导读
今年5月12日是第18个全国防灾减灾日。城市公共空间的消防安全与防灾减灾息息相关,故今日特别推送以下研究。
在“露营经济”快速发展的背景下,露营人数急剧增加,但不规范的露营行为导致消防安全事故频发,严重威胁人民生命财产安全与社会环境可持续发展。本研究以沈阳市莫子山公园为实证对象,基于韧性城市理论与公共安全三角形理论,采用AHP层次分析法与FDS火灾动力学仿真模拟技术,结合功能分区、设施配置及人群行为特征的系统性分析,量化评估城市露营场所消防安全韧性。研究结果表明:实证区域消防韧性综合评分较低,存在功能分区失序、消防设施空间配置失衡及疏散系统效能不足等结构性缺陷;火灾动力学模拟显示,不同地形下的火灾蔓延情况呈现显著差异,帐篷间距压缩至临界值将导致烟气积聚风险倍增。基于此,研究从空间规划、人群引导、运营管理三方面提出优化策略,通过功能分区重组、基础设施强化与AI风险防控平台建设,实现露营场所从“体验导向”向“安全韧性协同优化”的范式转型,为城市公共空间治理提供科学依据与技术路径。
本文字数:8160字
阅读时间:25分钟
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作者 |何浩、赵梓航、王流玲、王梓宁、陈依诺、毕小涵
沈阳建筑大学
关键词
露营,露营场所,消防韧性,消防风险,火灾仿真模拟,应急管理,韧性城市
#1
引 言
近年来,随着“露营经济”的快速发展,露营成为居民假日休闲的重要方式。2023年1月31日,住房和城乡建设部办公厅下发的《关于开展城市公园绿地开放共享试点工作的通知》指出:“在公园草坪、林下空间以及空闲地等区域划定开放共享区域,完善配套服务设施,更好地满足人民群众搭建帐篷、运动健身、休闲游憩等亲近自然的户外活动需求,是扩大公园绿地开放共享新空间的重要举措”[1]。大众点评的数据显示,2022年清明期间“露营”的搜索量上涨315%。然而,露营场所普遍存在消防设施不足、可燃物管理粗放、人群安全意识薄弱等问题,导致火灾事故频发。据南京消防部门,仅2022年4月就累计接到草坪类火灾报警118起,这大多是由于露营者用火不慎而导致的。粗暴传统的“被动响应”式消防管理模式已难以适应露营场所的动态风险特征。在此背景下,如何构建科学评估体系,提高露营场所的消防安全韧性水平,成为城市规划与公共安全领域亟待解决的课题。
本研究以韧性城市理论、公共安全三角形理论为理论支撑,构建城市露营场所消防安全韧性评估体系,并以沈阳市莫子山公园的实证对象,通过现场调研和仿真模拟等手段识别影响消防韧性的关键因子,提出相应策略,以期为城市露营场所的消防设施规划、风险动态监测及突发事件应急处置提供可行的方法,推动城市公共安全与休闲空间发展的协同优化。
#2
理论基础和研究框架
2.1
理论基础
2.1.1 韧性城市理论
该理论强调城市能够凭借自身系统的适应力、抵抗力和恢复力,有效抵御火灾、爆炸及自然灾害等各类灾害事故,从而减轻灾害造成的损失,并能在灾后迅速恢复至正常运行状态。
2.1.2 公共安全三角形理论
该理论作为公共安全风险管理的重要分析框架,其认为突发事件、承灾载体、应急管理、灾害要素这四大要素共同组成了整个“三角形”理论模型[2]。强调在突发事件中,人的安全意识、救援能力和管理者的决策对降低风险至关重要。本研究运用该理论,从人、物(空间)和系统(管理)三个方面进行评估体系建构和实证分析,进而提出优化策略,为露营地消防安全风险治理提供全面而系统的视角。
2.2
核心概念界定
2.2.1 城市露营场所
指依托城市建成区内公园绿地、商业空间或滨水岸线等人工或半人工场地,在明确范围内为市民提供户外露营(本研究的露营主要形式为“帐篷露营”)服务及相应设施的场所[3]。
2.2.2 消防风险
指特定时空场域内由致灾因子、灾害事件及损害后果构成的火灾发生概率系统。露营场景的消防风险管理体系主要涵盖人因风险、物态风险及管理机制三个维度,其中人因风险(如随意丢弃烟蒂、火源管控失当、用火监护疏忽等行为)与物态风险(如易燃物堆积、消防设施缺损等)是构成消防风险隐患的核心要素。
