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地鐵火災(zāi)事故中乘客安全逃生設(shè)計探討

2010-04-22 10:17    【  【打印】【我要糾錯】

  前言

  地鐵交通在城市公共交通中的優(yōu)勢不言而喻,但歷史告誡我們,近20年來,國內(nèi)外發(fā)生的地鐵火災(zāi)事故,都以其慘痛的教訓(xùn)給我們以深刻警示。

  廣州市地下軌道交通建設(shè)已全面展開,從地鐵一號線到三號線,不到8年的時間內(nèi),3條線路先后投入使用,其投資規(guī)模、速度可謂國內(nèi)空前。未來10年,廣州地鐵將形成以地鐵一、二、三號線為基本骨架,北連廣州新國際機(jī)場,南抵南沙港,加上科學(xué)城到大學(xué)城之間的四號線,約170km左右的軌道交通網(wǎng)。

  作為廣州最早投入使用的地鐵一、二號線,從消防安全設(shè)計及施工方案而言,兩條線路仍存在一定的缺陷。對此,通過分析影響乘客安全逃生的客觀因素和現(xiàn)行地鐵設(shè)計中存在的缺陷,進(jìn)而對消防部隊在處置地鐵火災(zāi)事故時如何有效實施救助進(jìn)行初步的探討。

  1、影響乘客安全逃生的客觀因素分析

  地鐵是構(gòu)筑于地下的大容量軌道交通系統(tǒng),由于地鐵運營環(huán)境的特定性等因素,地鐵突發(fā)火災(zāi)事故,乘客緊急逃生極其困難,群死群傷的可能性極大。

  1.1客流量大

  廣州地鐵一、二號線目前建成的總長已超過41km,據(jù)有關(guān)資料顯示,2005年“十一”黃金周,一、二號線總客流達(dá)68.8萬人次,其中一號線41.2萬人次,二號線27.6萬人次。在地鐵突發(fā)火災(zāi)事故情況下,這么大的客流量,組織有序疏散很難,若要確保所有乘客在安全允許的時間內(nèi)全部逃生,難度更大。

  按《地鐵設(shè)計規(guī)范》第19.1.19條規(guī)定:“出口樓梯和疏散通道的寬度,應(yīng)保證在遠(yuǎn)期高峰小時客流量時發(fā)生火災(zāi)的情況下,6min內(nèi)將一列車乘客和站臺上候車的乘客及工作人員全部撤離站臺”。

  現(xiàn)以二號線某站為例,該站站臺至站廳提升高度3層,根據(jù)客流情況,列車遠(yuǎn)期采取6列編組,通過計算,該站一列滿載乘客列車總?cè)藬?shù)1860人,高峰期列車發(fā)車時間間隔2min,候車乘客395人,工作人員按10人計算,須疏散人數(shù)為2264人,設(shè)計6min內(nèi)疏散能力為4470人,疏散設(shè)計完全可以滿足要求。但如上所述,據(jù)統(tǒng)計,該站2005年“十一”黃金周期間瞬間客流達(dá)到8300人,大大超出了該站的疏散能力。

  1.2逃生條件差

 。1)垂直高度深。按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》等消防設(shè)計規(guī)范的要求,商業(yè)營業(yè)廳設(shè)置在地下層時,不應(yīng)超過地下3層,按常規(guī)最深只設(shè)置在地下12m左右。而地鐵站臺站廳一般埋深都在15m以下,如二號線某換乘站,深入地下達(dá)28.3m,光臺階就有100多級,F(xiàn)正施工的某號線因地質(zhì)原因,埋深已達(dá)30多m;馂(zāi)發(fā)生后,乘客從站臺及站廳層僅憑體力往地面逃生,既耗時,又耗力,再加上不可知因素,安全逃生的把握性不大,對老弱病殘的乘客而言,更是兇多吉少。

