張克誠
摘要:現如今,城市地鐵車站建設安全與站內人員生命息息相關,由于地鐵車站的特殊性,通常建于地下,安全出口相對較少,地下環境相對復雜,在疏散過程中,如何將受困人員快速安全疏散至安全區域,避免人員傷亡,己成為國內外學者研究的重點和難點,城市地鐵車站設計安全與否,安全疏散措施是否得當不僅僅只是管理者關注的焦點更成為民眾關注的話題。本文將我國與美國地鐵車站的疏散設計標準以及應急疏散時間的經驗公式進行對比,在滿足規范設計的條件下,按照我國地鐵車站疏散設置要求,分析了應對突發狀況時常見的兩種疏散策略,為決策的制定提供參考。
關鍵詞:城市地鐵車站;疏散設計標準;緊急疏散;疏散評價
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.183
1安全疏散設計的標準
1.1中國的疏散設計標準
隨著我國地鐵設計標準《地鐵設計規范》的實行,地鐵規范設計指導被進一步完善。但作為設計規范,不可能對站內設計的所有方面都面面俱到。相比國外標準,在突發緊急狀況下,應對突發事件的疏散措施方面,還存在不小的差距。
《地鐵設計規范》中規定安全疏散總時間不得超過6min,即6min內必須將站內所有人員(乘客及站內工作人員)全部移送至安全區域,具體公式計算可參見文獻[2]。然而根據《地鐵設計規范》計算總疏散時間時發現,由于只考慮到樓梯以及疏散通道的寬度,而忽略了不同行人個體差異(心理及身體),以及對環境熟悉程度,建筑內設備位置擺放等等因素,而實驗證明這些因素對疏散速度會造成極大影響,這勢必會造成計算所得數據與實際有偏差。
1.2國外車站疏散設計標準
以美國消防協會最新執行的軌道交通客運系統標準《NFPA 130 Standard for Fixed Guide way Transit and Passenger Rail Systems-2007 Edition》為例(以下簡稱《NFPA130》),該標準不但對站臺上人員的疏散時間給出了明確規定同時還將事故地點到達安全區域的疏散時間均給出了相應規定。《NFPA130》標準詳細規定了地鐵站的出口容量必須達標,以保證將站臺上的人員短時間內疏散完畢。相比國內標準,國外標準定義的總的疏散時間綜合考慮了車站內在疏散過程中各種因素對人員疏散的影響,包括在不同設施(樓梯、扶梯、閘機等等)上的通過能力、個人反應時間、行走速度、停留時間等等。由此看出《NFPA130》標準考慮的更加詳細同時更加全面。文獻[2]中結合上海地鐵站疏散實例發現依據中國標準計算疏散時間時,計算結果大于規定的6min不滿足疏散要求,從而判定為不安全設計;而采用美國標準時,則可以滿足要求,由此也能看出《地鐵設計規范》在實際應用中存在的不足,今后的修改完善在所難免。
2緊急疏散的策略及分析
緊急疏散策略是當遭遇突發事件時,根據疏散過程中人員行為方式不同,歸納出以下兩種疏散策略:
(1)自由疏散策略。首先,我們應當了解在疏散過程中一旦形成擁堵必然會影響疏散速度,必然也將影響最終疏散總時間,而自由疏散策略的主旨就是消除擁塞節點影響,避免擁堵,提高疏散速度。這個過程簡單地說就是在疏散過程中首先找出堵塞節點,標記后,控制流向這個節點的人員數量,但前提是控制人流時應保證被疏散人流不會加重其他已知擁塞節點堵塞情況下進行,再以為此基礎,繼續找出下一個堵塞節點,如此反復,直至不能再優化為止即得到最優疏散策略。通過上述分析,我們不難看出理論如何聯系實際將是此策略執行時的攔路虎,可以想象在緊急慌亂情況下,或許還有煙、塵、噪音、黑暗環境的等不利條件影響,即便發現了擁塞點,如何標記,如何控制人流避開此擁塞點,將成為今后我們進一步研究的重點。
(2)群體從眾疏散策略。群體從眾疏散策略是指在疏散過程中,出于各方面的原因疏散人員已失去判斷能力,只能盲目跟從人流,而一旦發現既定路徑不可行只能原路返回繼續尋找下一條通路。盲目的從眾抱團心理無疑只會干擾疏散人員做出正確的判斷,一旦疏散人流的頭部引導失誤,難免增大跟隨者的心理壓力,影響疏散速度,從而延誤疏散時間。通常在突發事件發生時,如果有熟悉特定建筑物的內部格局的人充當了疏散人流的頭部勢必會對整體疏散有所幫助,但是在一些不利環境因素下(煙、塵、黑暗、噪音)即便是有疏散經驗熟悉當下環境的人員能否做出正確判斷誰也不能保證,因而如何將正確的引導傳遞給疏散人員將決定最終疏散結果的成敗。有學者建議在出口處設置語音或者激光引導裝置借此來減小疏散人員的驚慌和混亂情緒,提高疏散效率,減小災害傷亡,實際效果還有待檢測。
無論采用何種疏散策略,只要能保證人員從事故現場安全疏散至安全區域的時間最短應視為最優疏散策略。而要達到這一目的,在建筑結構已經確定的前提下,充分利用現有通道,盡可能地降低負面影響(不良情緒、煙氣、粉塵、障礙物),將成為我們今后研究緊急安全疏散的出發點。
3結論
現如今,城市地鐵憑借其方便性、快捷性、環保、準時率等優勢成為各中大城市居民出行的主要交通工具,而它客流人數眾多、高峰期間擁堵、環境相對密閉且復雜又成了事故發生的重災區,做好地鐵車站安全疏散的工作緊迫而又艱巨。對比完中美設計標準后我們發現國內的實際標準還存在明顯不足,今后還需要進一步完善,若想準確計算疏散時間確定正確有效的疏散方案必須將車站空間結構、人員心理變化,人員個體之間差異,環境因素等等這些直接關系到車站的安全疏散能力和緊急疏散時間的因素同時考慮在內,但考慮到實際現場做實驗風險很大,稍有失誤有可能會造成事故,同時也耗費人力和物力的原因,借助計算機軟件模擬疏散過程便成了當今學者發現問題改進方案的有力武器,這條研究之路還很長,我們的研究工作還要繼續努力。