摘要:近年來(lái),地鐵交通作為大城市的交通主體已成為趨勢(shì),雖然較于西方四通八達(dá)的地鐵交通系統(tǒng),我國(guó)的地鐵交通起步滯后,但目前處于飛速發(fā)展的階段。由于地鐵運(yùn)行方式的特殊性及火災(zāi)事故后果的嚴(yán)重性,各國(guó)都特別重視地鐵安全問(wèn)題。本文基于地鐵火災(zāi)的成因特點(diǎn)及其嚴(yán)重后果提出了一些預(yù)防措施,希望能為地鐵的防火工作提供一定的指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:地鐵火災(zāi);特點(diǎn)分析;預(yù)防措施
地鐵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境密閉、設(shè)備集中、人員密度大,一旦發(fā)生火災(zāi),其撲救非常困難,所以地鐵火災(zāi)是城市消防工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文在相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)和預(yù)防措施做了較為詳細(xì)的分析。
1 地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)
1.1 煙氣危害大
??? 有關(guān)資料表明,火災(zāi)燃燒的產(chǎn)物煙氣是火災(zāi)致死人命的主要原因,其具體的危害性如下:
??? (1)煙氣的毒害性。天然物質(zhì)如木材、羊毛以及人工生產(chǎn)的塑料和橡膠等在燃燒時(shí),煙霧的主要成分是微粒和一些有毒有害氣體。國(guó)際衛(wèi)生組織認(rèn)定,對(duì)人體產(chǎn)生有害生理作用的濃度界限:CO(一氧化碳)為0.15%-0.20% ,CO2(二氧化碳)為5%-6.7%,在此濃度環(huán)境下,人最長(zhǎng)可以逗留時(shí)間為30-60 min;較危險(xiǎn)的氣體有HCN(氰化氫)、丙烯醛、HCl(氯化氫)、氨、SO2(二氧化硫)、H2S(硫化氫)、硝酸和硫酸,以及甲酸和醋酸。當(dāng)它們達(dá)到一定濃度時(shí),就會(huì)使人中毒,甚至瞬間死亡。
??? (2)煙氣的減光性??梢?jiàn)光的波長(zhǎng)λ為0.4-0.7μm,而煙粒子的粒徑d為幾μm到幾十μm,由于d>2λ,煙粒子對(duì)可見(jiàn)光是不透明的。由于地鐵的特定構(gòu)造,煙氣不易散出,因此疏散指示器照明作用降低,甚至失去指示功效。據(jù)日本自治省消防廳研究所資料表明: 當(dāng)煙氣濃度按減光系數(shù)達(dá)到0.1 m- 1時(shí),人的行進(jìn)速度急劇下降,人的思考力和判斷力也隨之下降;當(dāng)減光系數(shù)達(dá)到0.6 m- 1時(shí),人的步行速度接近于零,已無(wú)法自行脫險(xiǎn);當(dāng)疏散走道上照明強(qiáng)度小于1 lx 時(shí),人員就會(huì)開始發(fā)生心理動(dòng)搖,產(chǎn)生輕生的思想。
??? (3)煙氣的爆炸性。煙氣中的不完全燃燒產(chǎn)物,如CO、H2S、HCN等一般都是易燃物質(zhì),而且這些物質(zhì)的爆炸下限都不高,極易與空氣形成爆炸性的混合氣體。
??? (4)地鐵火災(zāi)容易形成氣浪。由于地鐵工程散熱排煙口少,燃燒產(chǎn)生的熱會(huì)加熱地鐵內(nèi)煙氣,使其膨脹,加快煙氣流動(dòng)速度,形成高溫氣浪,使人員逃生更加困難。
??? (5)煙氣流動(dòng)速度快。地鐵發(fā)生火災(zāi)時(shí),煙氣的前鋒流速約為1.75-2.40 m/s,由于地鐵煙氣的排出口亦是人員的逃生口,而在照明系統(tǒng)正常的情況下,人員的疏散速度只有煙氣速度的一半,因而更易受到煙氣的危害。
(6) 火災(zāi)煙霧中的潛在危險(xiǎn)大。由于地鐵系統(tǒng)的特殊性,一旦遭遇火災(zāi),煙霧不易擴(kuò)散,特別是地鐵系統(tǒng)中使用的有機(jī)高分子裝飾材料,一旦遇到火災(zāi),很容易產(chǎn)生有毒氣體(表1)。但當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí),就會(huì)使人中毒,特別是某些高毒類的有害氣體,甚至?xí)鹑藛T的瞬間死亡。另外,由于煙霧粒子對(duì)光具有很強(qiáng)的吸收和散射作用,使人員疏散變得困難。
表1. 可燃物燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體
可燃物名稱 | 有毒氣體 |
人造纖維 | CO2、CO |
聚四氟乙烯(特氟陶) | CO2、CO |
聚苯乙烯(PS) | 苯、甲苯 |
