1、I摘 要地铁作为载客量较大的公共交通工具，它的安全性将直接关系到广大乘客的生命和财产安全，安全运营是地铁运输的首要目标和基本原则。火灾是威胁地铁安全的主要因素 ,是造成人员伤亡和财产损失的重要原因。因此，地铁消防安全是地铁运营安全的重要目标之一。本文在深入分析地铁火灾特点及原因的基础上, 阐述了地铁运营系统中的火灾危险源辨识的相关内容，介绍了地铁主要消防设备，对火灾中的人员疏散问题进行了探讨, 并对预防地铁火灾提出了切实可行的建议，为地铁建设和管理部门保护乘客安全、 最大程度地减少火灾人员伤亡提供参考。关键词：地铁火灾事故; 危险源辨识；消防安全疏离；火灾预防目 录0 前言11 地铁火灾的特点
2、与成因11.1 地铁火灾的特点11.1.1 燃烧蔓延速度快11.1.2 缺氧、高温、浓烟危害严重11.1.3 疏散救援难度大11.2 地铁火灾的成因21.2.1 设备故障21.2.2 行车事故21.2.3 违章操作21.2.4 乘客违反安全规定21.2.5 人为破坏31.2.6 管理不善32 地铁火灾的危险源辨识32.1 火灾危险源辨识32.2 地铁系统中火灾危险 源控制43 地铁主要消防设备43.1 地铁的消防设备43.2 地铁的应急设备54 地铁消防安全疏散54.1 乘客疏散54.2 站台工作人员的疏散工作64.3 车站运营单位的疏散工作65 地铁火灾的预防65.1 人为预防 65.2 设
3、备预防75.2.1 使用功能及装饰装修材料75.2.2 自动控制及火灾报警设施75.2.3 消防灭火设施75.2.4 防排烟系统75.2.5 紧急疏散系统85.2.6 安全疏散辅助装备85.2.7 灭火救援措施8III6 结束语9参考文献1010 前言地铁是城市快速轨道交通的一部分，具有运量大、快速、正点、低能耗、少污染、乘坐舒适方便等优点，常被称为“绿色交通” 。发达国家的经验表明，地铁、轻轨是解决大中城市公共交通运输的根本途径，对城市实现可持续发展有非常重要的意义。近年来, 为缓解城市交通压力, 各大城市纷纷投入巨资建设轨道交通系统。目前已经有北京、 上海等 10 多个城市建成了地铁。此外
4、, 还有郑州、 成都等 30 多个城市在建或拟建城市轨道交通。中国地铁正处在高速发展的阶段，若干年后，建成线路的运行里程将达到发达国家的水平。城市地铁作为便捷的交通工具已成为市民出行的首选，因此，地铁运行安全将是设计和运行管理最主要考虑的问题之一。地铁由于具有在单一轨道连续运行、客流量大，且客流在一定时间内封闭于有限的区域中，单位面积人数多等特点，一旦碰到突发事件，极易造成群死群伤、严重的经济损失和恶劣的社会影响。在诸多可能的灾难中，火灾又是危害最大的。地铁的火灾悲剧令所有乘客对地铁的安全性打上了一个大大的问号，进一步凸现地铁火灾研究的重要性和紧迫性。本文在深入分析地铁火灾特点及原因的基础上,
5、 阐述了地铁运营系统中的火灾危险源辨识的相关内容，介绍了地铁主要消防措施，对火灾中的人员疏散问题进行了探讨, 并对预防地铁火灾提出了可行的措施，为地铁建设和管理部门保护乘客安全、 最大程度地减少火灾人员伤亡提供参考。1 地铁消防与火灾的特点地铁消防与火灾的特点1.1 地铁消防与火灾的特点地铁只有内部空间，没有外部空间，与地面连接的通道作为出入口，由于地铁隧道的这种构造上的特殊性，发生火灾时的特点主要表现在以下几个方面：1.1.1 燃烧蔓延速度快。地铁隧道由于有多个出口, 通风条件好, 燃烧速度快 , 火势极易蔓延扩大。如 1983 年 8 月 16 日, 日本名古屋地铁发生火灾, 瞬间就扩大到
