地铁火灾起因及预防研究*

王睿 康辰 张臻

地铁作为现代化城市交通的重要设施具有客运量大、高速快捷、时间准确的特点。因此近年来随着我国城市轨道交通建设的快速发展,地铁线路长度和客运量不断增长。但是随着地铁交通的发展,地铁火灾事故也不断发生。地铁具有通风条件、照明条件较差,内部环境复杂的特点,火灾时安全疏散和救援作业困难较多,为此地铁隧道火灾的特点以及隧道的消防安全设计已成为新的研究课题。

1 地铁火灾的原因

引起地铁火灾的原因是多种多样的,但概括起来主要集中在以下六个方面:

1)车辆因素。地铁机车本身会由于电路短路、汽化器起火、排气管冒火等原因引起火灾。2)道路因素。随着地铁区间隧道轨道的常年使用,尤其是交通量负荷超大的枢纽路段,轨道质量严重下降,摩擦力降低,轨道不平整等诸多不良隐患增多,必将严重影响着制动距离,加大事故的发生几率。3)驾驶员因素。驾驶员的主观能动性是造成交通事故的一个重要因素,很多事故都是由于驾驶员的疏忽大意或者不遵守交通规则导致车辆发生撞击而产生的。4)乘客与所载物品。乘客吸烟、携载易燃易爆物品等也是造成火灾的一个很重要因素。5)恐怖主义事件。近年来由于宗教、民族主义分歧等多方面原因,恐怖组织开始使用投放炸弹等方式报复各国政府,而地铁的火灾危害性及可能性最大。6)自然和其他因素,如高温、降雨、地震、塌方等自然灾害也是诱发火灾的一些原因。

2 地铁火灾的特点及其危害

2.1 地铁火灾事故的特点

1)火灾发展迅猛且温度高。地铁内起火10 s后火灾已充分发展,机械排烟设施启动后,空气流动加快,燃烧猛烈,火灾蔓延迅速,2 min～10 min后顶板即升温到1 200℃。可见地铁内从失火到蔓延至大火的时间相当短。

2)排烟困难。地铁与外界的联系主要为出入口,那里人员密集、排热困难,而且火灾发生时人员的逃生方向和烟气的扩散方向都是从下往上,人员的出入口可能就是喷烟口,这对排烟造成很大的不便。这种热烟气流具有减光性、毒害性、恐怖性等特点,极易造成群死群伤事故,是地铁火灾的重要危害之一。

3)乘客安全疏散困难。第一,我国地铁客流量较大,在地铁突发火灾事故情况下,这么大的客流量组织有序疏散很难,若要确保所有乘客在安全允许的时间内全部逃生难度更大。第二,逃生途径少、距离长,地铁运营环境的特定性决定了供乘客安全逃生途径的单一性,除安全疏散通道外,既没有供乘客使用的垂直电梯,也没有紧急避难场所。突发火灾事故中,大量乘客同时涌向狭窄的通道及楼梯,另有检票闸机等障碍物挡道,严重影响乘客快速逃生。而且一旦突发火灾事故,乘客往往习惯性从平常行走相对熟悉的路线或盲目跟随他人逃生,这对选择较长路线逃生的乘客来说被困受害的可能性也就随之增加。第三,允许逃生时间短,试验证明,允许乘客逃生的时间只有5 min左右。另外,乘客的衣物一旦引燃,火势能在短时间内扩大,允许逃生的时间则更短。第四,乘客的逃生意识差,地铁站台厅或列车内突发火灾事故后,险恶的灾害环境使乘客容易产生恐慌及焦虑心理,这对逃生意识较强、通道较熟悉的乘客来说还能冷静判断险情,相对准确地采取自救措施,安全逃生的可能性也就较大。但就自救意识较差的乘客而言,从众是多数人的选择,争先恐后拥向出口处时,被踩、挤、压而倒地后,易导致群死群伤。另外,因恐惧迷失方向也易导致被困直接致伤或致死。

4)救援难度大。地铁隧道近似于封闭空间,火灾发生后隧道内烟雾大、能见度低、散热慢、温度较高,起火点附近未进行防火保护的混凝土容易发生崩落。加之灭火救援路线与疏散路线、烟气流动路线的交叉,救援面和救援途径都非常有限,火灾扑救难度较大。

2.2 火灾的危害

火灾是失去控制的燃烧,在诸多种灾害中发生频率最高。火灾对人和财产造成很大的危害,通常这种危害可分为两类:热辐射引起的危害和非热因素引起的危害。前者主要指燃烧直接造成的损害;后者包含的内容很多,以烟气毒性的危害最大。统计结果也表明:火灾中85%以上的死亡者是由于烟气的影响,其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体昏迷后而致死的。

3 地铁火灾的预防措施

3.1 结构材料

车站内部装饰材料应采用不燃烧材料,电器线路和照明器材采用阻燃材料,最大限度的减少火灾发生时有毒有害气体的数量,以满足火灾发生时人员逃生的需求。

3.2 照明设施

火灾发生后为防止二次灾害的发生,常规电源应立即断开,这使得火场周围能见度较低。为确保人员安全疏散和灭火救援的正常开展,区间隧道、横洞以及附属用房的消防控制室、消防设备用房、水泵房、配电室等重要部位和人员避难场所、疏散通道必须设置一定亮度的应急照明设施,且应急照明在火灾发生后3 min内必须启动。

3.3 通风设计

现阶段地铁的通风设计还存在诸多不足,如通风量只能满足正常运营时的需求而无法满足火灾时的通风量要求;排烟方向和行人的逃生方向一致;非排烟区普遍出现烟气倒灌现象等。这些问题都对火灾救援极为不利,需要进行技术改造,以实现对系统进行自动实时控制,实现对风流方向和风速的控制及快速反应。

3.4 制定火灾应急预案

地铁竣工后,建设单位或管理单位必须制定火灾应急处置程序、安全疏散预案和灭火救援预案。地铁的应急疏散路线应根据不同的火灾场景有针对性地进行设定,并同灭火救援协调统一。地铁火灾初期阶段应按照以应急疏散为主,应急疏散和灭火救援协调统一的原则设定安全疏散路线和灭火救援路线;灭火救援应在应急疏散基本完成后展开,遇到区间隧道内发生严重交通堵塞时应先清障、再疏散,同时展开灭火救援;灭火救援交通流向应避免与应急疏散交通流向产生交叉,以防止产生新的交通事故和其他灾害。应急预案制定完毕后一定要定期进行演习,从而使之在事故发生时能够更好的发挥作用。

4 结语

地铁不同于一般的地下建筑,其结构复杂封闭,一旦发生火灾将会给人民生命财产造成严重危害。因此,地铁隧道消防安全是目前国际消防研究的热点领域之一,在此方面虽然已取得了许多研究成果,但仍有大量问题需要进一步研究。

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