论文部分内容阅读
摘要：地铁作为现代城市不可或缺的交通工具，它提供给人们的便利是其它交通工具所无法替代的。由于地铁属地下建筑，建筑结构特殊，而且客流量大、人员集中，所以一旦发生火灾，特别容易造成群死群伤的严重后果。地铁火灾问题已经越来越引起人们的重视，对它的研究虽然仍处于起步阶段，但是国际以及国内的研究力度都在大大加强。
关键词：地铁火灾；人员疏散；应急措施；分析
1地铁火灾的基本情况
以下是近年来全球地铁发生的重大灾难事故：1995年10月28日，阿塞拜疆首都巴库的一列地铁列车失火，造成300多人丧生，其中多数人死于毒气中毒。1996年6月11日，俄罗斯莫斯科一地铁列车在行进途中突然发生爆炸，造成4人死亡，7人受伤。1999年8月23日，德国科隆发生地铁列车撞击事故，造成67人受伤，其中7人重伤。2003年2月18日，韩国大邱市地铁发生人为纵火事件，导致198人死亡，147人受伤。2004年2月6日，莫斯科一地铁列车发生爆炸，至少40人死亡，120多人受伤。从上面的事故可以看出，地铁一旦发生火灾，损失往往十分严重。究其原因，主要有以下几点：（1）地铁里面客流量大，人员集中，一旦发生火灾，极易造成群死群伤。（2）地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多可燃，容易造成火势蔓延扩大；有些塑料、橡胶等新型材料燃烧时还会产生毒性气体，加上地下供氧不足，燃烧不完全，烟雾浓，发烟量大；同时地铁的出入口少，大量烟雾只能从一两个洞口向外涌，与地面空气对流速度慢，地下洞口的“吸风”效应使向外扩散的部分烟雾又被洞口卷吸回来，容易令人窒息。（3）由于地铁隧道空间的相对封闭性，车辆起火燃烧后，温度升高，空气体积膨胀，压力增高，热烟气流积聚，极易产生“轰燃”。据测试表明：一般“轰燃”的时间为起火后5min-7min。1987年伦敦地铁火灾中，起火6min后发生了“轰燃”。（4）地铁内空间过大，有的火灾报警和自动喷淋等消防设施配置不完善，起火后地下电源可能会被自动切断，通风空调系统失效，失去了通风排烟作用，大量有毒烟雾和黑暗给疏散和救援工作造成困难。地铁起火原因主要有以下方面：（1）电气故障。地铁车站由于在装修、设备、办公、生活用具方面存在一定数量的可燃物，如果电气设备发生故障，工作人员违章操作，生产生活中用火用电不慎，都有可能引发火灾。1969年11月11日，北京地铁就是因内燃机车电器故障引发特大火灾；1999年7月29日，广州地铁一号线东山口站降压配电所因电器设备故障引发火灾；此外，变配电站的工作环境恶劣、潮湿、多粉尘、通风散热不良，也会导致设备故障而引发火灾事故。比如1995年10月28日，阿塞拜疆首都巴库地铁由于电动机车电路故障发生火灾；（2）引车隧道施工维修中进行焊接、切割作业，工作人员吸烟用火不慎，以及列车运行时产生的电弧，都可能引燃隧道内的可燃物造成火灾。隧道内安装的电缆、电气设备因潮湿、鼠害、维修使用不当发生故障，也易造成行车隧道火灾。（3）乘客违反有关安全乘车规定，擅自携带易燃易爆物品乘车，在车上吸烟用火，或车上电气设备故障，整流器污垢氧化导电性能降低，以及接触不良，兜挂运行线路上的导电体造成短路放弧，都有可能引发火灾。（4）人为纵火等其他原因。1987年11月18日，伦敦皇十字地铁车站的火灾就是由于乘客吸烟后将火柴扔进正在运动的4#自动扶梯内而引发的。
2火灾时人员的安全疏散