6、 3 000m2 的范围; 21987 年 11 月 18 日, 英国伦敦地铁君王十字车站发生火灾, 由于当时列车正在运行, 扰动气流使火势迅速扩大 , 仅 9 分钟大火就顺着自动扶梯烧到票房, 燃烧面积迅速扩大, 虽经消防队员奋力抢救, 仍造成 30 人死亡、180 人严重烧伤。1.1.2 缺氧、高温、 浓烟危害严重。地铁火灾发生时，氧含量急剧下降 由于隧道的相对封闭性，大量的新鲜空气难以迅速补充，致使空气中氧气含量急剧下降 研究表明，空气中氧含量降至15% 时，人体肌肉活动能力下降；降至 10%4%时，人体四肢无力，判断能力低，易迷失方向；降至 6%0%时，人即会晕倒，失去逃生能力；当空气
7、中含氧量降到 5 %以下时，人会立即晕倒或死亡。地铁内有大量电缆, 列车内大多采用塑料、 橡胶等化学材料 , 特别是顶棚等一旦起火, 由于地下供氧不足, 往往处于不完全燃烧状态, 容易产生大量有毒烟气 , 加上地铁出口有限 , 与地面空气对流速度缓慢,并且地下洞口固有的“吸风”效应, 向外扩散的烟雾部分又被卷吸回去, 严重威胁人员安全。1.1.3 疏散救援难度大。地铁客流量大、 人员集中 , 一旦发生火灾极易造成群死群伤。因为地下空间限制，浓烟、高温、缺氧、有毒、视线不清、通信中断等原因，救援人员很难了解现场情况，给人员的疏散带来很大困难。大型的灭火设备无法进入现场，导致扑救困难 人员从地铁内
8、部到地面开阔空间的疏散和避难都要垂直上行，比下行要耗费体力，容易影响疏散速度如果火灾报警和自动喷淋等消防设施配置不完善, 起火后电源可能会被自动切断,通风空调系统失效, 大量有毒气体和黑暗将给人员疏散及消防救援造成极大困难。1.2 地铁火灾的成因1.2.1 设备故障地铁车站内送风机、排风机、电动机、制动系统等用电设备繁多。隧道内铺设各种电缆，列车上也有各种用电设备，如果这些电气设备存在质量问题或对其缺乏维护保养，可能会导致运行不畅，发生设备故障从而引发火灾。1983年日本名古屋与地下街相连的地铁站变电所火灾，造成两名消防员中毒死亡。2000 年 4 月 20 日美国华盛顿一条地铁区间隧道内的电
9、缆发生故障引发火灾，造成 10 余人受伤，影响地铁运行达 4 小时，1969 年 11 月 11 日我国北京地铁3万寿路车站因电器故障引发火灾，造成 3 人死亡 300 人中毒。1.2.2 行车事故列车追尾、相撞、脱轨等行车事故是引发火灾的主要原因之一。2000 年 1月 25 日，英国伦敦地铁 1 列 8 节编组的列车，在行经伦敦市中心一地铁站时脱轨，并撞在隧道墙上， 最后 3 节车厢撞上站台并引发大火，造成 32 名乘客轻伤。1.2.3 违章操作地铁车站内设施设备 、办公生活用品中存在一定数量的可燃物。在建设施工或运营后的设备维修中，如果工作人员违章操作，生产生活中用火用电不慎，也会引发火
10、灾事故。1994 年上海地铁新客站在施工中因违章动火，引燃易燃物品， 导致电缆燃烧。1995 年 4 月 28 日韩国大邱市地铁扩建施工时，因碰坏煤气管道发生爆炸事故，造成人死亡 143 人受伤。1.2.4 乘客违反安全规定乘客擅自携带易燃易爆物品乘车或在地铁车站内及列车上吸烟用火等行为，都将形成火灾隐患。1987 年 11 月 18 日英国伦敦金，克罗斯地铁车站由于乘客丢弃未熄灭的火柴梗引燃自动扶梯下面的油脂脏物引起大火，导致 32 人死亡，80 人受伤。1.2.5 人为破坏近年来恐怖组织和社会不法分子越来越多地将黑手伸向社会影响较大的地铁车站和列车， 把地铁作为制造恐怖事件和发泄不满情绪的
