地鐵火災(zāi)事故中乘客安全逃生設(shè)計(jì)探討摘 要: 分析了在地鐵火災(zāi)事故中影響乘客安全逃生的客觀因素, 指出了現(xiàn)行地鐵設(shè)計(jì)中存在的缺陷, 并提出改進(jìn)意見。關(guān)鍵詞: 地鐵; 火災(zāi)事故; 乘客; 安全逃生; 設(shè)計(jì)0 前言 地鐵交通在城市公共交通中的優(yōu)勢(shì)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(hào)線到三號(hào)線, 不到8年的時(shí)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(hào)線為基本骨架, 北連廣州新國際機(jī)場(chǎng), 南抵南沙港, 加上科學(xué)城到大學(xué)城之間的四號(hào)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(hào)線, 從消防安全設(shè)計(jì)及施工方案而言, 兩條線路仍存在一定的缺陷。對(duì)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(jì)中存在的缺陷, 進(jìn)而對(duì)消防部隊(duì)在處置地鐵火災(zāi)事故時(shí)如何有效實(shí)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(yùn)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(hào)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(hào)線總客流達(dá) 68.8 萬人次, 其中一號(hào)線 41.2 萬人次, 二號(hào)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(shí)間內(nèi)全部逃生, 難度更大。按《地鐵設(shè)計(jì)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(shí)客流量時(shí)發(fā)生火災(zāi)的情況下,6min 內(nèi)將一列車乘客和站臺(tái)上候車的乘客及工作人員全部撤離站臺(tái)”。 現(xiàn)以二號(hào)線某站為例, 該站站臺(tái)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(jì)算, 該站一列滿載乘客列車總?cè)藬?shù) 1 860 人, 高峰期列車發(fā)車時(shí)間間隔 2min, 候車乘客 395 人, 工作人員按 10人計(jì)算, 須疏散人數(shù)為 2 264 人, 設(shè)計(jì) 6min內(nèi)疏散能力為 4 470 人, 疏散設(shè)計(jì)完全可以滿足要求。但如上所述, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 該站 2005年 “十一”黃金周期間瞬間客流達(dá)到 8 300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(jì)防火規(guī)范》等消防設(shè)計(jì)規(guī)范的要求, 商業(yè)營業(yè)廳設(shè)置在地下層時(shí), 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(tái)站廳一般埋深都在 15m 以下, 如二號(hào)線某換乘站, 深入地下達(dá) 28.3m, 光臺(tái)階就有 100 多級(jí)。現(xiàn)正施工的某號(hào)線因地質(zhì)原因, 埋深已達(dá) 30 多 m。火災(zāi)發(fā)生后, 乘客從站臺(tái)及站廳層僅憑體力往地面逃生, 既耗時(shí), 又耗力, 再加上不可知因素, 安全逃生的把握性不大,對(duì)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(chǎng)所, 每個(gè)分區(qū)面積都控制在 2 000m2以內(nèi), 且每個(gè)分區(qū)安全出口不少于兩個(gè), 當(dāng)與地面出入口地面的高差超過 10m 時(shí), 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(jì)算方式, 以某廣場(chǎng)站為例: 站臺(tái)至站廳設(shè)扶梯 5 臺(tái)(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 2 338 人, 如不考慮扶梯繼續(xù)運(yùn)行, 每 100 人疏散寬度指標(biāo)僅為 0.21m, 且人員均暴露在火場(chǎng)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)?60cm 側(cè)平臺(tái), 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(chǎng)( 通道中間設(shè)有防火卷簾與地鐵分隔) 。每個(gè)站均設(shè)有不少于 2 個(gè)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(chǎng)所相連通, 另設(shè)兩個(gè)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(duì)熟悉的路線或盲目跟隨他們逃生, 這對(duì)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(shí)間短 針對(duì)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(huì)出現(xiàn)對(duì)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(huì)出現(xiàn)相同情形。試驗(yàn)證明, 允許乘客逃生只有 5min 左右的時(shí)間。另外, 如果乘客的衣物一旦引燃, 火勢(shì)能在短時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大, 允許逃生的時(shí)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(shí)差異大 地鐵站臺(tái)( 廳) 或列車內(nèi)突發(fā)火災(zāi)事故后, 險(xiǎn)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(duì)逃生意識(shí)較強(qiáng)、通道較熟悉的乘客來說, 還能冷靜判斷險(xiǎn)情, 相對(duì)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(shí)較差的乘客而言, 從眾是多數(shù)人的選擇, 爭(zhēng)先恐后擁向出口處時(shí), 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(jì)、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(shí)證明, 地鐵在廣州市運(yùn)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(jì)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(duì)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(duì)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(duì)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)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(diǎn)作出多種不同方案的防排煙方式, 從而加以比較、選擇。