地鐵隧道火災的疏散與救援

　　地鐵作為大運量的城市軌道交通工具，在世界主要發達國家及地區已經得到了廣泛應用。我國的北京、上海、廣州、天津、深圳、南京、武漢、重慶、長春等城市的地鐵已在運營和建設中，對城市的公共交通起到了重要作用。

　　地鐵運營安全是非常突出的問題。在地鐵各類02manbetx.com 中，危害最大的主要是地鐵站台和地鐵隧道內燃燒、煙氣、毒害物質的擴散所造成的人員傷亡，而隧道火災（列車停留）乘客疏散是地鐵各類02manbetx.com 救援的難點。因為在地鐵區間隧道內，空間相對封閉、疏散條件差，若一旦發生火災，產生的熱煙氣較難控製排除，且火災不易撲救，容易造成較大的傷亡02manbetx.com 。在目前國內現行有關01manbetx 和規範中，尚未對地鐵隧道發生火災時乘客疏散方式有較明確的規定，而國內不同城市地鐵所采用的疏散方案不完全一致。所以，有必要對地鐵隧道內火災發生情況進行03manbetx 。本文以地鐵隧道火災（列車停留）為對象，根據有關專家對地鐵隧道火災、煙氣擴散與疏散的數值模擬03manbetx 結果，提出解決地鐵隧道火災救援的思路和建議。

　　一、 地鐵隧道火災的特殊性03manbetx

　　地鐵隧道火災與地麵建築相比有其特殊性：地鐵係統與外界的聯係主要為出入口，人員密集，排除熱量困難，因此比地麵建築火災具有更大的危險性，一旦發生火災，損失往往十分嚴重。主要表現在：

　　一是地鐵裏麵客流量大，人員集中，一旦發生火災，極易造成群死群傷。

　　二是地鐵列車的車座、頂棚及其它裝飾材料一旦發生火災，容易造成火勢蔓延擴大；有些材料燃燒時還會產生毒性氣體，加上地下供氧不足，燃燒不完全，煙霧濃，發煙量大；同時地鐵的出入口少，大量煙霧隻能從一兩個洞口向外湧，與地麵空氣對流速度慢，地下洞口的“吸風”效應使向外擴散的部分煙霧又被洞口卷吸回來，容易令人窒息。

　　三是隧道內設備或列車起火後，隧道內的電源可能會因燒損而被自動切斷，隧道風機係統失效，失去通風排煙作用。大量有毒煙霧和黑暗給疏散及救援工作造成困難。

　　四是列車在隧道內發生火災時，乘客在隧道中的逃生方向和煙氣的擴散方向均由下往上，隧道口即是乘客的逃生出入口，可能也是噴煙口，含有大量毒害物質的黑熱濃煙會令人窒息死亡。

　　二、 地鐵隧道火災、煙氣擴散03manbetx

　　國家安全生產監督管理局安全科學技術研究中心在對廣州地鐵四號線工程進行安全預評價時，采用計算流體力學、計算燃燒學和傳熱傳質學等方法，對地鐵列車停靠站台期間、停留隧道期間和在隧道內運行期間的燃燒、煙氣擴散的影響進行了深入的數值模擬研究，探討了不同的燃燒條件下的溫度分布、煙氣作用範圍、輻射分布規律。結論是：列車在隧道內停留時發生的火災和煙氣擴散與列車在停靠站台時的情況類似。但是，當火災發生900s後，隧道內2m以下空間的煙氣平均溫度已達80℃，1000s左右接近100℃，煙氣溫度已對乘客構成威脅。當火災發生610s左右時，隧道內2m以下空間的煙氣平均CO濃度已達0.025%，煙氣濃度對乘客構成傷害。因此，乘客可利用的疏散時間為610s。

　　而當列車在隧道中運行時，車廂內發生了火災和煙氣擴散，在隧道內氣流的作用下，從起火車廂處產生的高溫氣體被氣流攜帶向下遊車廂蔓延，而煙氣也隨之向起火車廂的下遊車廂蔓延。在這一高溫氣體和煙氣傳播規律的支配下，位於起火車廂後部的車廂內乘客應采取灼傷和煙氣毒害的應對措施。而在起火車廂內除應采取高溫灼傷和煙氣毒害的應對措施外，還應采取防範缺氧導致乘客傷亡的應對措施。

　　三、 地鐵隧道火災的疏散時間分析

　　假設一輛滿載乘客（4節編組，1203人）的列車運行到3km長的隧道中央處，按區間隧道同一時間一條線隻有一節B型車廂突然發生火災02manbetx.com 。

　　（一）列車著火，駛向前方車站停靠後的疏散時間

當列車著火，繼續行駛到前方車站停靠疏散乘客，大約需要行駛60s就能到達站台。若不考慮煙氣濃度和煙氣溫度對乘客疏散行為的影響，1203人從12個1.4m寬的車廂側門疏散到站台，經測算得出最後一個從車廂出來的人員的疏散時間為95.7s。根據火災模擬結果發現，在60～70s，煙氣濃度和溫度就會對人造成傷害。因此，列車在隧道內著火且向前方車站行駛而後進行疏散的方法，仍然存在著危險。