聚氟乙烯 | CO2、CO |
聚氯乙烯(PVC) | HCl、CO |
酚樹脂 | 氨、氰化物、CO |
三聚氰胺-醛樹脂 | 氨、氰化物、CO |
環(huán)氧樹脂(EP) | 丙酮 |
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1.2 疏散難度大
(1) 客流量大。地鐵作為現(xiàn)代城市的主要交通工具之一,其便利快捷受到廣大市民的青睞,因此客流量非常大。據(jù)統(tǒng)計(jì),莫斯科地鐵日均客運(yùn)量達(dá)800萬(wàn)人次,高居世界首位;北京市地鐵日均客流量達(dá)125萬(wàn)人次;上海已建成運(yùn)營(yíng)的地鐵一號(hào)、二號(hào)線和明珠線日均客流總量為100萬(wàn)人次,其中,地鐵人民廣場(chǎng)站日均客流量為25萬(wàn)人次,地鐵的滿載率和單車運(yùn)行均居世界第一。因此地鐵發(fā)生火災(zāi)事故時(shí),要組織有序的疏散相當(dāng)困難。
(2)逃生途徑少。地鐵運(yùn)營(yíng)環(huán)境的特殊性,使其提供給乘客安全逃生途徑單一。地鐵的安全出口較少,一般是進(jìn)出兩用通道,除此之外既沒(méi)有供乘客使用的垂直電梯(設(shè)計(jì)上僅考慮殘疾人專用電梯),也沒(méi)有緊急避難場(chǎng)所。
(3)垂直高度大。世界上僅考慮商業(yè)運(yùn)營(yíng)的地鐵,一般建在地下15米左右,如上海地鐵一號(hào)線的垂直深度為地下7至25米。考慮商業(yè)和戰(zhàn)備兼顧的地鐵,則一般建在深達(dá)30-70米左右的地下,如日本東京都營(yíng)大江戶地鐵線,其中六本木車站共七層,深入地下達(dá)42.3米,光臺(tái)階就有200多級(jí)。突發(fā)火災(zāi)事故后,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,再加上不安全因素,安全逃生的把握不大,對(duì)老弱病殘乘客而言更是兇多吉少。
(4)逃生距離長(zhǎng)。由于地鐵站長(zhǎng)度一般都在50米以上,地鐵從乘客下車到走出地鐵口,平均4-5分鐘,一旦突發(fā)火災(zāi)事故,乘客會(huì)習(xí)慣性地選擇平常行走相對(duì)熟悉的路線或盲目跟隨他人逃生。這對(duì)選擇較長(zhǎng)路線逃生的乘客來(lái)說(shuō),被困受害的可能性就很大。以上海地鐵人民廣場(chǎng)站為例,該站共有12個(gè)出入口,其中5個(gè)直通地面,7個(gè)通道連通地下商場(chǎng)(4個(gè)通道中間設(shè)有防火卷簾),12條疏散通道中有10條逃生距離在100 m 以上,最遠(yuǎn)的達(dá)260 m,一旦突發(fā)火災(zāi)事故,地鐵內(nèi)人員被困受害的可能性相當(dāng)大。
(5)允許逃生的時(shí)間短。試驗(yàn)證明,允許乘客逃生只有五分鐘左右的時(shí)間。針對(duì)地鐵火災(zāi)事故,日本消防部門曾做過(guò)實(shí)驗(yàn),日本地鐵的車廂雖被確認(rèn)具有不易燃燒性(與上海、北京相似),但起火后,快則1分半鐘,慢則8分鐘就會(huì)出現(xiàn)對(duì)人體有害的氣體。2至5分鐘內(nèi),車廂內(nèi)煙霧彌漫就無(wú)法看清楚逃生出口,相鄰的車廂在5至10分鐘內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)相同情形。另外,車內(nèi)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。
(6)障礙物阻隔。突發(fā)火災(zāi)事故中,大量乘客會(huì)同時(shí)涌向狹窄的通道及樓梯,另外,一般在入口處設(shè)置的自動(dòng)檢票裝置等障礙物嚴(yán)重也影響了乘客的快速逃生。這樣就嚴(yán)重阻礙了人員的疏散,延滯了人員的疏散時(shí)間。而列車若在隧道內(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80 cm的直通式緊急疏散門,其后果可想而知。
??? (7)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(lái)說(shuō),還能冷靜判斷險(xiǎn)情,相對(duì)準(zhǔn)確的采取自救措施,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。
1.3 滅火救援難度大
火災(zāi)發(fā)生后,地鐵隧道內(nèi)煙霧大,能見(jiàn)度低、散熱慢、溫度較高,極易造成人員傷亡。并且地鐵構(gòu)造是相對(duì)封閉的地下系統(tǒng),發(fā)生火災(zāi)后的救護(hù)工作十分困難。