地铁火灾范文10篇

时间:2023-03-21 11:54:31

地铁火灾

地铁火灾范文篇1

以往地铁火灾的防治工作往往只着眼于在地铁系统内部发生火灾时的应对措施,多强调一些硬件设施的设置和完善,而没有从系统和全局上去认识地铁防灾系统。应根据地铁火灾的发生、发展过程和条件,构建一个全局性的地铁防灾减灾大系统,以起到全面和彻底的“防”与“治”的作用。

1.1地铁火灾防治系统的组成

地铁火灾的发生过程可划分为灾前、灾时和灾后三个阶段,地铁火灾防治系统即根据这三个不同阶段进行配置,起到不同的火灾预防和控制作用。地铁火灾防治系统的组成及实施要点见表1。

1.2地铁火灾防治大系统的构建

地铁是一种重要的公共交通工具,具有相当重要的社会效益。因此,地铁火灾的防治不应只依靠地铁运营部门的努力,而应构建一个从政府部门到各相关执行部门(包括地铁运营部门、公安、消防、医疗、通信、新闻媒体、环保单位乃至民众)的全面的地铁火灾防灾救援体系。

结合地铁火灾防治系统的组成与实施,借鉴我国减灾系统工程的结构[2],可以得到地铁火灾防治体系如图1所示。

2地铁火灾预防中的管理要素

2.1灾害学对管理因素的认识

从灾害学的角度来说,灾害事故发生的原因不尽相同,事故种类各式各样,灾后的损失也千差万别,但每种事故都有一个共性,即都是由一些相同基本要素构成的。这些要素是人(Man)、物(Machine)、环境(Medium)、管理(Management),即4M问题[3]。事故的发生是这些要素相互作用或要素的不安全因子同时存在、同时发生的结果。

1976年纽约工业学院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理为边界的人、物、环境之间的事故起因和预防机理关系,如图2所示[4]。通过这四者的相互作用及其与事故发生的影响关系可知,防止灾害的发生不但可以从人、物、环境因素的控制入手,更重要的是可以通过管理因素改变系统行为,从而产生不同程度的安全接受水平和系统状态。因此在地铁火灾的防治中,也需要重视对管理要素的认识。

2.2地铁火灾预防中管理因素的体现

地铁火灾预防的广义管理因素涉及的部门不单有地铁运营管理部门,也包括国家行政管理部门以及相关职能部门。通过不同层次和目的的管理手段,调整地铁系统中“人”和“物”的不安全行为和状态,可减少火灾的发生几率。

1)建立和健全火灾防治立法体系

有效的法治管理是地铁乃至其他公共交通安全运营的有力保证。通过国家立法与行政管理部门、行业管理机构、地铁运营企业,组织制定有关防灾安全的法规、方针、政策、规范、标准和条例等,以求共同遵守和规范系统的运作。

2)营造安定的社会环境

通过学校和家庭教育,提高人员的整体素质,加强个体的安全意识;通过完善社会福利保障制度,关怀社会弱势群体的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社会不稳定的内部因素,减少地铁火灾和其他突发事件的发生。这是营造一个安全和稳定的外部大环境所必须的途径,而这多体现在政府部门的社会管理职能上。

3)成立统一调度的指挥机构

由政府部门成立专门的指挥机构,联合地铁运营公司、公安部门、消防部门、医疗单位、通讯部门、新闻媒体乃至民众,统一调度,进行地铁灾时人员疏散预案的制定和定期的防火演练,提高职能人员和民众对火灾的应对能力。

4)加强地铁系统内的安全管理

地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用。具体措施包括:建立就乘人员身份辨识系统,建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等。

3地铁火灾防治的补充措施

结合我国地铁系统火灾防治措施的现状,在文献[1]的基础上,对现有地铁防灾救援系统提出补充和完善的措施。

3.1地铁防火设计

设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训,合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计,以控制火灾发生时的环境,为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。

1)区间隧道设计

目前我国大多数地铁未考虑区间隧道的防火设计,应引起重视。为此,在设计中应考虑:

①双线区间隧道之间每隔一定距离设置联络横通道,当列车在区间隧道发生火灾时方便人员疏散和逃生。

②区间隧道内安装手机通信联络装置,保证手机在地铁区间隧道内也能正常和通畅地使用,以在发生火灾时便于乘客与消防部门直接联系,及时通报灾情和引导人员疏散。

③区间隧道内设置疏散平台,与联络横通道配套使用,在火灾时方便人员疏散[5]。

④在可能的条件下,缩短区间隧道的长度,以便在区间隧道中发生火灾时,减少人员沿隧道疏散至车站的时间。

2)地铁列车设计

地铁列车的防火设计应得到足够的重视,避免出现韩国大邱地铁火灾中由于地铁列车防火设计不完善而造成人员伤亡惨重的情况。具体应考虑:

①在列车底板上加装防火和隔热层,防止列车底部电气设备起火对人员逃生造成影响,也可延缓车厢内火灾对列车底部电气设备的破坏作用,为救援和逃生创造条件。

②列车上设置视频传输系统,图像传输到司机室,以对车厢内的情况进行监控。

③列车上设置足够的消防设施,包括灭火器、细水雾喷淋系统[5]、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统。

④列车设置紧急情况通报按钮与手动开车门装置,以及司机室与车厢之间的紧急疏散门、列车前部的逃生门等装置。

⑤列车上设置足够的滚动显示条和液晶显示屏以及广播系统,灾时可引导乘客疏散。

3.2地铁火灾监控与报警系统

目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置:第一级为中央控制室级,作为防灾报警控制中心,对全线报警系统实行集中监控管理,随时掌握全线动态情况;第二级为车站调度室级,分别设置于地铁各车站,它们是独立的报警子系统,在其所管辖的范围内,对火灾状况进行监控、报警,并能够实施有关的消防联动控制操作[1]。

建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。该层次的系统设备可由火灾传感器、手动报警器、声光示警器、视频传输系统、监视屏等组成,在司机室设一个控制终端,由司机掌握列车内的情况,并可将信号传输到车站调度室,以加强对列车内异常情况的监视。

3.3地铁消防设施

鼓励引进新型消防设施,全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车,不出现消防死角。为此应考虑:

①如前所述,地铁列车上可考虑设置车载消防系统,包括细水雾喷淋系统、抽排烟系统、火灾探测器等,与常规的灭火器配合使用。

②在区间隧道的顶端可安装移动式灭火系统,一旦列车着火,可自行移至着火点,实施灭火。

③根据国外地铁的经验,在车站公共区一般不安设自动喷淋系统,以免地滑而影响疏散速度。但可考虑在车站公共区的两头一定范围设置自动喷淋系统,因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地,而中间的人行密集区域,可不设置自动喷淋系统,仅设足够数量的灭火器即可。

3.4其他措施

1)对车站区域内的附属设施进行安全化处理

减少垃圾桶、公共厕所等的数量,并进行防火和防爆处理;将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域,站厅中间留出疏散的空间和通道等。

3)重视新闻媒体对公众的安全导向教育

新闻媒体要多做安全防火宣传,灾时客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全度的信任感。

4结语

地铁作为大容量公共交通工具,安全运营是其首要目标和基本原则。随着我国地铁建设高潮的来临,地铁火灾的防治措施也要跟上。本文针对地铁火灾的防治,探讨了如下问题:

①提出了地铁火灾防灾减灾大系统的观点。应根据火灾发生的不同阶段,设置不同的防灾子系统,从而构建一个整体的火灾防治大系统。不能只着眼于火灾发生以后的应对措施。

②管理是地铁火灾预防措施中重要的因素,通过不同层次的管理手段,可改变地铁系统的不安全状态,预防火灾的发生。

③新的地铁火灾防治措施在不断地发展和探索中,地铁设计人员和管理人员要及时吸取经验教训,不断完善地铁的防火设计和防灾系统的设置,完善地铁防火救援系统。

参考文献

[1]蒋雅君,杨其新.地铁防灾救援系统[J].城市轨道交通研究,2004(1):13.

[2]聂高众,马宗晋,李志强.防灾减灾系统工程的国际对比分析及建议[J].灾害学,1998,13(4):67.

[3]叶义华,许梦国,叶义成,等.城市防灾工程[M].北京:冶金工业出版社,1999:37.

[4]谢正光.北京地铁安全管理的探索与实践[J].现代城市轨道交通,2004(4):17.

[5]古晋.地铁隧道火灾的疏散与救援[J].劳动保护,2004(11):70.

