地下鐵道火災(zāi)救援系統(tǒng)的初步研究

1、地下鐵道火災(zāi)救援系統(tǒng)的初步研究 0 引言2003 年2 月18 日，韓國(guó)大邱市地鐵發(fā)生了一起人為縱火引起的火災(zāi)事故，造成近200 人死亡、數(shù)百人受傷、車站設(shè)施損壞等嚴(yán)重后果。這一重大事故引起了世界各國(guó)對(duì)地鐵防災(zāi)及救援系統(tǒng)完備性和重要性的關(guān)注。專家認(rèn)為，世界各國(guó)現(xiàn)在的地鐵設(shè)備基本與韓國(guó)相同。地鐵防災(zāi)救援系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)突發(fā)性的大災(zāi)難，是各國(guó)面臨的緊迫課題。1 地鐵災(zāi)害( 火災(zāi)) 概述1. 1 地鐵災(zāi)害的種類及其事例地鐵在施工和運(yùn)營(yíng)期間可能發(fā)生的災(zāi)害可分為自然災(zāi)害和人為災(zāi)害兩類。從世界地鐵100 多年的歷史教訓(xùn)來(lái)看，地鐵災(zāi)害中發(fā)生頻率最高、造成損失最大的是火災(zāi)。本文將著重討論地鐵火災(zāi)的防災(zāi)救援問(wèn)題。歷

2、史上的幾次地鐵火災(zāi)事例有:1991 年德國(guó)柏林發(fā)生地鐵火災(zāi)，18 人送醫(yī)院急救；2003 年1 月英國(guó)倫敦發(fā)生地鐵列車撞月臺(tái)引起大火事故，至少造成32 人受傷； 近期的韓國(guó)大邱地鐵人為縱火事故等。1. 2 地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)由于相對(duì)封閉的環(huán)境特點(diǎn)，地鐵中發(fā)生火災(zāi)將比地面建筑物中發(fā)生火災(zāi)更具有危險(xiǎn)性。地鐵火災(zāi)的主要特點(diǎn)概括如下:(1) 人的心理恐慌程度大，行動(dòng)混亂程度高。地鐵區(qū)間隧道出入口少、通道狹窄、疏散距離長(zhǎng)、人員多，故造成的人員恐慌和行動(dòng)混亂程度要比在地面建筑物中嚴(yán)重得多，易發(fā)生擠踩事故。(2) 濃煙積聚不散。地鐵內(nèi)部封閉的環(huán)境使物質(zhì)不易充分燃燒，火災(zāi)時(shí)可燃物的發(fā)煙量很大，而地鐵的進(jìn)排風(fēng)只靠少

3、量的風(fēng)口，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)很難依靠自然通風(fēng)補(bǔ)救，煙霧的控制和排除都比較復(fù)雜。濃煙積聚不散，對(duì)人員逃生和火災(zāi)撲救都將帶來(lái)很大的障礙。(3) 溫度上升快，峰值高。由于地鐵建筑物是一個(gè)相對(duì)封閉的空間，發(fā)生火災(zāi)以后，大量的熱量積聚無(wú)法散去，空間溫度提高很快，火勢(shì)猛烈階段溫度可達(dá)到1 000 以上。高溫有時(shí)會(huì)造成氣流方向的變化，對(duì)逃生人員影響很大，而且會(huì)對(duì)車站結(jié)構(gòu)造成很大的破壞。(4) 人員疏散難度大。人員從地鐵內(nèi)部到地面開(kāi)闊空間的疏散和避難都要有一個(gè)垂直上行的過(guò)程，比下行要耗費(fèi)體力，從而影響疏散速度。同時(shí)， 自下而上的疏散路線與內(nèi)部煙和熱氣流自然流動(dòng)的方向一致，因而人員的疏散必須在煙和熱氣流的擴(kuò)

4、散速度超過(guò)步行速度之前完成。這一時(shí)間差很短， 又難以控制，故給人員的疏散帶來(lái)很大困難。(5) 撲救困難。由于地下空間限制，以及濃煙、高溫、缺氧、有毒、視線不清、通信中斷等原因，救援人員很難了解現(xiàn)場(chǎng)情況；又由于大型的滅火設(shè)備無(wú)法進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)入的救援人員需要特殊防護(hù)等特點(diǎn)， 因此救人、滅火困難大。1. 3 防災(zāi)設(shè)計(jì)原則防災(zāi)設(shè)計(jì)需貫徹“ 預(yù)防為主，防消結(jié)合”的工作方針。防災(zāi)設(shè)計(jì)應(yīng)遵照我國(guó)有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定，從建筑結(jié)構(gòu)防災(zāi)設(shè)計(jì)、監(jiān)控報(bào)警與消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)、地鐵車輛防火設(shè)計(jì)、火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急方案等方面來(lái)考慮，建立和完善地鐵“ 預(yù)防、監(jiān)控、報(bào)警、救援和消防”的防災(zāi)系統(tǒng)。2 地鐵火災(zāi)預(yù)防措施火災(zāi)預(yù)防除在地鐵設(shè)計(jì)時(shí)