 。2)逃生途徑少。地下民用建筑的人員密集場所,每個分區(qū)面積都控制在2000㎡以內(nèi),且每個分區(qū)安全出口不少于兩個,當(dāng)與地面出入口地面的高差超過10m時,每100人疏散寬度指標(biāo)約達(dá)1m,且均為安全系數(shù)較大的封閉樓梯間。而按地鐵疏散計算方式,以某廣場站為例:站臺至站廳設(shè)扶梯5臺(第如寬600mm),設(shè)開敞式步行樓梯一座,寬2m,總寬為5m,需疏散人數(shù)為2338人,如不考慮扶梯繼續(xù)運行,每100人疏散寬度指標(biāo)僅為0.21m,且人員均暴露在火場煙氣中。

  另外,向上的疏散方式、檢票閘機(jī)等障礙物擋道,也嚴(yán)重影響乘客快速逃生。列車若在隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi),乘客逃生的唯一通道是列車首尾一扇寬度僅為80cm的直通式緊急疏散門或?qū)?0cm側(cè)平臺,其后果更為嚴(yán)重。1995年阿塞拜疆巴庫發(fā)生地鐵列車在隧道內(nèi)起火事故,造成多人死亡、269人受傷。

  (3)逃生口不清晰、距離長。城市建成區(qū)地鐵站大部分均設(shè)有通道連通地下商場(通道中間設(shè)有防火卷簾與地鐵分隔)。每個站均設(shè)有不少于2個直通地面出口,疏散距離普遍較長。如某中心站,設(shè)有3條通道和地下商業(yè)場所相連通,另設(shè)兩個直通地面出口,疏散距離均在80m以上。一旦突發(fā)火災(zāi)事故,乘客往往習(xí)慣性從平常行走相對熟悉的路線或盲目跟隨他們逃生,這對選擇較長路線逃生的乘客來說,被困受害的可能性也就隨之增大。

  1.3允許逃生時間短

  針對地鐵火災(zāi)事故,現(xiàn)使用的車廂雖然都是由非燃或難燃材料制造,但車廂內(nèi)有大量電器產(chǎn)品、有機(jī)材料使用的廣告牌,特別是站廳層普遍設(shè)置有商鋪,起火后,快則1.5min,慢則8min之后就會出現(xiàn)對人體有害的氣體。2~5min內(nèi),車廂內(nèi)煙霧彌漫就無法看清楚逃生出口,相鄰的車廂在5~10min內(nèi)也會出現(xiàn)相同情形。試驗證明,允許乘客逃生只有5min左右的時間。另外,如果乘客的衣物一旦引燃,火勢能在短時間內(nèi)擴(kuò)大,允許逃生的時間則更短。如韓國大邱莊地鐵火災(zāi),大批乘客因吸入有害氣體葬身車廂。

  1.4乘客逃生意識差異大

  地鐵站臺(廳)或列車內(nèi)突發(fā)火災(zāi)事故后,險惡的災(zāi)害環(huán)境,使乘客容易產(chǎn)生恐慌及焦慮心理,這對逃生意識較強(qiáng)、通道較熟悉的乘客來說,還能冷靜判斷險情,相對準(zhǔn)確地采取自救措施,安全逃生的可能性也就較大。

  但就自救意識較差的乘客而言,從眾是多數(shù)人的選擇,爭先恐后擁向出口處時,被踩、擠、壓倒地后,易導(dǎo)致群死群傷。另外,因恐懼迷失方向后,易導(dǎo)致被困直接致傷或致死。

  綜上所述,在地鐵消防安全設(shè)計、使用過程消防監(jiān)督中,雖然有許多無法避免的困難,如埋深、人員密集等等,但如果能較好地控制可燃材料的使用,保證消防設(shè)施完整好用,提高地鐵員工的管理水平,加大安全宣傳培訓(xùn)力度,有效防止事故的發(fā)生,地鐵還是快捷、舒適、安全的最佳城市交通選擇。事實證明,地鐵在廣州市運行將近10年來,僅發(fā)生過幾起火警事故。未造成人員傷亡,損失較小。