我們?cè)趯?duì)二號(hào)線驗(yàn)收時(shí), 曾對(duì)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(cè)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(shí)的防排煙方式。地鐵站建筑構(gòu)造一般由站廳層、站臺(tái)層、行車隧道、設(shè)備管理用房組成, 站臺(tái)、站廳、管理用房均設(shè)置獨(dú)立排煙系統(tǒng)。當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí), 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(tái)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(tái)、站廳上下連通部位保持暢通無阻。 (2) 站臺(tái)層發(fā)生火災(zāi)時(shí)的防排煙方式。當(dāng)站臺(tái)層發(fā)生火災(zāi)時(shí), 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(tái)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(shí)的防排煙方式。當(dāng)設(shè)備管理用房發(fā)生火災(zāi)時(shí), 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(dòng)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(shí),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(hào)線隧道、站臺(tái)、站廳現(xiàn)場(chǎng)發(fā)煙進(jìn)行發(fā)煙、防排煙實(shí)驗(yàn), 從測(cè)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(jì)規(guī)范》中要求站外送風(fēng)、排煙口間距不小于5m, 實(shí)踐證明, 5m 的距離太近, 廣州市一、二號(hào)線在關(guān)閉送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng), 開啟排煙系統(tǒng)時(shí), 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(chǎng)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(duì)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(shí)驗(yàn), 并進(jìn)行科學(xué)評(píng)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(shí)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(tái)、站廳廳棚設(shè)置方式對(duì)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(jì)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(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 在《地下鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范》中有條文提及消防安全設(shè)計(jì)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(duì)規(guī)范理解不同, 容易造成設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范》僅對(duì)地下部分提出防火要求, 但對(duì)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(diǎn)疏散距離已達(dá) 200 余 m, 太不安全, 因此設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)室外最遠(yuǎn)點(diǎn)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(duì)如三號(hào)線的長距間, 其疏散模式也應(yīng)列入規(guī)范。 廣州地鐵四號(hào)線設(shè)置多個(gè)地上高架站,現(xiàn)行規(guī)范對(duì)地下站消防安全設(shè)計(jì)描述較多,但對(duì)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(jì)算、消防系統(tǒng)的設(shè)置方式等均無法參照?qǐng)?zhí)行。經(jīng)請(qǐng)示, 《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》管理組就上述問題給予答復(fù), 明確《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》未有明確的地上部分防火要求可按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》執(zhí)行。2.2.4 其它設(shè)計(jì)存在的缺陷及改進(jìn) (1) 站臺(tái)、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(dòng)啟閉檢票系統(tǒng), 平時(shí)只能憑票出入, 緊急狀態(tài)下釋放其識(shí)別系統(tǒng), 可自由進(jìn)出, 但由于規(guī)范對(duì)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(hào)線檢票口采用的是轉(zhuǎn)桿式阻礙設(shè)施, 釋放其識(shí)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(dòng)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(gè)問題在二號(hào)線得到改善, 二號(hào)線的檢票口采用的是平開門式阻礙系統(tǒng), 但報(bào)警后其單一檢票口寬度只允許一人通過。 一、二號(hào)線緊急疏散出口均不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟功能。檢票口要通過控制中心手動(dòng)操作開啟, 其它分隔欄柵要工作人員到現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械操作開啟。可靠性和快速反應(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(diǎn)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(shí)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(chǎng)所特殊性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化( 尺寸放大) 。一號(hào)線的這個(gè)問題比較嚴(yán)重, 在人流密集的時(shí)候不能起到連續(xù)的作用, 所以在二號(hào)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(shí)應(yīng)上行筆者認(rèn)為應(yīng)做到全線統(tǒng)一疏散模式, 因?yàn)槿罕姾茈y去分別深淺站, 疏散模式不統(tǒng)一, 容易造成混亂。