2.3
研究框架
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图1 研究框架(自绘)
#3
实证对象现状特征
3.1
实证对象选择
依据《休闲露营地建设和服务规范》,沈阳市中心城区现状露营场所可划分为经营性与公共性两类。通过百度地图POI数据抓取、小红书和微博等社交平台分析及实地预调研,结合景观要素与规模特征总结分类体系,筛选出兼具功能代表性与场地特殊性的样本。经过两轮筛选,最终选定莫子山公园为本次研究实证对象。
莫子山公园位于沈阳市浑南新城生态景观轴东端,占地面积52.5公顷。该园融合林地、草坪、水域等多元景观要素,配备较为标准的露营场地。作为沈阳市首批开放共享试点公园,其承载“公园+露营”新型休闲功能,日均接待超2000人次。因其人流量大、地形复杂且消防安全隐患突出,符合“典型性与风险性并存”的实证研究需求。
3.2
空间结构特征
3.2.1 功能分区与空间分异
莫子山公园作为复合型城市公共空间,聚合文化创意、休闲娱乐等多种功能。其空间结构呈现圈层式布局特征,全域地形以中央隆起丘陵为核心向外围平缓过渡,通过三级道路网络实现功能分区联动。
莫子山公园露营功能区依据地形特征与使用需求划分为三大特征露营单元:北部草地-林地复合区(A区)依托平缓地势与运动场形成线性露营带;中部设施核心区(B区)以硬质铺装为主,露营点与基础设施空间耦合度较高;南部丘陵私密区(C区)以陡坡松杨混交林为主体,露营点位多分布于林缘缓冲带,兼具景观吸引力与火灾风险。
莫子山植被配置与地形特征共同塑造火灾风险梯度分异。中央丘陵区以松树、柳树等易燃树种为主体,形成全年高火灾风险基底;西部与北部区域通过低矮灌木与草坪的复合配置虽降低可燃物连续性,但冬春干旱期仍存在地表火蔓延隐患;中部硬质铺装区作为天然防火隔离带,风险较低。
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图2莫子山公园现状和功能结构(自绘)
3.2.2设施配置与疏散路径
莫子山公园现状应急设施存在空间配置失衡与质量缺陷。消防设施覆盖率较低,紧急救援响应时效性不足。根据现场调研结果,消防设施存在老化、灭火器压力异常,水压不达标等问题。疏散标识系统则存在路径指向错误、图文模糊等问题,在烟雾干扰环境下信息传递效率明显降低,存在次生灾害风险升级的潜在危机
公园现状疏散系统效能受地形制约显著:中央陡坡区路径狭窄且标识密度不足,紧急疏散时易产生方向迷失;边缘平缓区依托连续铺装网络形成快速逃生通道,但局部节点因休憩设施侵占导致通行效率下降;草地平缓区地形平坦,疏散效率较高。
3.3
人群特征
3.3.1 人群画像和行为特征
通过实地观察与问卷调查,莫子山公园现状露营群体可划分为三类典型群体,其行为模式与空间偏好存在较为显著差异:
①家庭组团型:以多代际家庭为核心,偏好设施聚集区域,行为以儿童看护与集体休憩为主。该群体用火行为较为谨慎,倾向于使用电烤炉等低风险设备,帐篷布局多沿道路呈线性分布。
②好友聚会型:以青年群体为主,常见于林缘私密性较强的坡地,行为特征表现为高频率的明火使用(烧烤、篝火)与多任务并行(烹饪、娱乐),帐篷密度较高,火源监管存在间歇性疏忽。
③老年休闲型:多以老年群体为主,地点选择偏好硬质铺装区域,行为以静态社交为主,偏好便携式卡式炉,虽用火时段集中但看护连续性较强。
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图3 露营帐篷空间组织模式(自绘)