  2、現(xiàn)行地鐵設(shè)計中存在的缺陷及改進(jìn)意見

  2.1.1排煙方式介紹

  地下鐵道區(qū)間隧道內(nèi)的空間相對封閉,一旦發(fā)生火災(zāi),產(chǎn)生的熱煙氣較難控制排除且火災(zāi)不易于撲救,容易造成較大傷亡事故。因此,有必要對地鐵隧道內(nèi)火災(zāi)發(fā)生情況進(jìn)行分析,找出國產(chǎn)完善的煙氣控制方式。

  針對現(xiàn)行規(guī)范對防排煙方式不夠明確的情況,有必要根據(jù)各線路地鐵的特點作出多種不同方案的防排煙方式,從而加以比較、選擇。我們在對二號線驗收時,曾對現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行多種排煙機(jī)開啟部位和方式、不同吊頂設(shè)置方式的測試,才得出現(xiàn)行的地鐵防排煙方式較為有效的結(jié)論。

  (1)隧道發(fā)生火災(zāi)時的防排煙方式。地鐵站建筑構(gòu)造一般由站廳層、站臺層、行車隧道、設(shè)備管理用房組成,站臺、站廳、管理用房均設(shè)置獨立排煙系統(tǒng)。當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時,防排煙方式設(shè)定為:關(guān)閉全站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),打開隧道屏蔽門和排煙風(fēng)機(jī),背著乘客方向排走煙氣,迎著乘客疏散方向送新風(fēng),并通過排煙產(chǎn)生壓差,由站廳層出入口,經(jīng)站臺層進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。這就要求在建筑結(jié)構(gòu)上,地鐵直通地面的出入口、站臺、站廳上下連通部位保持暢通無阻。

 。2)站臺層發(fā)生火災(zāi)時的防排煙方式。當(dāng)站臺層發(fā)生火災(zāi)時,防排煙方式設(shè)定為:關(guān)閉全站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),打開站臺層相應(yīng)防煙分區(qū)的排煙風(fēng)機(jī)、打開屏蔽門和隧道風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,并通過排煙產(chǎn)生壓差,由站廳層出入口進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。

  (3)設(shè)備管理用房發(fā)生火災(zāi)時的防排煙方式。當(dāng)設(shè)備管理用房發(fā)生火災(zāi)時,防排煙方式設(shè)定為:關(guān)閉全站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),設(shè)備用房氣體滅火系統(tǒng)動作,滅火結(jié)束后開啟排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排氣。管理用房發(fā)生火災(zāi)時,排煙風(fēng)機(jī)開啟進(jìn)行排煙。

  2.1.2現(xiàn)行防排煙方式的缺陷及改進(jìn)意見

  經(jīng)在二號線隧道、站臺、站廳現(xiàn)場發(fā)煙進(jìn)行發(fā)煙、防排煙實驗,從測試數(shù)據(jù)看,上述防排煙方式基本能保證20min內(nèi)能將煙氣排完,但仍存在一些有待解決的問題:

 。1)出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象。《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》中要求站外送風(fēng)、排煙口間距不小于5m,實踐證明,5m的距離太近,廣州市一、二號線在關(guān)閉送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),開啟排煙系統(tǒng)時,非排煙區(qū)普遍出現(xiàn)煙氣倒灌現(xiàn)象,在室外觀察現(xiàn)場風(fēng)口,可明顯看出排煙口排出煙氣因受外界風(fēng)力影響,部分漂入送風(fēng)口。

  對此,廣州市地鐵公司高度重視,就排煙口設(shè)置問題作了專題實驗,并進(jìn)行科學(xué)評估論證,得出:①排煙口與進(jìn)風(fēng)口、人員出入口應(yīng)盡可能拉開距離。②如①不能實現(xiàn),則應(yīng)反方向布置,人員出入口應(yīng)布置在上風(fēng)向。③排煙口百葉建議設(shè)置為排煙向上,有利于煙氣盡快排向高空。④在排煙口處設(shè)置擋煙板,形成煙囪效應(yīng),強(qiáng)制煙氣向上排放。

 。2)頂棚設(shè)置方式影響排煙效果。站臺、站廳廳棚設(shè)置方式對排煙效果影響較大,建議盡量減少吊裝頂棚。

  2.2現(xiàn)行《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》存在的缺陷及改進(jìn)意見