11、目标。1995 年 3月日本奥姆教在东京地铁车站施放沙林毒气，造成人死亡 12 余人 5000 受伤；1995 年 7 月法国巴黎地铁车站连续发生爆炸，造成 8 人死亡，200 余人受伤。1.2.6 管理不善有的地铁车站的站厅层和安全通道上设有商铺，地铁车站与地下商业用房连在一起，部分商业用房设有餐饮功能。这些商铺一旦管理不善，明火使用不当，很可能引发火灾或爆炸事故。2 地铁运营系统中的火灾危险源辨识地铁运营系统中的火灾危险源辨识危险源，即可能导致人员伤害、职业病、财产损失、运营服务受阻、环境破坏或这些情况组合的根源或状态。根据危险源在事故发生、发展中的作用，把危险源划分为两大类，即第一类危险
12、源和第二类危险源。一起事故的发生是4两类危险源共同作用的结果。第一类危险源的存在是事故发生的前提，没有第一类危险源就谈不上能量或危险物质的意外释放。另一方面，如果没有第二类危险源破坏，也不会发生能量或危险物质的意外释放。第二类危险源的出现是第一类危险源导致事故的必要条件。在事故发生、发展的过程中两类危险源相互依存、相辅相成。第一类危险源在事故发生中释放出的能量是导致人员伤害或财务损坏的能量主体，将决定事故后果的严重程度；第二类危险源出现的难易决定事故发生的可能性大小。两类危险源共同决定危险源的危险性。2.1 火灾危险源辨识火灾危险源属于安全工程学所称危险源中的一种，它是以热能、化学能等能量失去
13、控制释放(或交换 )而造成危害为主要表征的一类危险源。火灾危险源分为两类：第一类危险源包括可燃物、火灾烟气及燃烧产生的有毒有害气体成分；第二类危险源是为了防止火灾发生、降低火灾危害所采取的措施中存在的缺陷。辨识火灾危险源在消防工作中有着重要的现实意义。由于火灾危险源是火灾发生的基础，因此准确地辨识火灾危险源是有效控制和减少火灾危害的前提。建筑物的所有者、使用者或管理者通过辨识火灾危险源，从而可以针对辨识出的火灾危险源采取相应措施加以控制，防止火灾的发生或扩大；公安消防机构通过对所辖区域内火灾危险源进行辨识和评价，可以确定重点监督检查对象，更合理地分配人力、物力，做好火灾预防工作。但是需要指出的
14、是，建筑物中火灾危险源的成因不尽相同，在辨识火灾危险源过程中需要人们对照火灾危险源的分类加以区分。2.2 地铁系统中火灾危险源控制(1)车站内应严格控制可燃材料，车辆段、车站建筑、装修材料和列车车厢内装饰材料的选用应符合相关的设计规范。(2)车站站厅、站台、列车车厢和管理用房内的垃圾应及时清理，可燃垃圾堆积时不应超过一昼夜。(3)车站站厅、站台、管理用房和列车车厢、隧道内严禁吸烟，并张贴“严5禁吸烟”标志，且不得采用明火、电炉和电热取暖器采暖。(4)各部门负责做好本部门分管范围内办公和生产区域的消防管理工作。运营公司实行外包、租赁或者委托经营、管理时，在订立的合同中依照有关规定明确各方的消防安