“救人第一”是火灾扑救的原则。地铁车站和隧道深埋于地下，空间封闭，通风不良，一旦发生火灾，燃烧生成的烟雾充满地下车站后会削减光的强度，淹没安全通道和疏散指示标志，使乘客难以辨认安全出口。烟雾的浓度增加，光的强度降低，人的视觉减弱，疏散所需的时间也大大增加。火灾中人在往地面疏散时，与向上升腾的烟雾同方向，高温浓烟往往使人失去理智，逃生欲望使人争先恐后涌向安全通道，造成混乱拥挤，严重影响疏散。因而，应对车站各部位确定火灾时人员的安全疏散方案。
2.1国内、外有关规范要求
《地铁设计规范》第19.1.22条提出“两条单线区间隧道之间，当隧道连贯长度大于600m时，应设联络通道，并在通道两端设双向开启的甲级防火门”，其条文说明为“列车有可能在地下区间隧道发生火灾而又不能牵引到车站时，乘客可以从首节列车端头门下至区间隧道，当区间隧道有条件设置纵向疏散通道时，可考虑列车侧门打开疏散乘客，此时可利用两条区间隧道之间的联络通道将乘客疏散到另一条区间隧道内，以便乘客疏散迅速、安全。”其联络通道疏散方案隧道断面示意图如下图所示。另外，中德两国在1999年合作的《中國地铁与轻轨技术标准研究》项目成果中，第三部分德国“城市轨道交通建设和运营规则”的条文中可以看出，其区间隧道事故或消防疏散基本上都采用沿隧道纵向设置疏散平台，每隔不超过600m设置左右线间的联络通道方式。而从美国NFPA130《有轨交通系统标准》的条文可以看出，当区间隧道发生事故时消防安全疏散方式有两种方案：即是沿隧道设直通地面的紧急出口，或是在间距不超过244m的左右线间设置联络通道。从国内外规程、规范可以看出，区间隧道事故和消防疏散方案基本上都采用侧向疏散平台加联络通道方案。即在发生区间火灾而列车无法驶入前方车站时，在隧道内通过侧向疏散平台和联络通道进行人员疏散和灭火救援。
2.2事故列车中的人员疏散
发生区间火灾事故时，首先应将乘客安全撤离事故列车，现阶段主要有两种方法，即通过列车端头门下车或通过列车乘客门下车。北京早期的列车不设端头门且车厢间不贯通，事故或火灾时每辆车上的乘客均通过列车乘客门下车至第三轨受电绝缘保护罩上，扶着列车或隧道壁步行至最近车站。香港地铁采用列车端头门疏散方式，即当列车出现事故时，乘客通过列车端头门下车至道床后步行至最近的车站。但由于地铁设计规范规定，区间隧道发生火灾时，应迎着乘客疏散方向送风，背着乘客疏散方向排烟，即列车一端着火则只能利用另一端门疏散，因此真正能供乘客疏散的紧急安全门只有一个。若在需要疏散的过程中用于疏散的端头门出现一些意外情况则乘客将难以离开事故列车。因而笔者认为采用乘客通过列车乘客门下车或兼用两种方式比较安全。
3结语
重视各应急措施的配合，充分利用车站的消防设施，采取有效的人员疏散方案，协调控制各种防排烟方式，确保通风系统排除烟气的方向与多数乘客疏散方向相反，保证人员疏散过程的应急照明及疏散路径的指示。另外，加强地铁自身的防灾、抗灾能力对于地铁建设也是非常重要的。地铁火灾中的有毒烟气主要来源于地铁站内的可燃物，韩国大邱地铁火灾的重要教训之一就是列车上的座椅采用可燃物装饰。因此，地铁车站建筑装修材料、列车车厢内的装饰材料及座椅、车站公共区及安全通道的吊顶、墙面和地面均应采用不燃材料，至少应采用发烟量少且毒性小的难燃材料，隧道内的光纤电缆也应采用无毒不燃、抗燃能力强的材料。地铁的非燃化设计是预防火灾发生和阻止火势蔓延扩大的有效措施，应予以高度重视。在此基础上，应加强管理制度，查改隐患，提高防灾意识，从而创造安全的地铁运营环境。
参考文献：
[1]李意.地铁车站火灾条件下疏散客流状态的仿真分析[D].西南交通大学，2017.
[2]田鑫.地铁车站火灾疏散研究[D].西南交通大学，2017.