地铁火灾范文篇2

关键词地铁,火灾,防治系统,防火设计

在世界各国大城市地铁火灾及突发事件频繁发生的背景下,应重视地铁火灾应对措施的研究,并结合我国实际情况,完善地铁火灾防灾救援系统。笔者曾对我国地铁火灾防灾救援系统的构成与运作流程进行过较全面的论述(见文献[1]),然而随着地铁火灾防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不断的探讨和实践中。本文针对地铁火灾的防治,就一些新的认识进行探讨。

1地铁火灾防治大系统的观点

以往地铁火灾的防治工作往往只着眼于在地铁系统内部发生火灾时的应对措施,多强调一些硬件设施的设置和完善,而没有从系统和全局上去认识地铁防灾系统。应根据地铁火灾的发生、发展过程和条件,构建一个全局性的地铁防灾减灾大系统,以起到全面和彻底的“防”与“治”的作用。

1.1地铁火灾防治系统的组成

地铁火灾的发生过程可划分为灾前、灾时和灾后三个阶段,地铁火灾防治系统即根据这三个不同阶段进行配置,起到不同的火灾预防和控制作用。地铁火灾防治系统的组成及实施要点见表1。

1.2地铁火灾防治大系统的构建

地铁是一种重要的公共交通工具,具有相当重要的社会效益。因此,地铁火灾的防治不应只依靠地铁运营部门的努力,而应构建一个从政府部门到各相关执行部门(包括地铁运营部门、公安、消防、医疗、通信、新闻媒体、环保单位乃至民众)的全面的地铁火灾防灾救援体系。

结合地铁火灾防治系统的组成与实施,借鉴我国减灾系统工程的结构[2],可以得到地铁火灾防治体系如图1所示。

2地铁火灾预防中的管理要素

2.1灾害学对管理因素的认识

从灾害学的角度来说,灾害事故发生的原因不尽相同,事故种类各式各样,灾后的损失也千差万别,但每种事故都有一个共性,即都是由一些相同基本要素构成的。这些要素是人(Man)、物(Machine)、环境(Medium)、管理(Management),即4M问题[3]。事故的发生是这些要素相互作用或要素的不安全因子同时存在、同时发生的结果。

1976年纽约工业学院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理为边界的人、物、环境之间的事故起因和预防机理关系,如图2所示[4]。通过这四者的相互作用及其与事故发生的影响关系可知,防止灾害的发生不但可以从人、物、环境因素的控制入手,更重要的是可以通过管理因素改变系统行为,从而产生不同程度的安全接受水平和系统状态。因此在地铁火灾的防治中,也需要重视对管理要素的认识。

2.2地铁火灾预防中管理因素的体现

地铁火灾预防的广义管理因素涉及的部门不单有地铁运营管理部门,也包括国家行政管理部门以及相关职能部门。通过不同层次和目的的管理手段,调整地铁系统中“人”和“物”的不安全行为和状态,可减少火灾的发生几率。

1)建立和健全火灾防治立法体系

有效的法治管理是地铁乃至其他公共交通安全运营的有力保证。通过国家立法与行政管理部门、行业管理机构、地铁运营企业,组织制定有关防灾安全的法规、方针、政策、规范、标准和条例等,以求共同遵守和规范系统的运作。

2)营造安定的社会环境

通过学校和家庭教育,提高人员的整体素质,加强个体的安全意识;通过完善社会福利保障制度,关怀社会弱势群体的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社会不稳定的内部因素,减少地铁火灾和其他突发事件的发生。这是营造一个安全和稳定的外部大环境所必须的途径,而这多体现在政府部门的社会管理职能上。

3)成立统一调度的指挥机构

由政府部门成立专门的指挥机构,联合地铁运营公司、公安部门、消防部门、医疗单位、通讯部门、新闻媒体乃至民众,统一调度,进行地铁灾时人员疏散预案的制定和定期的防火演练,提高职能人员和民众对火灾的应对能力。

4)加强地铁系统内的安全管理

地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用。具体措施包括:建立就乘人员身份辨识系统,建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等。

3地铁火灾防治的补充措施

结合我国地铁系统火灾防治措施的现状,在文献[1]的基础上,对现有地铁防灾救援系统提出补充和完善的措施。

3.1地铁防火设计

设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训,合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计,以控制火灾发生时的环境,为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。

1)区间隧道设计

目前我国大多数地铁未考虑区间隧道的防火设计,应引起重视。为此,在设计中应考虑:

①双线区间隧道之间每隔一定距离设置联络横通道,当列车在区间隧道发生火灾时方便人员疏散和逃生。

②区间隧道内安装手机通信联络装置,保证手机在地铁区间隧道内也能正常和通畅地使用,以在发生火灾时便于乘客与消防部门直接联系,及时通报灾情和引导人员疏散。

③区间隧道内设置疏散平台,与联络横通道配套使用,在火灾时方便人员疏散[5]。

④在可能的条件下,缩短区间隧道的长度,以便在区间隧道中发生火灾时,减少人员沿隧道疏散至车站的时间。

2)地铁列车设计

地铁列车的防火设计应得到足够的重视,避免出现韩国大邱地铁火灾中由于地铁列车防火设计不完善而造成人员伤亡惨重的情况。具体应考虑:

①在列车底板上加装防火和隔热层,防止列车底部电气设备起火对人员逃生造成影响,也可延缓车厢内火灾对列车底部电气设备的破坏作用,为救援和逃生创造条件。

②列车上设置视频传输系统,图像传输到司机室,以对车厢内的情况进行监控。

③列车上设置足够的消防设施,包括灭火器、细水雾喷淋系统[5]、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统。

④列车设置紧急情况通报按钮与手动开车门装置,以及司机室与车厢之间的紧急疏散门、列车前部的逃生门等装置。

⑤列车上设置足够的滚动显示条和液晶显示屏以及广播系统,灾时可引导乘客疏散。

3.2地铁火灾监控与报警系统

目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置:第一级为中央控制室级,作为防灾报警控制中心,对全线报警系统实行集中监控管理,随时掌握全线动态情况;第二级为车站调度室级,分别设置于地铁各车站,它们是独立的报警子系统,在其所管辖的范围内,对火灾状况进行监控、报警,并能够实施有关的消防联动控制操作[1]。

建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。该层次的系统设备可由火灾传感器、手动报警器、声光示警器、视频传输系统、监视屏等组成,在司机室设一个控制终端,由司机掌握列车内的情况,并可将信号传输到车站调度室,以加强对列车内异常情况的监视。

3.3地铁消防设施

鼓励引进新型消防设施,全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车,不出现消防死角。为此应考虑:

①如前所述,地铁列车上可考虑设置车载消防系统,包括细水雾喷淋系统、抽排烟系统、火灾探测器等,与常规的灭火器配合使用。

②在区间隧道的顶端可安装移动式灭火系统,一旦列车着火,可自行移至着火点,实施灭火。

③根据国外地铁的经验,在车站公共区一般不安设自动喷淋系统,以免地滑而影响疏散速度。但可考虑在车站公共区的两头一定范围设置自动喷淋系统,因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地,而中间的人行密集区域,可不设置自动喷淋系统,仅设足够数量的灭火器即可。

3.4其他措施

1)对车站区域内的附属设施进行安全化处理

减少垃圾桶、公共厕所等的数量,并进行防火和防爆处理;将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域,站厅中间留出疏散的空间和通道等。

3)重视新闻媒体对公众的安全导向教育

新闻媒体要多做安全防火宣传,灾时客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全度的信任感。

4结语

地铁作为大容量公共交通工具,安全运营是其首要目标和基本原则。随着我国地铁建设高潮的来临,地铁火灾的防治措施也要跟上。本文针对地铁火灾的防治,探讨了如下问题:

①提出了地铁火灾防灾减灾大系统的观点。应根据火灾发生的不同阶段,设置不同的防灾子系统,从而构建一个整体的火灾防治大系统。不能只着眼于火灾发生以后的应对措施。

②管理是地铁火灾预防措施中重要的因素,通过不同层次的管理手段,可改变地铁系统的不安全状态,预防火灾的发生。

③新的地铁火灾防治措施在不断地发展和探索中,地铁设计人员和管理人员要及时吸取经验教训,不断完善地铁的防火设计和防灾系统的设置,完善地铁防火救援系统。

参考文献

[1]蒋雅君,杨其新.地铁防灾救援系统[J].城市轨道交通研究,2004(1):13.

[2]聂高众,马宗晋,李志强.防灾减灾系统工程的国际对比分析及建议[J].灾害学,1998,13(4):67.