5、需進(jìn)行多方面的考慮外，還應(yīng)加強(qiáng)平時(shí)的安全管理。自大邱事件以來(lái)，我國(guó)地鐵管理部門對(duì)火災(zāi)的預(yù)防措施逐步進(jìn)行了改進(jìn)和加強(qiáng)。地鐵火災(zāi)預(yù)防措施有以下幾個(gè)方面。(1) 嚴(yán)格按照防火規(guī)范設(shè)計(jì)。地鐵必須根據(jù)自身的交通運(yùn)輸功能和日?？土髁看蟮奶攸c(diǎn)，按照相應(yīng)的防火設(shè)計(jì)規(guī)范在建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電方面進(jìn)行綜合防火設(shè)計(jì)。其中，在進(jìn)行車站建筑物及列車車體等設(shè)計(jì)時(shí)，要為人員安全疏散創(chuàng)造最大可能的條件: 站臺(tái)寬度，要滿足發(fā)生災(zāi)害或者緊急事件時(shí)客流的疏散要求； 出入口與通道，要設(shè)在車站分向客流大、行人較密集，并有足夠集散空間的地方，出入口與通道數(shù)的量和寬度應(yīng)滿足緊急狀態(tài)下6 min 內(nèi)將客流疏散完畢的要求； 引導(dǎo)標(biāo)志和事故照明設(shè)備

6、，應(yīng)設(shè)置在疏散通道和出口位置，且和緊急備用電源連接，發(fā)生緊急事故時(shí)可以及時(shí)引導(dǎo)人員安全疏散； 合理劃分車站的防火、防煙區(qū)間，在各獨(dú)立防火區(qū)之間設(shè)置防火墻和防火門或者防火卷簾；在防火分區(qū)內(nèi)劃分防煙分區(qū)，并通過(guò)與排煙系統(tǒng)的結(jié)合， 盡可能地排除煙霧，減少煙霧對(duì)人員逃生的危害。 屏蔽門系統(tǒng)，屏蔽門在發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以起到阻隔火焰、控制煙氣流動(dòng)的作用，為火災(zāi)的控制和人員逃生創(chuàng)造條件，并可避免火災(zāi)時(shí)人群因?yàn)閾頂D而發(fā)生意外的情況。 合理設(shè)計(jì)地鐵列車，采取車廂之間互相貫通、列車加裝逃生系統(tǒng)等措施。(2) 合理選用建筑和車體材料。地鐵中使用的建筑、裝修材料，車站用具和設(shè)備，列車車體和車上用具等制作材料必須滿足難燃、

7、阻燃要求。(3) 采用合理和必要的消防設(shè)備。設(shè)置可靠的自動(dòng)探測(cè)、報(bào)警和滅火系統(tǒng)，消防設(shè)備要按規(guī)范布置，控制系統(tǒng)的可靠性要高。(4) 加強(qiáng)日常管理與維護(hù)。在地鐵入口和站臺(tái)安排安全員巡視，防止出現(xiàn)人為事故。對(duì)地鐵設(shè)備要及時(shí)維護(hù)，排除電火；要管理好各種火災(zāi)探測(cè)、消防設(shè)施設(shè)備，使其處于良好的工作狀態(tài)，保證及時(shí)預(yù)報(bào)和撲滅火災(zāi)。(5) 制訂火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急方案，并加強(qiáng)防火演練。地鐵管理部門要注意對(duì)緊急情況的預(yù)防，制訂多套緊急預(yù)案；加強(qiáng)員工和乘客的消防教育和訓(xùn)練，和消防部門一起組織防火演練，增強(qiáng)地鐵站務(wù)人員對(duì)突發(fā)事件的應(yīng)急處理能力。(6) 健全相關(guān)法規(guī)制度。出臺(tái)針對(duì)性的法規(guī)， 從法律的角度來(lái)督促和保證公共交通的