　　（二） 隧道內就地疏散的分析

　　由於各種原因，列車著火後必須在隧道內就地進行疏散時，隧道內的溫度和煙氣濃度均小於臨界危險條件。乘客離開事故列車的方法有兩種，即通過列車側門到隧道側向疏散平台或通過列車端頭門下車。

　　如果通過與列車側門腳踏板平行的隧道側向疏散平台進行疏散，則乘客在隧道中可以利用的疏散時間與疏散平台的乘客通過量有關。人在隧道內的正常疏散速度為1.5m/s，但在有煙氣的情況下可能隻有1m/s。乘客從起火車廂（列車中部）撤離至隧道平台再步行到隧道出口（一般是前方車站站台），所需的時間約30分鍾。基本可以認為，乘客在隧道中可以利用的疏散時間（610s）很有限。

　　如果通過列車端頭門下車（在隧道側壁沒有疏散平台的情況下），乘客在隧道中幾乎沒有可以利用的疏散時間。因為乘客隻能從列車的兩端頭門疏散。就疏散門通道的麵積來講，遠小於車站站台，而且在隧道中行動不方便，從車廂疏散到隧道的時間大大超過隧道內可利用的疏散時間，對疏散過程造成困難。

　　四、 解決地鐵隧道火災疏散的思路

　　通過上述分析可以看到，列車在隧道內發生火災並停留，其危害性最大，可造成群死群傷的特大事故，是隧道內火災疏散和救援的重點。所以，目前現行的各國01manbetx 、規範中均特別強調：若列車在運行過程中出現事故或火災時，應盡可能將列車駛入前方車站，在前方車站疏散乘客，利用前方車站的消防設施滅火和排煙。

　　若由於各種原因，列車著火後必須在隧道內就地進行疏散時，則要采取下列措施予以救援：

　　（一） 隧道火災排煙模式的原則

　　若列車因爆炸、火災而被迫停在區間隧道時，通風排煙及乘客疏散的基本原則為：

　　1．應立即啟動環控風機進行通風、排煙、降溫。

　　2．列車上人員僅需單方向疏散時，應向與人員撤離方向的相反方向送風，同時另一端排煙，引導人員逆風撤離。

　　3．列車前部或後部發生火災，且列車上人員需往列車頭尾兩端分別雙方向疏散時，應向與多數人員撤離的方向相反的方向送風，同時另一端排煙，誘導多數人能逆風撤離。

　　4．列車中部發生火災，且人員需往列車頭尾兩端分別雙方向疏散時，離列車近的車站應排煙，而離列車遠的車站則應同時送風；而當列車此時恰好位於區間隧道中間時，應往列車的行車方向進行送風、另一端同時排煙。

　　5．無法判斷列車上火災位置時，按列車中部火災模式組織疏散和采取環控模式。

　　（二）利用疏散平台和聯絡通道進行疏散

　　目前，多數地鐵隧道均設置了隧道側向疏散平台，是乘客遇到火災的情況下逃生的通道，是較為成熟的區間隧道消防方式。疏散平台的寬度不小於600mm，並設置了扶手，以便在最不利的火災情況下，能保證乘客較快離開著火車廂，安全疏散。

　　在長區間隧道中，每隔500m距離設置了聯絡通道，與疏散平台配套使用，高度與疏散平台相當。所以，列車在隧道內發生火災而必須就地疏散時，應充分利用兩條隧道之間的聯絡通道進行疏散，以便延長乘客在隧道中可以利用的疏散時間。

　　（三）在地鐵列車上應用細水霧滅火技術

　　在對地鐵隧道火災、煙氣擴散的分析中可以看到，列車在隧道內著火，增加了消防救援的難度，也增加了乘客疏散的難度。雖然火災發生後隧道風機立即啟動，並按隧道火災排煙模式進行排煙，但是在隧道內氣流的作用下，從起火車廂處產生的高溫氣體被氣流攜帶向起火車廂的下遊車廂蔓延，而煙氣也隨之蔓延。這時，沿順風方向疏散的乘客可能會受濃煙傷害。這些都是不能忽視的危險因素，必須采取應對措施。

　　筆者認為，在地鐵列車上應用細水霧滅火係統技術，可解決車廂火災蔓延和煙氣擴散的問題，從而在火災中起到降煙、控火的作用，延長乘客可利用的疏散時間，減少事故損失，或直至達到滅火作用。

　　有關技術資料表明，細水霧滅火係統具有持續控火、冷卻、消煙、除塵直至窒息滅火的特點，另外還具有安全、環保等特性，可用於A、B類和電氣類各類火災，因此，細水霧滅火係統受到各個國家的重視。例如，西班牙馬德裏地鐵從1996年開始，先後在6～10號線的75個列車上采用了瓶組式高壓細水霧自動滅火係統，噴頭按4m間距設計，係統按10分鍾噴水時間設計。係統的保護對象是列車車廂內的各種可燃物，采用以控火為主的全淹沒滅火原理，其結果是要達到降煙、降溫、控火的目的。