[3]叶义华,许梦国,叶义成,等.城市防灾工程[M].北京:冶金工业出版社,1999:37.

地铁火灾范文篇3

关键词:地铁;火灾场景;火灾荷载

地铁火灾容易造成人员大量伤亡的原因首先是地铁客流量大,人员集中,一旦发生火灾,极易造成群死群伤;其次,地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多可燃,容易造成火势蔓延扩大,塑料、橡胶等新型材料燃烧时还会产生毒性气体,加上地下供氧不足,燃烧不完全,烟雾浓,发烟量大,而地铁的出入口一般较少,大量烟雾只能从少量几个洞口向外涌;最后,在地铁火灾中,烟气蔓延方向与人员疏散方向有可能同向而相互影响,大量有毒有害的烟雾及其造成的可见度的降低给疏散和救援工作造成困难。

近些年来,地铁火灾的研究是国内外火灾科学研究的热点,主要从实验测试和计算机数值模拟两个方面进行大量的研究。在地铁火灾研究中,不论是火灾实验,还是火灾模型的建立,火灾场景设计都是首要的基础研究,它决定了火灾发展的趋势和预测目标[1,2]。然而,通过大量的文献调研发现,国内外对于地铁火灾场景的设计没有统一的表述,因此本文旨在对地铁火灾场景的设计方法进行初步讨论。

1典型火灾场景的设定方法

火灾场景是一类特定的火灾,其主要反映在两个方面:一是对于一个具体建筑物需要考虑的火灾场景数量不能是无穷多个,即不可能把所有的场景穷举出来,它应是一个有限的集合,一般是把可能最不利,危害后果最大的典型情况作为火灾场景的集合;二是火灾场景不是真实火灾,它是在对大量的,已发生的火灾数据的统计基础上,集成抽象出来具有典型特征的特定火灾,因而其具有一系列严格、规整的火灾发生、发展的演进条件[3]。

典型火灾场景就是在具体建筑中针对几个危险性较大的功能单元,根据火灾的双重性特点,考虑在该位置发生局部火灾后的火灾发展特性。评价火灾发展特性的重要参数是火灾过程的热释放速率变化。在性能化防火设计中,常采用t2模型来描述火灾过程的热释放速率随时间的变化。

Q=αt2(1)

式中:Q———火源热释放速率,kW;

α———火灾发展速率,kW/s2;

t———火灾发展时间,s。

火灾发展速率的计算一般需要综合考虑可燃物、墙及吊顶材料的作用来完成。在NFPA的分类中,将火灾的发展分为极快、快速、中速和缓慢4种类型。表1给出了不同火灾发展级别的火灾发展速率,以及与典型可燃材料的对应关系。

2地铁火灾场景设计的原则

火灾场景的选取通常采用最不利的原则,即根据火灾危害较大与火灾最可能发生的情况来选取火灾场景,但在实际操作过程上,设计者往往不能事先完全判断出哪一个火灾场景危害较大或最可能发生的情况来选取火灾场景[3,4]。但在实际操作过程上,设计者往往不可能完全判断出哪一个火灾场景危害较大或最可能发生,所以在确定火灾场景时应全面科学合理的筛选,以避免由于设计者本人对火灾规律认识的局限性,导致选取的片面性。一般设计的原则包括以下3个方面:

(1)客观反映真实火灾。火灾场景的设计虽然不能完全重复真实火灾场景,但必须能够对真实地铁火灾的主要特点作出描述,不能用某种统一的模式来反映所有真实火灾。

(2)突出火源特性,具有代表性。根据地铁火灾的实际状况,确定其火源形式,进而通过对火源的全尺寸实验或者建立数学模型来研究,找出地铁火灾的火源特性,并且这种火源特性能够代表最一般的火灾特性,以适应地铁火灾研究。

(3)充分考虑地铁的建筑结构,使用功能以及环境等因素的影响,将这些不同的影响因素作为火灾模型的边界条件结合到火源特性的研究中去,以体现地铁火灾发展和蔓延的特点。

3地铁火灾场景的确定

在地铁火灾场景进行确定过程中,要以火源特性为基础,结合建筑结构、使用功能、环境因素等边界条件,确定地铁火灾场景中的可燃材料物性、火灾荷载、起火点位置等。

3.1地铁火灾荷载的确定

火灾荷载是指涉火空间内所有可燃物燃烧所产生的总热量值。火灾荷载越大,发生火灾的危险性越大,需要防火的措施越多[2]。一般情况下,用热释放速率随时间变化的曲线来表示。

