地鐵火災特點分析及預防措施 |消防科普
發(fā)布日期:2015-11-02 10:22:26
摘要:近年來,地鐵交通作為大城市的交通主體已成為趨勢,雖然較于西方四通八達的地鐵交通系統(tǒng),我國的地鐵交通起步滯后,但目前處于飛速發(fā)展的階段。由于地鐵運行方式的特殊性及火災事故后果的嚴重性,各國都特別重視地鐵安全問題。本文基于地鐵火災的成因特點及其嚴重后果提出了一些預防措施,希望能為地鐵的防火工作提供一定的指導。
關鍵詞:地鐵火災;特點分析;預防措施
地鐵系統(tǒng)的結構復雜、環(huán)境密閉、設備集中、人員密度大,一旦發(fā)生火災,其撲救非常困難,所以地鐵火災是城市消防工作的重點和難點。本文在相關文獻的基礎上,對地鐵火災的特點和預防措施做了較為詳細的分析。
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地鐵火災的特點
1.1 煙氣危害大
有關資料表明,火災燃燒的產(chǎn)物煙氣是火災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。天然物質如木材、羊毛以及人工生產(chǎn)的塑料和橡膠等在燃燒時,煙霧的主要成分是微粒和一些有毒有害氣體。國際衛(wèi)生組織認定,對人體產(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,人最長可以逗留時間為30-60 min;較危險的氣體有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。當它們達到一定濃度時,就會使人中毒,甚至瞬間死亡。
(2)煙氣的減光性。可見光的波長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,煙粒子對可見光是不透明的。由于地鐵的特定構造,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: 當煙氣濃度按減光系數(shù)達到0.1 m- 1時,人的行進速度急劇下降,人的思考力和判斷力也隨之下降;當減光系數(shù)達到0.6 m- 1時,人的步行速度接近于零,已無法自行脫險;當疏散走道上照明強度小于1 lx 時,人員就會開始發(fā)生心理動搖,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,而且這些物質的爆炸下限都不高,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)生的熱會加熱地鐵內(nèi)煙氣,使其膨脹,加快煙氣流動速度,形成高溫氣浪,使人員逃生更加困難。
(5)煙氣流動速度快。地鐵發(fā)生火災時,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) 火災煙霧中的潛在危險大。由于地鐵系統(tǒng)的特殊性,一旦遭遇火災,煙霧不易擴散,特別是地鐵系統(tǒng)中使用的有機高分子裝飾材料,一旦遇到火災,很容易產(chǎn)生有毒氣體(表1)。但當達到一定濃度時,就會使人中毒,特別是某些高毒類的有害氣體,甚至會引起人員的瞬間死亡。另外,由于煙霧粒子對光具有很強的吸收和散射作用,使人員疏散變得困難。
表1. 可燃物燃燒時產(chǎn)生的有毒氣體
可燃物名稱
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有毒氣體
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人造纖維
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CO2、CO
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聚四氟乙烯(特氟陶)
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CO2、CO
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聚苯乙烯(PS)
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苯、甲苯
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聚氟乙烯
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CO2、CO
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聚氯乙烯(PVC)
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HCl、CO
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酚樹脂
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氨、氰化物、CO
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三聚氰胺-醛樹脂
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氨、氰化物、CO
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環(huán)氧樹脂(EP)
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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,莫斯科地鐵日均客運量達800萬人次,高居世界首位;北京市地鐵日均客流量達125萬人次;上海已建成運營的地鐵一號、二號線和明珠線日均客流總量為100萬人次,其中,地鐵人民廣場站日均客流量為25萬人次,地鐵的滿載率和單車運行均居世界第一。因此地鐵發(fā)生火災事故時,要組織有序的疏散相當困難。
(2)逃生途徑少。地鐵運營環(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,一般是進出兩用通道,除此之外既沒有供乘客使用的垂直電梯(設計上僅考慮殘疾人專用電梯),也沒有緊急避難場所。
(3)垂直高度大。世界上僅考慮商業(yè)運營的地鐵,一般建在地下15米左右,如上海地鐵一號線的垂直深度為地下7至25米??紤]商業(yè)和戰(zhàn)備兼顧的地鐵,則一般建在深達30-70米左右的地下,如日本東京都營大江戶地鐵線,其中六本木車站共七層,深入地下達42.3米,光臺階就有200多級。突發(fā)火災事故后,乘客從站臺及站廳層僅憑體力往地面逃生,既耗時又耗力,再加上不安全因素,安全逃生的把握不大,對老弱病殘乘客而言更是兇多吉少。
(4)逃生距離長。由于地鐵站長度一般都在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)火災事故,乘客會習慣性地選擇平常行走相對熟悉的路線或盲目跟隨他人逃生。這對選擇較長路線逃生的乘客來說,被困受害的可能性就很大。以上海地鐵人民廣場站為例,該站共有12個出入口,其中5個直通地面,7個通道連通地下商場(4個通道中間設有防火卷簾),12條疏散通道中有10條逃生距離在100 m 以上,最遠的達260 m,一旦突發(fā)火災事故,地鐵內(nèi)人員被困受害的可能性相當大。
(5)允許逃生的時間短。試驗證明,允許乘客逃生只有五分鐘左右的時間。針對地鐵火災事故,日本消防部門曾做過實驗,日本地鐵的車廂雖被確認具有不易燃燒性(與上海、北京相似),但起火后,快則1分半鐘,慢則8分鐘就會出現(xiàn)對人體有害的氣體。2至5分鐘內(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至10分鐘內(nèi)也會出現(xiàn)相同情形。另外,車內(nèi)乘客的衣物一旦引燃,火勢能在短時間內(nèi)擴大,允許逃生的時間則更短。
(6)障礙物阻隔。突發(fā)火災事故中,大量乘客會同時涌向狹窄的通道及樓梯,另外,一般在入口處設置的自動檢票裝置等障礙物嚴重也影響了乘客的快速逃生。這樣就嚴重阻礙了人員的疏散,延滯了人員的疏散時間。而列車若在隧道內(nèi)發(fā)生火災,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)乘客逃生意識差異大。地鐵站臺(廳)或列車內(nèi)突發(fā)火災事故后,險惡的災害環(huán)境,使乘客容易產(chǎn)生恐慌及焦慮心理。這對逃生意識較強、通道較熟悉的乘客來說,還能冷靜判斷險情,相對準確的采取自救措施,安全逃生的可能性也就較大。但就自救意識較差的乘客而言,從眾是多數(shù)人的選擇,爭先恐后擁向出口處時,被踩、擠、壓倒地后,易導致群死群傷。另外,因恐懼迷失方向后,易導致被困直接致傷或致死。
1.3 滅火救援難度大
火災發(fā)生后,地鐵隧道內(nèi)煙霧大,能見度低、散熱慢、溫度較高,極易造成人員傷亡。并且地鐵構造是相對封閉的地下系統(tǒng),發(fā)生火災后的救護工作十分困難。