shí)，例如火災(zāi)、地震，人們第一時(shí)間會(huì)想到逃離出去，此時(shí)導(dǎo)流柱能夠快速收縮至地下（如圖3所示），并亮起逃離指示燈，協(xié)助人群疏散。本實(shí)用新型可滿足正常和非正常情況下的使用，使用簡單、調(diào)整方便。

圖2 不同人流量的導(dǎo)流（連接）方式

本文設(shè)計(jì)的導(dǎo)流柱的有益效果：

（1）本文設(shè)計(jì)的新型快速升降導(dǎo)流柱的防護(hù)帽相對升降柱可以自由旋轉(zhuǎn)，根據(jù)人流量選擇導(dǎo)流柱的排列方式可以使內(nèi)外臂選擇合適的角度進(jìn)行伸展，滿足各公共場所出入口的使用。

（2）本文設(shè)計(jì)的新型導(dǎo)流柱顯示屏控制面板外接主機(jī)，可控制LED液晶顯示屏在正常和緊急情況下顯示不同內(nèi)容，例如正常使用時(shí)顯示排隊(duì)方向、等待時(shí)長等；在非正常情況下顯示逃離路徑。

（3）本文設(shè)計(jì)的新型快速升降導(dǎo)流柱在正常情況時(shí)升起，在緊急情況下快速降低至地下。

（4）本文設(shè)計(jì)的新型快速升降導(dǎo)流柱內(nèi)臂中空腔體的電磁繼電器可以讓內(nèi)臂末端的電磁鐵產(chǎn)生與相鄰升降柱的電磁鐵相反的磁性，并進(jìn)行異名磁相吸以使內(nèi)外臂成為相鄰導(dǎo)流柱之間的拉線；緊急情況時(shí)電磁繼電器斷電，電磁鐵消磁而斷開，內(nèi)臂被彈簧拉回，外臂由于重力作用下落收回升降柱旁。

圖3 導(dǎo)流柱收縮至地下

（5）本文設(shè)計(jì)的新型快速升降導(dǎo)流柱的升降柱下部的防護(hù)板主要是在導(dǎo)流柱工作時(shí)，避免雜物落入地面凹槽內(nèi)。

（6）本文設(shè)計(jì)的新型快速升降導(dǎo)流柱整體使用簡單，操作靈活，在正常情況下保證人流有序通行，意外情況下保證疏散安全，適用性強(qiáng)。

本文所述的快速升降柱，防護(hù)帽與升降柱可以旋轉(zhuǎn)，可以使內(nèi)外臂選擇合適的角度進(jìn)行伸展（根據(jù)人流量選擇導(dǎo)流柱的排列方式）；通過顯示屏控制器和顯示屏的共同作用，可以在正常和緊急情況下的顯示不同的內(nèi)容（控制器可與電腦連接設(shè)置內(nèi)容）。升降柱通過主支柱和電機(jī)作用實(shí)現(xiàn)升降，在正常情況時(shí)升起，在緊急情況下快速降低至地下；內(nèi)外臂上的電磁繼電器給電磁片提供磁性，正常時(shí)兩個(gè)電磁片之間可以相互吸引，緊急情況時(shí)電磁器消除磁性，電磁片斷開。內(nèi)臂被彈簧拉回，外臂由于重力作用下落收回升降柱旁。升降柱下部的防護(hù)板主要是在導(dǎo)流柱工作時(shí)，避免雜物落入地面凹槽內(nèi)。本發(fā)明整體使用簡單，操作靈活，在正常情況下保證人流有序通行，意外情況下保證疏散安全，適用性強(qiáng)。

3 結(jié)論

由于目前公共區(qū)域所使用的導(dǎo)流柱不能滿足突發(fā)情況下的使用，所以本文針對現(xiàn)有的導(dǎo)流柱安全性能低的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)出一種快速升降的導(dǎo)流柱。本文所設(shè)計(jì)的快速升降導(dǎo)流柱既能夠?qū)崿F(xiàn)快速升降、旋轉(zhuǎn)、伸縮、圖文顯示等適用于各種公共場合，可根據(jù)場合人流量作出調(diào)整滿足導(dǎo)流功能，更能在發(fā)生異常情況時(shí)實(shí)現(xiàn)快速降低至地下，實(shí)現(xiàn)快速撤離，利于人群快速疏散并指示疏散方向，確保公共區(qū)域安全暢通。