[3]穆娜娜.地铁车站人员疏散能力及其仿真研究[D].湖南科技大学，2014.
[4]汪海.地铁火灾人员疏散仿真分析及其应对措施[J].中国高新技术企业，2012（04）：44-46.
关键词：地铁火灾；人员疏散；应急措施；分析
1地铁火灾的基本情况
以下是近年来全球地铁发生的重大灾难事故：1995年10月28日，阿塞拜疆首都巴库的一列地铁列车失火，造成300多人丧生，其中多数人死于毒气中毒。1996年6月11日，俄罗斯莫斯科一地铁列车在行进途中突然发生爆炸，造成4人死亡，7人受伤。1999年8月23日，德国科隆发生地铁列车撞击事故，造成67人受伤，其中7人重伤。2003年2月18日，韩国大邱市地铁发生人为纵火事件，导致198人死亡，147人受伤。2004年2月6日，莫斯科一地铁列车发生爆炸，至少40人死亡，120多人受伤。从上面的事故可以看出，地铁一旦发生火灾，损失往往十分严重。究其原因，主要有以下几点：（1）地铁里面客流量大，人员集中，一旦发生火灾，极易造成群死群伤。（2）地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多可燃，容易造成火势蔓延扩大；有些塑料、橡胶等新型材料燃烧时还会产生毒性气体，加上地下供氧不足，燃烧不完全，烟雾浓，发烟量大；同时地铁的出入口少，大量烟雾只能从一两个洞口向外涌，与地面空气对流速度慢，地下洞口的“吸风”效应使向外扩散的部分烟雾又被洞口卷吸回来，容易令人窒息。（3）由于地铁隧道空间的相对封闭性，车辆起火燃烧后，温度升高，空气体积膨胀，压力增高，热烟气流积聚，极易产生“轰燃”。据测试表明：一般“轰燃”的时间为起火后5min-7min。1987年伦敦地铁火灾中，起火6min后发生了“轰燃”。（4）地铁内空间过大，有的火灾报警和自动喷淋等消防设施配置不完善，起火后地下电源可能会被自动切断，通风空调系统失效，失去了通风排烟作用，大量有毒烟雾和黑暗给疏散和救援工作造成困难。地铁起火原因主要有以下方面：（1）电气故障。地铁车站由于在装修、设备、办公、生活用具方面存在一定数量的可燃物，如果电气设备发生故障，工作人员违章操作，生产生活中用火用电不慎，都有可能引发火灾。1969年11月11日，北京地铁就是因内燃机车电器故障引发特大火灾；1999年7月29日，广州地铁一号线东山口站降压配电所因电器设备故障引发火灾；此外，变配电站的工作环境恶劣、潮湿、多粉尘、通风散热不良，也会导致设备故障而引发火灾事故。比如1995年10月28日，阿塞拜疆首都巴库地铁由于电动机车电路故障发生火灾；（2）引车隧道施工维修中进行焊接、切割作业，工作人员吸烟用火不慎，以及列车运行时产生的电弧，都可能引燃隧道内的可燃物造成火灾。隧道内安装的电缆、电气设备因潮湿、鼠害、维修使用不当发生故障，也易造成行车隧道火灾。（3）乘客违反有关安全乘车规定，擅自携带易燃易爆物品乘车，在车上吸烟用火，或车上电气设备故障，整流器污垢氧化导电性能降低，以及接触不良，兜挂运行线路上的导电体造成短路放弧，都有可能引发火灾。（4）人为纵火等其他原因。1987年11月18日，伦敦皇十字地铁车站的火灾就是由于乘客吸烟后将火柴扔进正在运动的4#自动扶梯内而引发的。
2火灾时人员的安全疏散
“救人第一”是火灾扑救的原则。地铁车站和隧道深埋于地下，空间封闭，通风不良，一旦发生火灾，燃烧生成的烟雾充满地下车站后会削减光的强度，淹没安全通道和疏散指示标志，使乘客难以辨认安全出口。烟雾的浓度增加，光的强度降低，人的视觉减弱，疏散所需的时间也大大增加。火灾中人在往地面疏散时，与向上升腾的烟雾同方向，高温浓烟往往使人失去理智，逃生欲望使人争先恐后涌向安全通道，造成混乱拥挤，严重影响疏散。因而，应对车站各部位确定火灾时人员的安全疏散方案。