露营帐篷的空间组织模式(图3)本质上是露营者对环境要素的适应性选择结果,其形态特征与地形条件、空间开放度及功能需求形成耦合机制。莫子山公园可识别出四类典型组织模式:向心式布局集中出现于设施密集区,帐篷以游乐场、休憩广场为核心呈同心圆分布,空间组织受公共服务设施可达性与儿童活动监护需求双重驱动;条带状布局多沿滨水区及坡顶等高线延伸,帐篷间距规律性显著,受景观视线通廊与地形限制共同作用;组团式布局多分布于在林缘过渡带,常以5-7顶帐篷构成簇群,私密空间占比高;散点式布局则广泛分布于开放草坪区,帐篷间距离较大,火灾蔓延风险也较小。
3.3.2 人群安全意识
莫子山公园露营人群的安全认知呈现“知识碎片化”与“行为实践脱节”的双重特征。根据现状调研,多数露营者虽能识别不当用火、易燃物堆积等基础风险,但对消防设施操作规范与疏散路径的认知深度不足,普遍存在“知而不行”现象。私密性较强的林缘与坡地区域因环境遮蔽形成的“安全错觉”,导致明火使用频率显著高于开放区域,部分露营者甚至违规在帐篷遮蔽下进行烧烤,加剧消防风险。尽管多数群体认同人为因素是火灾主因,但对地形坡度、植被易燃性等环境致灾机制认知薄弱,缺少相应的应急处置能力,对消防器具携带意识普遍缺失,暴露出“风险感知钝化—行为决策冒险”的认知传导缺陷。
#4
消防韧性评价和分析
为系统解析城市露营场所消防风险致灾机制,本研究基于AHP层次分析法与FDS仿真模拟技术,构建消防风险评价指标体系,并以沈阳市莫子山公园为实证对象,场景化模拟火灾,旨在为精准化消防治理提供量化依据。
4.1
消防韧性评价
4.1.1 韧性评价指标体系构建
基于公共安全三角形理论框架,结合城市露营地空间特征与人群行为模式,本研究构建“消防风险-人群认知”双维度消防韧性评估体系。首先,通过文献分析,筛选具有空间可干预性、数据可量化性的核心指标:预防能力聚焦设施配置与空间抗火性;应对能力侧重疏散路径通畅度、消防服务半径等时效性指标;恢复能力涵盖应急预案完善度与人群自适应力等指标。筛选完指标,采用层次分析法确定指标权重,邀请5名消防工程与城市规划领域专家进行两轮打分,构造判断矩阵并通过一致性检验,确保权重分配的客观性与逻辑严谨性。
指标体系最终形成“消防风险-人群认知”双目标层协同评估模型。其中,消防风险维度(目标层X)量化客观环境隐患,包括救援能力、致灾因素与疏散硬件条件;人群认知维度(目标层R)评估主观行为特征,覆盖用火规范、设施操作能力及应急意识。消防风险维度(X)总权重为1.0,人群认知维度(R)总权重为1.0,二者独立计算后综合加权,以适应不同管理场景需求。
表1 消防风险维度评价指标体系(自绘)
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表2 人群认知维度评价指标体系(自绘)
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4.1.2 消防韧性评价结果
根据现场调研结果,本研究采用分区评价法(表3)量化指标,按区域面积综合加权得到整体结果。整体而言,莫子山公园消防安全维度评价总分为 2.46 分(满分5分),处于中下水平,园区安全水平亟待提升。根据评价结果,园区物理环境与管理机制存在多重缺陷:一是功能分区不合理,私密露营区因地形复杂、植被易燃且帐篷密度超标,是火灾风险的高危区域;二是消防设施布局与疏散系统存在明显短板,标识不清、路径狭窄等问题严重削弱应急响应效能;三是防火基础设施薄弱,可燃物管控与智能监测体系尚未有效建立,这些结构性风险均暴露出当前“重体验轻安全”的规划倾向。
表3 消防风险维度分区评价结果(自绘)
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根据调研问卷,人群认知维度评价总分为2.40分,为中下水平,揭示了行为与规范的深度脱节。露营者普遍缺乏用火规范意识与应急处置能力,具体表现为对管理规定知晓率低、消防设施操作技能缺失以及风险判断能力不足。认知盲区与侥幸心理叠加,导致违规用火行为在私密空间高频发生,易形成“环境诱导风险-行为加剧隐患”的恶性循环。
4.2