15、全责任。 3 地铁主要消防设备 3.1 地铁的消防设备(1)装饰装修材料地铁所有车辆、车站材料全部选用经消防局认证通过的防火材料，车辆的车厢、扶手、座位、设备管线，车站站台、墙壁、天花板等材料全部为不燃或阻燃材料。(2)自动控制及火灾报警系统地铁的自动控制系统、火灾报警系统紧急情况发生时报警系统要可在几秒钟内可靠、准确、迅速报警。(3)防排烟设计车站设计有防火防烟分区系统，在车站天花板上部安装了若干个存烟区，每个存烟区都安装了排烟风道，排烟风道可迅速将烟雾、有毒气体抽入排除，阻止烟雾火势的蔓延。(4)消防给水系统地铁的消火栓系统其服务范围为车站及车站相邻区的线路坡度最低点(联络通道处)。消防管
16、由城市自来水管接出，布置在站厅、站台层的下部以及区间、人行通道内，根据消火栓位置设置消防支管。消火栓箱的设置间距：站厅层 30m40 m；站台层 40 m50 m；站厅层、站台层的设备区及人行通道按要求设置。消防水泵接合器设置：在车站外给水引入管上，并在接合器 40 m 范围内设置室外低压消火栓。3.2 地铁的应急设备(1)声光报警设备FAS(Fire Alarm System)火灾自动报警系统遇到火灾时的操作：6当工作站收到火警信号时：“火警信号”的红色图标闪烁、蜂鸣器鸣响。立即报火警具体位置，并派人(或闭路监控) 现场察看情况。现场确认是真实火情，按下面板上的“火灾确认”图标，系统启动相应
17、的联动装置(如警铃等)。同时通知相关的值班主管人员， 必要时拨打火警电话119。现场确认是非火情，误报原因(如抽烟、消杀、粉尘等)产生火警信号，按下面板上的“火警取消”图标，并按下面板上的“火警确认”图标，此时红色图标变为常亮、蜂鸣器静音，若主机显示火警信息为“正常” 。按下“系统复位”图标，系统将恢复初始状态，并做好相应记录。(2)应急照明设备发生火灾后，当火势蔓延很快影响正常照明时，车站启动应急照明设备：EPS 应急电源，应急照明灯等。保证乘客在疏散过程中看清路线，避免不必要的碰撞和踩踏事件的发生。(3)疏散诱导设备在火灾等紧急情况下，乘客资讯系统可迅速、直观、优先播放紧急疏散和防灾等文本
18、和图像信息，以便预先告之和引导乘客沿着火灾逃生路线进行撤离，起到辅助防灾、救灾的作用。(4)消防通信设备车站工作人员随身携带无线电通讯设备(800 兆)，保证现场工作人员与车控室随时保持联系，使疏散工作更顺利。若无线电通讯设备不能使用时，站台、站厅的消火栓附近都安装有消防电话，可以通过消防电话与车控室联系，保证在火灾过程中的通讯工作。4 地铁消防安全疏散4.1 乘客疏散(1)站厅火灾。如乘客在站内遭遇火灾, 火势烟雾会沿通道向地上蔓延, 乘客要确定自己所处的位置, 在车站工作人员的指挥下 , 以最快的速度选择距地面最近的安全出口逃生。7(2)列车火灾。车内火灾会产生大量烟雾、 毒气, 从车顶向
19、下扩散, 遮挡照明灯, 降低能见度; 乘客可能吸入大量毒气, 发生中毒昏迷; 同时还会造成停电。这时要采用以下方法: 一是确定自己所处的位置、距起火点的距离及火势大小 , 选择正确的逃生路线; 二是如果在烟雾中逃生, 应逆风而行,身体成匍匐状态, 避开烟雾毒气的袭击。可用口罩、头巾、衣袖或其他织物捂住口鼻呼吸, 以减少烟尘吸入, 防止中毒或窒息; 三是车门打不开时, 在未着火的部位将面向站台方向的玻璃窗砸开逃生。(3)区间隧道火灾。着火客车迫停在区间隧道时, 乘客自然分成两部分分别向隧道两端疏散。乘客可借助手机等光亮, 下车顺着轨道向车站站台撤离, 但须远离轨道行走, 以免慌乱中不慎触电。4.