2.1国内、外有关规范要求
《地铁设计规范》第19.1.22条提出“两条单线区间隧道之间，当隧道连贯长度大于600m时，应设联络通道，并在通道两端设双向开启的甲级防火门”，其条文说明为“列车有可能在地下区间隧道发生火灾而又不能牵引到车站时，乘客可以从首节列车端头门下至区间隧道，当区间隧道有条件设置纵向疏散通道时，可考虑列车侧门打开疏散乘客，此时可利用两条区间隧道之间的联络通道将乘客疏散到另一条区间隧道内，以便乘客疏散迅速、安全。”其联络通道疏散方案隧道断面示意图如下图所示。另外，中德两国在1999年合作的《中國地铁与轻轨技术标准研究》项目成果中，第三部分德国“城市轨道交通建设和运营规则”的条文中可以看出，其区间隧道事故或消防疏散基本上都采用沿隧道纵向设置疏散平台，每隔不超过600m设置左右线间的联络通道方式。而从美国NFPA130《有轨交通系统标准》的条文可以看出，当区间隧道发生事故时消防安全疏散方式有两种方案：即是沿隧道设直通地面的紧急出口，或是在间距不超过244m的左右线间设置联络通道。从国内外规程、规范可以看出，区间隧道事故和消防疏散方案基本上都采用侧向疏散平台加联络通道方案。即在发生区间火灾而列车无法驶入前方车站时，在隧道内通过侧向疏散平台和联络通道进行人员疏散和灭火救援。
2.2事故列车中的人员疏散
发生区间火灾事故时，首先应将乘客安全撤离事故列车，现阶段主要有两种方法，即通过列车端头门下车或通过列车乘客门下车。北京早期的列车不设端头门且车厢间不贯通，事故或火灾时每辆车上的乘客均通过列车乘客门下车至第三轨受电绝缘保护罩上，扶着列车或隧道壁步行至最近车站。香港地铁采用列车端头门疏散方式，即当列车出现事故时，乘客通过列车端头门下车至道床后步行至最近的车站。但由于地铁设计规范规定，区间隧道发生火灾时，应迎着乘客疏散方向送风，背着乘客疏散方向排烟，即列车一端着火则只能利用另一端门疏散，因此真正能供乘客疏散的紧急安全门只有一个。若在需要疏散的过程中用于疏散的端头门出现一些意外情况则乘客将难以离开事故列车。因而笔者认为采用乘客通过列车乘客门下车或兼用两种方式比较安全。
3结语
重视各应急措施的配合，充分利用车站的消防设施，采取有效的人员疏散方案，协调控制各种防排烟方式，确保通风系统排除烟气的方向与多数乘客疏散方向相反，保证人员疏散过程的应急照明及疏散路径的指示。另外，加强地铁自身的防灾、抗灾能力对于地铁建设也是非常重要的。地铁火灾中的有毒烟气主要来源于地铁站内的可燃物，韩国大邱地铁火灾的重要教训之一就是列车上的座椅采用可燃物装饰。因此，地铁车站建筑装修材料、列车车厢内的装饰材料及座椅、车站公共区及安全通道的吊顶、墙面和地面均应采用不燃材料，至少应采用发烟量少且毒性小的难燃材料，隧道内的光纤电缆也应采用无毒不燃、抗燃能力强的材料。地铁的非燃化设计是预防火灾发生和阻止火势蔓延扩大的有效措施，应予以高度重视。在此基础上，应加强管理制度，查改隐患，提高防灾意识，从而创造安全的地铁运营环境。
参考文献：
[1]李意.地铁车站火灾条件下疏散客流状态的仿真分析[D].西南交通大学，2017.
[2]田鑫.地铁车站火灾疏散研究[D].西南交通大学，2017.
[3]穆娜娜.地铁车站人员疏散能力及其仿真研究[D].湖南科技大学，2014.
[4]汪海.地铁火灾人员疏散仿真分析及其应对措施[J].中国高新技术企业，2012（04）：44-46.