8、防火安全。3 地鐵火災(zāi)的監(jiān)控與報(bào)警3. 1 火災(zāi)傳感器的種類火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中，火災(zāi)探測(cè)器是最重要的組成部分。常見(jiàn)的火災(zāi)傳感器可分為感煙式火災(zāi)探測(cè)器、感溫式火災(zāi)探測(cè)器、火焰探測(cè)器和氣體傳感器， 以及復(fù)合型探測(cè)器等。不同類型的傳感器對(duì)不同的火災(zāi)參量進(jìn)行響應(yīng)，并將信號(hào)送到火災(zāi)報(bào)警控制器。3. 2 火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備類型根據(jù)設(shè)備的使用環(huán)境條件，地鐵火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備可分為以下3 種類型。3. 2. 1 現(xiàn)場(chǎng)級(jí)火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備(1) 火災(zāi)傳感器，用于對(duì)站內(nèi)設(shè)備用房、站廳、站臺(tái)旅客公共區(qū)等進(jìn)行火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)。(2) 手動(dòng)報(bào)警器，安置在站內(nèi)旅客公共區(qū)、設(shè)備用房區(qū)域及列車上，以便及時(shí)通報(bào)火災(zāi)。(3) 感溫電纜，

9、用于對(duì)站臺(tái)層變電所下的電纜夾層實(shí)施火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警。(4) 緊急電話插孔，配置在站內(nèi)旅客公共區(qū)、設(shè)備用房區(qū)域、區(qū)間隧道以及站內(nèi)軌道外側(cè)設(shè)置的消火栓箱上。3. 2. 2 車站調(diào)度室級(jí)火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備(1) 報(bào)警控制器，能夠隨時(shí)監(jiān)控接受各探測(cè)點(diǎn)的報(bào)警信號(hào)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并能自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行對(duì)有關(guān)消防設(shè)施的聯(lián)動(dòng)控制。(2) 模擬圖形顯示終端，能按照車站建筑平面分級(jí)、分區(qū)顯示本站系統(tǒng)的詳細(xì)信息，包括火災(zāi)報(bào)警部位、設(shè)備安裝位置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警信號(hào)、有關(guān)消防設(shè)施動(dòng)作返回信號(hào)等，并能夠?qū)崟r(shí)打印輸出有關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)告。(3) 視頻傳輸系統(tǒng)，在車站站臺(tái)、站廳等公共場(chǎng)所安裝全方位的監(jiān)視器，實(shí)時(shí)收集站內(nèi)的視頻

10、信息， 并反映到值班室的閉路電視監(jiān)控器上，由值班人員進(jìn)行監(jiān)控和處理。3. 2. 3 中央控制室級(jí)火災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警設(shè)備模擬圖形顯示終端等，功能同車站級(jí)模擬圖形顯示終端。3. 3 監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)的組成地鐵防災(zāi)監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)按兩級(jí)監(jiān)控方式設(shè)置。第一級(jí)為中央控制室級(jí)，對(duì)全線報(bào)警系統(tǒng)實(shí)行集中監(jiān)控管理，隨時(shí)掌握全線動(dòng)態(tài)情況；第二級(jí)為車站調(diào)度室級(jí)，分別設(shè)置于地鐵各車站，是獨(dú)立的報(bào)警子系統(tǒng)，在其所管轄的范圍內(nèi)對(duì)火災(zāi)狀況進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警，并能夠?qū)嵤┯嘘P(guān)的消防聯(lián)動(dòng)控制操作。上述監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)都與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備聯(lián)接成網(wǎng)絡(luò)回路，保證各探測(cè)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)警信號(hào)能及時(shí)、正確、通暢地到達(dá)各級(jí)監(jiān)控中心。4 地鐵火災(zāi)救援一旦地鐵發(fā)生了火災(zāi)，

11、首要的問(wèn)題就是保證人員的安全撤離。在人員救援方面應(yīng)從以下幾個(gè)方面予以考慮。4. 1 突發(fā)火災(zāi)的應(yīng)急人員疏散針對(duì)發(fā)生在不同位置和不同情況下的地鐵火災(zāi)，應(yīng)制訂不同的人員疏散預(yù)案。4. 1. 1 列車在行駛中著火地鐵發(fā)生火災(zāi)最難控制和最易造成人員傷亡的是列車在行駛中著火。尤其要重視對(duì)該種情況的應(yīng)急處理。列車在行駛中著火可分為兩種情況。(1) 火災(zāi)發(fā)生在站臺(tái)附近。一般列車此時(shí)處于剛離站或者即將到站的狀態(tài)。一旦發(fā)生火災(zāi)，司機(jī)要及時(shí)用無(wú)線電向車站通報(bào)火情，車站工作人員趕到站臺(tái)做好組織疏散和救援工作的準(zhǔn)備。此時(shí)若火情不是很嚴(yán)重，司機(jī)將車開(kāi)至就近的站臺(tái)，打開(kāi)車門，和車站工作人員一起組織乘客進(jìn)行疏散。若列車火勢(shì)