20、2 站台工作人员的疏散工作准确确定起火位置、火势大小、被困人员数量; 启动所有应急设备; 利用事故广播系统正确引导被困人员按照疏散指示标志疏散, 不能造成站台、 站厅内的乘客慌乱, 以免发生拥挤踩踏; 积极采取措施控制火灾蔓延。4.3 车站运营单位的疏散工作车站运营单位主管部门应会同有关部门制定处理突发事件的应急预案,建立应急救援组织, 配备救援器材设备 , 并定期组织演练。发生火灾时 , 车站运营单位和工作人员应立即报警并疏散人员,采取相应的紧急救援措施。5 地铁火灾的预防火灾预防在城市地铁系统的规划、设计和运营的各个阶段都应引起充分重视，本文主要从人和设备两个方面探讨如何做好地铁火灾预防工
21、作。5.1 人为预防利用广播电视、报刊杂志、宣传海报、网络等形式加大对市民的地铁防火宣传教育力度 在地铁车站醒目位置长期做好防火宣传，使乘客增强和提高防火安全意识和掌握安全自救逃生技能。加大地铁员工职业道德和岗位业务技能培训力度，重点对主管和有关工作人员进行消防安全知识和技能培训。 使其具备一定的专业技能，懂得火灾的预防、扑救和逃生方法，尤其是对一些日常的火灾隐患，应能够及时地发现和消除，把火灾的发生遏制在萌芽状态。加强设备检修工作 减少由于地铁系统自身设备故障引起火灾的机率，尤其是建设和运营时间较早的地铁系统，更不可忽视这一点。因为在系统设备老化8程度较大的情况下，出现一点儿小的故障如果处理
22、不当都有可能带来大的损失建立和健全规章制度，制定和完善应急预案。成立抢险救灾指挥机构，还要协同公安、消防、救护等相关部门对应急预案进行有针对性的联合演练。确保其实用性，加大对乘客吸烟及携带危险品等不良行为的检查力度。定期对地铁系统设备，周边商铺和人员进行消防专项检查，发现问题及时整改，彻底消除安全隐患。5.2 设备预防5.2.1 使用功能及装饰装修材料(1)由于地铁的火灾特殊性, 发生火灾时扑救难度较大, 如果不对地铁内部及周围相邻的商业等公共场所严加控制, 造成地铁与商业疏散交叉、混用, 增加地下部分的可燃物荷载, 增加火灾发生几率, 将对地铁的灭火救援造成很大困难。所以, 地下车站站厅乘客
23、疏散区、站台及疏散通道内不得设置商业场所。(2)地铁的车厢、扶手、座位、设备管线、车站站台、墙壁、天花板等材料应全部为不燃或阻燃材料; 车厢内要配有备用电源 , 在火灾停电时要保证相当的照度; 自动推拉门在停电时应能够自动开启,以利于人员疏散。5.2.2 自动控制及火灾报警设施地铁隧道内必须采用能探测两种以上环境参数的探测器, 防止误报。接到报警信号后, 自动控制系统自动开启并控制风机、水泵、紧急照明、气体灭火装置等各种紧急救援设备; 若电路中断, 备用电源可启动救援设备。5.2.3 消防灭火设施按规范配置足够的消火栓和灭火器, 消火栓系统布置在站厅、站台层的下部以及区间、人行通道内, 在车站
24、的出入口附近设有与外部消防车接口的消火栓, 方便外部救援力量的支援;在隧道内设置消火栓、 应急照明和报警电话, 保障在紧急状态下能够使用; 地铁列车车厢内设置灭火器材; 重要设备房分别配置自动喷淋灭火系统和自动气体灭火系统;应设置轨道消防车, 便于火灾时消防救援力量能够迅速靠近。5.2.4 防排烟系统由于地铁空间相对封闭, 应结合规范和各线路的特点设置防排烟方式, 地铁站的站台、站厅、管理用房均应设置独立的排烟系统。(1)隧道防排烟方式。火灾时, 关闭全站的通风空调系统, 打开隧道屏蔽门和9排烟风机, 逆着乘客疏散方向排走烟气, 迎着乘客疏散方向送新风 , 并通过排烟产生压差, 由站厅层出入口