  2.2.1建議制定消防專項設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

  在《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》中有條文提及消防安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),但不夠明確,且嚴(yán)格程度用詞多用“宜”表述,可操作性不強(qiáng),且因各人對規(guī)范理解不同,容易造成設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

  2.2.2部分條例提出的要求不全

  如《地下鐵道設(shè)計規(guī)范》僅對地下部分提出防火要求,但對地上部分外部出口周圍空間,與相鄰商鋪等可燃物的間距,及室外消防栓設(shè)置距離、數(shù)量沒有規(guī)定。

  2.2.3有關(guān)內(nèi)容缺少

  現(xiàn)在廣州市從公共區(qū)至室外最遠(yuǎn)點疏散距離已達(dá)200余m,太不安全,因此設(shè)計規(guī)范中對室外最遠(yuǎn)點至車站公共區(qū)的直線距離應(yīng)有所限制,或規(guī)定在一定長度內(nèi)增設(shè)輔助出口。此外,對如三號線的長距間,其疏散模式也應(yīng)列入規(guī)范。

  廣州地鐵四號線設(shè)置多個地上高架站,現(xiàn)行規(guī)范對地下站消防安全設(shè)計描述較多,但對地上站未有明確要求,如防火分區(qū)的劃分方式、疏散距離的計算、消防系統(tǒng)的設(shè)置方式等均無法參照執(zhí)行。經(jīng)請示,《地鐵設(shè)計規(guī)范》管理組就上述問題給予答復(fù),明確《地鐵設(shè)計規(guī)范》未有明確的地上部分防火要求可按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》執(zhí)行。

  2.2.4其它設(shè)計存在的缺陷及改進(jìn)

 。1)站臺、站廳檢票系統(tǒng)過多,疏散出口過少。站廳層設(shè)置了防止未購票乘客從非購票區(qū)進(jìn)入購票區(qū)的自動啟閉檢票系統(tǒng),平時只能憑票出入,緊急狀態(tài)下釋放其識別系統(tǒng),可自由進(jìn)出,但由于規(guī)范對檢票口的阻礙設(shè)施沒有統(tǒng)一規(guī)定,各地鐵公司作法亦五花八門,有些設(shè)施直接影響了人員的快速疏散要求。如一號線檢票口采用的是轉(zhuǎn)桿式阻礙設(shè)施,釋放其識別系統(tǒng)后,轉(zhuǎn)桿依然橫在檢票口,不能形成無阻礙通道,大大降低了疏散能力,甚至因有阻礙物使乘客不能主動利用檢票口作為疏散出口,或因轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)速過慢在檢票口發(fā)生擁擠事件。這個問題在二號線得到改善,二號線的檢票口采用的是平開門式阻礙系統(tǒng),但報警后其單一檢票口寬度只允許一人通過。

  一、二號線緊急疏散出口均不能實現(xiàn)自動開啟功能。檢票口要通過控制中心手動操作開啟,其它分隔欄柵要工作人員到現(xiàn)場機(jī)械操作開啟?煽啃院涂焖俜磻(yīng)性均得不到保證。

 。2)應(yīng)急照明方面所要求的照度太低。在應(yīng)急照明方面,雖然規(guī)范只要求0.5-1LX,可見度只有10m左右,這一點應(yīng)提高,并建議將部分(不少于30%)照明燈接入消防電源,在火災(zāi)時轉(zhuǎn)為事故照明用。

  (3)疏散指示效果不顯著。疏散指示標(biāo)志應(yīng)根據(jù)公共場所特殊性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化(尺寸放大)。一號線的這個問題比較嚴(yán)重,在人流密集的時候不能起到連續(xù)的作用,所以在二號線增設(shè)了連續(xù)性的地面發(fā)光疏散指示標(biāo)志,效果有了明顯改善。

 。4)疏散模式不統(tǒng)一。規(guī)范要求距離地面10m以上站的扶梯,事故發(fā)生時應(yīng)上行筆者認(rèn)為應(yīng)做到全線統(tǒng)一疏散模式,因為群眾很難去分別深淺站,疏散模式不統(tǒng)一,容易造成混亂。(

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