地鐵火災起因及預防研究*

王睿 康辰 張臻

地鐵作為現代化城市交通的重要設施具有客運量大、高速快捷、時間準確的特點。因此近年來隨著我國城市軌道交通建設的快速發展,地鐵線路長度和客運量不斷增長。但是隨著地鐵交通的發展,地鐵火災事故也不斷發生。地鐵具有通風條件、照明條件較差,內部環境復雜的特點,火災時安全疏散和救援作業困難較多,為此地鐵隧道火災的特點以及隧道的消防安全設計已成為新的研究課題。

1 地鐵火災的原因

引起地鐵火災的原因是多種多樣的,但概括起來主要集中在以下六個方面:

1)車輛因素。地鐵機車本身會由于電路短路、汽化器起火、排氣管冒火等原因引起火災。2)道路因素。隨著地鐵區間隧道軌道的常年使用,尤其是交通量負荷超大的樞紐路段,軌道質量嚴重下降,摩擦力降低,軌道不平整等諸多不良隱患增多,必將嚴重影響著制動距離,加大事故的發生幾率。3)駕駛員因素。駕駛員的主觀能動性是造成交通事故的一個重要因素,很多事故都是由于駕駛員的疏忽大意或者不遵守交通規則導致車輛發生撞擊而產生的。4)乘客與所載物品。乘客吸煙、攜載易燃易爆物品等也是造成火災的一個很重要因素。5)恐怖主義事件。近年來由于宗教、民族主義分歧等多方面原因,恐怖組織開始使用投放炸彈等方式報復各國政府,而地鐵的火災危害性及可能性最大。6)自然和其他因素,如高溫、降雨、地震、塌方等自然災害也是誘發火災的一些原因。

2 地鐵火災的特點及其危害

2.1 地鐵火災事故的特點

1)火災發展迅猛且溫度高。地鐵內起火10 s后火災已充分發展,機械排煙設施啟動后,空氣流動加快,燃燒猛烈,火災蔓延迅速,2 min～10 min后頂板即升溫到1 200℃。可見地鐵內從失火到蔓延至大火的時間相當短。

2)排煙困難。地鐵與外界的聯系主要為出入口,那里人員密集、排熱困難,而且火災發生時人員的逃生方向和煙氣的擴散方向都是從下往上,人員的出入口可能就是噴煙口,這對排煙造成很大的不便。這種熱煙氣流具有減光性、毒害性、恐怖性等特點,極易造成群死群傷事故,是地鐵火災的重要危害之一。

3)乘客安全疏散困難。第一,我國地鐵客流量較大,在地鐵突發火災事故情況下,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全部逃生難度更大。第二,逃生途徑少、距離長,地鐵運營環境的特定性決定了供乘客安全逃生途徑的單一性,除安全疏散通道外,既沒有供乘客使用的垂直電梯,也沒有緊急避難場所。突發火災事故中,大量乘客同時涌向狹窄的通道及樓梯,另有檢票閘機等障礙物擋道,嚴重影響乘客快速逃生。而且一旦突發火災事故,乘客往往習慣性從平常行走相對熟悉的路線或盲目跟隨他人逃生,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加。第三,允許逃生時間短,試驗證明,允許乘客逃生的時間只有5 min左右。另外,乘客的衣物一旦引燃,火勢能在短時間內擴大,允許逃生的時間則更短。第四,乘客的逃生意識差,地鐵站臺廳或列車內突發火災事故后,險惡的災害環境使乘客容易產生恐慌及焦慮心理,這對逃生意識較強、通道較熟悉的乘客來說還能冷靜判斷險情,相對準確地采取自救措施,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,從眾是多數人的選擇,爭先恐后擁向出口處時,被踩、擠、壓而倒地后,易導致群死群傷。另外,因恐懼迷失方向也易導致被困直接致傷或致死。

4)救援難度大。地鐵隧道近似于封閉空間,火災發生后隧道內煙霧大、能見度低、散熱慢、溫度較高,起火點附近未進行防火保護的混凝土容易發生崩落。加之滅火救援路線與疏散路線、煙氣流動路線的交叉,救援面和救援途徑都非常有限,火災撲救難度較大。

2.2 火災的危害

火災是失去控制的燃燒,在諸多種災害中發生頻率最高。火災對人和財產造成很大的危害,通常這種危害可分為兩類:熱輻射引起的危害和非熱因素引起的危害。前者主要指燃燒直接造成的損害;后者包含的內容很多,以煙氣毒性的危害最大。統計結果也表明:火災中85%以上的死亡者是由于煙氣的影響,其中大部分是吸入了煙塵及有毒氣體昏迷后而致死的。

3 地鐵火災的預防措施

3.1 結構材料

車站內部裝飾材料應采用不燃燒材料,電器線路和照明器材采用阻燃材料,最大限度的減少火災發生時有毒有害氣體的數量,以滿足火災發生時人員逃生的需求。

3.2 照明設施

火災發生后為防止二次災害的發生,常規電源應立即斷開,這使得火場周圍能見度較低。為確保人員安全疏散和滅火救援的正常開展,區間隧道、橫洞以及附屬用房的消防控制室、消防設備用房、水泵房、配電室等重要部位和人員避難場所、疏散通道必須設置一定亮度的應急照明設施,且應急照明在火災發生后3 min內必須啟動。

3.3 通風設計

現階段地鐵的通風設計還存在諸多不足,如通風量只能滿足正常運營時的需求而無法滿足火災時的通風量要求;排煙方向和行人的逃生方向一致;非排煙區普遍出現煙氣倒灌現象等。這些問題都對火災救援極為不利,需要進行技術改造,以實現對系統進行自動實時控制,實現對風流方向和風速的控制及快速反應。

3.4 制定火災應急預案

地鐵竣工后,建設單位或管理單位必須制定火災應急處置程序、安全疏散預案和滅火救援預案。地鐵的應急疏散路線應根據不同的火災場景有針對性地進行設定,并同滅火救援協調統一。地鐵火災初期階段應按照以應急疏散為主,應急疏散和滅火救援協調統一的原則設定安全疏散路線和滅火救援路線;滅火救援應在應急疏散基本完成后展開,遇到區間隧道內發生嚴重交通堵塞時應先清障、再疏散,同時展開滅火救援;滅火救援交通流向應避免與應急疏散交通流向產生交叉,以防止產生新的交通事故和其他災害。應急預案制定完畢后一定要定期進行演習,從而使之在事故發生時能夠更好的發揮作用。

4 結語

地鐵不同于一般的地下建筑,其結構復雜封閉,一旦發生火災將會給人民生命財產造成嚴重危害。因此,地鐵隧道消防安全是目前國際消防研究的熱點領域之一,在此方面雖然已取得了許多研究成果,但仍有大量問題需要進一步研究。

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