火灾场景仿真模拟分析
为了更精确地还原露营地火灾场景,研究露营地火灾影响机制,针对性提出优化措施,本研究以莫子山公园为实证对象,利用计算机仿真模拟软件进行等效物理模型多场景仿真模拟。
4.2.1 模拟场景构建
计算机火灾软件模拟主要三个方法:区域模拟、场模拟和场-区-网模拟方法。场模拟在火灾烟气研究中应用较多,FDS软件主要方法是场模拟,是以大涡模拟理论为核心的计算机火灾模拟软件[4]。本研究基于火灾动力学仿真(FDS)平台,采用Pyrosim软件构建高精度露营地火灾仿真模型。该软件通过大涡模拟算法实现对火灾蔓延过程的三维动态还原,支持燃烧材质、火源功率、环境风速等多参数耦合分析,在建筑与森林火灾研究中具有成熟应用经验。
模拟实验框架采用“现状还原-变量优化”双路径设计,分三阶段实施:首先,基于实地调研数据,利用SketchUp建立露营地三维数字模型,真实还原A、B、C三区地形、植被与帐篷分布特征;其次,在Pyrosim中赋予模型可燃物燃烧特性参数。植被选取树高、冠幅、胸径、树冠高、树冠参数、树种参数、地区参数、综合燃烧热参数共8个参数作为建立树木简化模型的基本参数[5]。最后,通过多情景模拟对比,量化分析帐篷间距、铺装率与消防设施布局对火势发展的影响规律。
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图4 仿真模拟实验框架(自绘)
场景构建聚焦典型风险区域,本研究选取清明节、劳动节等高密度露营时段的帐篷分布热力图,筛选点位重合度超过40%的区域作为核心模拟对象。针对A区、B区、C区分别设置基准情景(M1-M3)与优化情景(S1-S3)。通过热释放速率、烟气扩散路径等关键参数的动态监测,揭示空间要素与火灾风险的定量关联机制。
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图5 仿真场景建模及参数设定(自绘)
4.2.2 模拟结果分析
场景M1(基于区域A):火势主要沿地面可燃物(帐篷、吊床)水平蔓延,移除下风向3m范围内可燃物可使初期扑救时间窗口延长42秒。改造场景S1-1/S1-2通过局部铺装率提升至30%,虽导致火势蔓延时间延长,但私密性布局使帐篷间距压缩,反致高温烟气积聚风险提升。
场景M2(基于区域B):火势受硬质铺装阻隔效应影响,横向蔓延速度较低。改造场景S2-1/S2-2实施帐篷蜂窝状布局(间距扩至4m)后,火势峰值温度从600℃降至420℃,且烟气扩散高度明显减少,验证了功能分区对热辐射控制的必要性。
场景M3(基于区域C):地形坡度>15%区域垂直火势蔓延速度快,较平地区域快3.3倍。改造场景S3-1/S3-2显示,坡地中部设置10m宽碎石隔离带(铺装率50%)可使火线突破时间延迟至210秒,但坡顶集中铺装(S3-2)因热对流增强导致火势扩散范围扩大。由此可见,坡地消防需优先配置立体化设施,单一平面干预效果有限。
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图6 仿真模拟实验结果(自绘)
#5
露营场所消防韧性优化策略
5.1
人群管理层面
在人群层面,消防安全管理策略应构建线上线下立体化宣教体系,依托官方及公益组织在微信、抖音、小红书等新媒体平台制作传播情景化消防科普内容,通过短视频、直播互动等形式提升传播效能;同步在社区、商圈、营地等人流密集区域,组织消防演练等教育活动。
针对露营场景,主管部门可以联合专业机构制定《露营消防安全标准化指引》,运用图文对照、视频等创新形式,通过营地预约系统推送、入园智能终端弹窗、物资租赁捆绑发放等方式精准触达游客。结合营地巡查员现场示范教学,构建“预培训-场景提示-行为督导”的全链条管理体系,重点强化火源管控,促使露营游客应急逃生等核心技能的习得转化。
5.2
空间规划层面
在空间规划层面,可从下列三方面策略来提升露营场所的消防韧性:
功能分区与消防布局:根据地形与人流特征,将露营地划分为帐篷区、烧烤区、娱乐区等功能区,并在集中活动区域(如烧烤区、篝火区)增设消防点,配置灭火器、灭火毯等应急设施,确保数量充足且易于取用。结合地形特点与消防救援需求,绘制并公示消防设施点位地图,标注疏散通道、应急出口等关键信息,便于快速定位救援资源。
基础设施维护与安全强化:定期修缮破损道路,保持路面平整及通行安全;重点检查疏散通道的畅通性,及时清理障碍物,确保紧急情况下人员高效撤离;在关键区域(如路口、密集活动区)设置醒目标识,采用高对比度颜色与清晰字体,明确指引逃生路线、应急设施位置及安全注意事项。完善应急规划,应急规划的时间为应急响应、资源调配、道路交通、设施布置(隔离带)的时间总和[6]。
间距管控与动态引导:因地制宜制定帐篷间距标准(如平坦区域紧凑布局、复杂地形适当放宽),通过地面标识或标线引导露营者自主保持安全距离,避免密集扎营。在高峰时段加强人流监测与疏导,利用广播或移动提示动态提醒消防隐患,强化露营者安全意识。
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图7 消防设施布置示意(自绘)
5.3
营地管理层面
为提升露营区域管理效能与安全保障,可通过创新管理机制引入AI平台构建智能化风险防控体系,在露营区域部署摄像头、传感器等物联设备,实时采集人流量、温湿度、气象变化等多维环境数据并生成动态监测图谱,通过机器学习算法实现火灾隐患、人员聚集、设施异常等风险场景的智能识别与趋势预测,当系统判定风险阈值超标时即刻触发分级预警机制,同步推送警报至管理终端及露营者移动设备,引导人员疏散或启动应急预案;同时基于实时人流量热力图与设施使用数据,AI平台可动态优化人员调度模型,为管理人员及志愿者智能规划巡逻路线与驻点值守方案,实现资源精准投放与监管范围全覆盖。
在服管理服务层面,政府部门可依托政务新媒体矩阵发布政策图解动画与操作指南,借助营地预约小程序构建线上线下一体化服务平台,露营者不仅可实时查询营地饱和度、设施详情并完成预约支付,还可通过智能推送获取安全提示与生态保护指引,而管理部门则可通过预约数据的可视化分析,动态调整服务供给并制定错峰管理策略,最终形成“风险防控-智能调度-信息透明-服务闭环”的协同管理模式,推动露营活动向安全有序、生态友好的方向发展。
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图8 AI智慧管理逻辑(自绘)
参考文献(上滑查看全部)
[1] 李世杰,曾晓悦,樊德良,等.开放共享背景下城市公园绿地露营满意度评价——以广州为例[J].中国园林,2024,40(01):72-78.DOI:10.19775/j.cla.2024.01.0072.
[2] 全学阳.基于公共安全三角形理论的露营地治安风险防控研究[J].上海公安学院学报,2023,33(05):21-30.DOI:10.13643/j.cnki.issn2096-7039.2023.05.003.
[3] 全国休闲标准化技术委员会(SAC/TC 498).休闲露营地建设与服务规范 第5部分:露营公园:GB/T 31710.5-2022[S].中国标准出版社,2022.
[4] 陈思奇.基于PyroSim的棉花露天仓储火灾仿真模拟研究[D].首都经济贸易大学,2019.DOI:10.27338/d.cnki.gsjmu.2019.000978.
[5] 尚超,王克印,黄海英,等.基于PyroSIM的火灾树木建模研究[J].消防科学与技术,2013,32(09):1030-1033.
[6] 陈卓,刘海洋,黄全义,等.森林火灾蔓延模拟及应急路径规划优选[J].林业科学,2024,60(04):52-61.
*本文为2025中国城市规划年会论文
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