12、較大，司機(jī)應(yīng)立即斷開(kāi)外部電源，啟用備用電源，維持車廂的照明。同時(shí)，車站救援人員應(yīng)立即開(kāi)拖車將列車拖至站臺(tái)，然后迅速開(kāi)門疏散乘客。(2) 火災(zāi)發(fā)生在隧道中央處。此時(shí)列車離兩端站臺(tái)的距離都較遠(yuǎn)，來(lái)不及將列車開(kāi)往站臺(tái)。司機(jī)除用無(wú)線電與車站取得聯(lián)系外，還應(yīng)立即切斷外部高壓電源，啟動(dòng)緊急備用電源。車站調(diào)度室根據(jù)列車所處的位置和火情，開(kāi)啟通風(fēng)系統(tǒng)緊急模式，使煙霧遠(yuǎn)離乘客。司機(jī)打開(kāi)列車疏散門，引導(dǎo)乘客逆風(fēng)沿隧道中央進(jìn)行疏散，快速撤離現(xiàn)場(chǎng)。4. 1. 2 車站發(fā)生火災(zāi)車站發(fā)生火災(zāi)時(shí)，車站工作人員通過(guò)廣播系統(tǒng)對(duì)站臺(tái)上滯留的乘客進(jìn)行疏散，同時(shí)啟動(dòng)車站緊急事故模式的通風(fēng)排煙模式，為人員逃生創(chuàng)造條件。相鄰的車站要對(duì)在

13、該段區(qū)間隧道中行駛的列車下達(dá)停車或者返回的指令，以減少人員的傷亡。4. 2 救援隊(duì)伍的組織救援人員從結(jié)構(gòu)上可分為司機(jī)、車站工作人員、專門救援人員3 個(gè)層次。前兩個(gè)層次的救援人員所面臨的火情嚴(yán)重程度相對(duì)輕一些，所以加強(qiáng)對(duì)這兩個(gè)層次救援人員的應(yīng)急培訓(xùn)，將對(duì)火情的控制和人員的疏散起到很大作用。不能單純等待和依靠第三層次的專業(yè)力量來(lái)進(jìn)行人員救援和火災(zāi)撲滅工作。5 地鐵的滅火系統(tǒng)5. 1 滅火系統(tǒng)的分類與特點(diǎn)滅火系統(tǒng)根據(jù)使用滅火劑的種類和滅火方式可分為以下幾種: 消火栓滅火系統(tǒng)。水具有使用方便、來(lái)源廣泛、滅火效果好、價(jià)格便宜、適用范圍廣等特點(diǎn)，所以消火栓滅火系統(tǒng)目前是建筑物中最基本的滅火設(shè)施。 自動(dòng)噴水

14、滅火系統(tǒng)。具有火災(zāi)初期自動(dòng)噴水滅火、用水量少、滅火成功率高、損失小、無(wú)人員傷亡、反應(yīng)靈敏、滅火迅速等優(yōu)點(diǎn)，但成本高。 氣體滅火系統(tǒng)。與自動(dòng)噴水系統(tǒng)相比，具有事后處理工作量小、控制油氣火勢(shì)蔓延效果好等優(yōu)點(diǎn)，但成本較高，還可能造成大氣污染和對(duì)人體造成危害。 泡沫滅火系統(tǒng)。具有水流損失小，滅火效率高， 泡沫容易清除等特點(diǎn)。 干粉滅火系統(tǒng)。具有滅火歷時(shí)短、效率高、絕緣好、滅火后損失小、不怕凍、不用水、可長(zhǎng)期儲(chǔ)存等特點(diǎn)。 滅火器。輕便靈活，使用廣泛，對(duì)撲滅初期火災(zāi)具有顯著效果。5. 2 滅火系統(tǒng)的選擇應(yīng)根據(jù)地鐵不同部位的環(huán)境條件、器材安裝、設(shè)備特點(diǎn)等要求，選擇相應(yīng)的滅火系統(tǒng)和器材。在車站的公共區(qū)，應(yīng)以消火栓系統(tǒng)為主，將整個(gè)車站覆蓋在消火栓的保護(hù)范圍下；在車站的設(shè)備用房，由于儀器眾多，設(shè)備復(fù)雜，在此類相對(duì)封閉的區(qū)域應(yīng)以氣體滅火系統(tǒng)為主；自動(dòng)噴水系統(tǒng)在公共區(qū)的作用不是很顯著，甚至?xí)斐傻鼗绊懭巳菏枭⒌乃俣?，在車站的公共區(qū)可不設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)；在區(qū)間隧道中要沿線布設(shè)消火栓滅火系統(tǒng)，條件允許時(shí)還可在區(qū)間隧道中加裝移動(dòng)式滅火系統(tǒng)。移動(dòng)式滅火系統(tǒng)宜采用泡沫滅火劑。無(wú)論是在車站、區(qū)間隧道、地鐵列車上，都