25、经站台层补风。(2)站台层防排烟方式。火灾时, 关闭全站的通风空调系统, 打开站台层相应防烟分区的排烟风机, 打开屏蔽门和隧道风机排烟, 并通过排烟产生压差, 由站厅层出入口补风。(3)设备管理用房防排烟方式。火灾时, 关闭全站的通风空调系统, 排烟风机开启, 通过合理的气流组织 , 烟气从车站两端的通风井排出 ,保证乘客迎着新风疏散。5.2.5 紧急疏散系统(1)火灾时, 应保证所有闸机、车门自动向疏散方向敞开, 所有电梯朝安全方向行驶, 疏散通道、 安全出口的宽度在紧急情况下能够保证 6 分钟内将乘客及工作人员全部疏散到安全地带。(2)在乘客流动频繁的大厅、通道等部位或超过防火分区面积设置
26、防火墙( 门)有困难的地方, 可以采用防火卷帘代替, 防火卷帘应具有延时下降功能或设置小门。(3)至少应有一个无障碍出入口, 即设计成斜坡道或坡度小的自动人行道或垂直电梯, 直达站台, 供残疾人和妇幼乘客使用。5.2.6 安全疏散辅助装备(1)移动照明灯和扬声器。为了保证火灾时的正常照明, 在疏散走道出入口、过道、 拐弯、 疏散楼梯等位置布置移动照明灯具。扬声器供引导人员疏散、 寻找被困人员和消防队员对话使用。(2)防烟防毒面具、逃生头盔、毛巾和口罩。这些装备放置在列车和候车大厅等人员密集处, 保护疏散人员的呼吸器官, 延长人员在高温、浓烟、毒气情况下的生存时间。(3)空气呼吸器、隔热服和避火
27、服。主要供地铁管理人员使用, 便于在第一时间接近火源, 处置初期火灾。(4)锤子、斧头等破拆工具。主要放置在列车内部,便于火灾时开辟逃生通道或隔断可燃物。5.2.7 灭火救援措施10(1)在停车场和车辆段设置地铁救援基地, 成立地铁专职消防队(站) , 配备地铁专用的抢险救援消防车辆装备。地铁火灾有其特殊性, 当火灾初期不能通过地铁内专职消防队(站) , 配备地铁专用的抢险救援消防车辆装备。地铁火灾有其特殊性, 当火灾初期不能通过地铁内部消防设施有效扑救时, 为防止火灾扩大, 必须采用专业的地铁抢险救援消防车辆装备展开战斗, 而要能够熟练使用车辆装备进行灭火救援工作, 必须成立地铁专职消防队
28、(站)。(2)由于地铁火灾的特殊性, 如果专业的地铁灭火救援消防车辆装备不能充分利用, 不但会浪费资源, 而且会贻误战机。所以 , 应在适当位置设置路轨两用车进入轨形区的专用平台, 并且为保证灭火救援的及时性, 应对每个车站站点进行设计优化, 满足履带式消防车辆等特种消防装备的进入, 缩短消防队员到达火灾现场的时间。(3)对于一些较长的区间隧道, 仅靠车站出入地面的安全出口或路轨两用车平台, 会延误灭火救援时机, 尤其是车站出入地面的安全出口 , 在火灾时既是人员疏散的出口, 又是灭火救援的进口 , 会在一定程度上形成交叉人流疏散 , 减缓灭火救援速度, 贻误战机, 所以应考虑设置竖直救援通道
29、。6.结束语综上所述，地铁建筑不同于一般的地下建筑，结构复杂而且封闭。大量电气设备聚集，一旦发生火灾将会给人民生命财产和社会造成严重危害，因此加强地铁消防安全是发展地铁事业必须要做的一项重要工作。在此方面虽然已取得了许多成果，但仍有大量问题需要进一步研究与解决。本文在深入分析地铁火灾特点及原因的基础上, 阐述了地铁运营系统中的火灾危险源辨识的相关内容，介绍了地铁主要消防措施，对火灾中的人员疏散问题进行了探讨, 并对预防地铁火灾提出了可行的措施，为地铁建设和管理部门保护乘客安全、最大程度地减少火灾人员伤亡提供参考。11参考文献参考文献1 杨志杰,沈纹.地铁消防安全状况及对策,消防科学与技 术,2
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