地铁火灾荷载的确定需要考虑两个方面:一是固定荷载,考虑地铁车厢本身的可燃物,主要包括列车车体的地板、窗体、墙壁及天花板材料,座椅及装饰材料;二是移动荷载,考虑旅客携带的行李物品。地铁内的人员流动非常大,难以统计所有可燃物的荷载分布,世界各国对于地铁火灾荷载的确定没有明确表述,以美国NFPA130而言,并无可供参考的数值。

3.1.1固定荷载

有关地铁列车火灾的热释放速率仅有很少的公开数据,主要原因是开展列车火灾的全尺寸实验非常困难。国外发达国家对于此问题的研究大都采用5~50MW,且重点研究10MW情况的火灾实验。如美国的Miclea和Mckinney,英国的Rhodes,加拿大的Slusarczyk,Sinclair和Bliemel等学者均对一系列不同结构的地铁系统在10MW下的火灾工况进行了相应的研究[4]。香港周允基教授在常用交通工具火灾中给出地铁火灾的热释放速率峰值约为35MW,地铁车辆火灾后25min时相应的热释放速率变化范围在8~13MW[5]。

中国矿业大学程远平教授给出了实验测得列车车厢火灾的热释放速率[6-8]。由地铁车厢实验测定参数,运用氧消耗原理计算得到的地铁车厢火灾热释放速率的计算结果如图1所示。从图1中可以看出一节车厢火灾的最大热释放速率为23.8MW,3节车厢火灾的最大热释放速率为50.9MW。为了比较地铁列车火灾发展的快慢,图1中还给出了火灾模型中快速和超快速火灾发展的热释放速率曲线,从该图可以看出地铁列车火灾的发展速度接近火灾模型中的超快速火灾。

冯炼在模拟计算中采用的列车火灾热释放速率峰值为13.6MW[9]。根据我国相关的轨道交通工程安全预评价报告,地铁列车车厢发生火灾后的热释放速率峰值一般可取为6.8MW,并设为快速增长t2,则火灾将在380s时达到峰值,清华大学陈涛等研究人员按照最不利原则,取该场景下的火灾热释放速率为标准场景的1.5倍,并设定火灾为超快速增长火,则对应的热释放速率峰值为10.2MW,火灾达到峰值的时间为233s,如表2所示[10]。

广州市地下铁道设计研究院的王迪军认为,对于旧式车厢,由于其内部结构和座椅是用可燃材料做成的,其最大热释放速率可达15MW,甚至更大。同时随着地铁列车制造工艺不断提高,可燃材料的使用已大幅降低,其一辆车火灾燃烧发热量也在不断下降,香港新机场线的列车已降低至5MW。对于国内新投入运行的地铁车辆,由于其结构都是不燃或阻燃材料组成,车辆着火时热释放速率取7.5MW[11]。

随着近年来发生的若干起地铁火灾事故造成的重大人员伤亡和财产损失,新型的地铁机车普遍采用不燃难燃物质为材料,大大降低了列车车厢发生火灾后的热释放速率,相对提高了疏散的安全性。因此,本文建议选取10MW作为一节车厢火灾的最大热释放速率是合适的,并设为超快速增长火,如图2所示。

3.1.2移动荷载

英国BuildingResearchEstablish出版报告:DesignPrinciplesforSmokeVentilationinEnclosedShoppingCenter中,其统计在人员聚集公共场所火灾规模为2.0~2.5MW。台湾学者杨冠雄在考察台湾地铁车站火灾发生后车站内部设备及实际进出站人员携带行李等可燃物,并参考英国BuildingResearchEstablish出版报告与美国NIST实际测量售货亭燃烧结果,选取火灾规模为2.0MW[4]。

香港的地铁工程技术人员选用的保守火灾规模为2MW,其主要根据是以下两点:(1)行李着火是其主要原因,由旅客带往列车内的手提箱引起的或在地铁车站的车厢下着火;(2)由2MW的火发展到轰燃阶段的概率非常低。因为火源的燃料是有限的(手提箱材料),因此在绝大多数情况下,火可能会在10~20min后熄灭;与此同时,在列车滞留隧道后2.5min,紧急风机将被开启[12]。国内部分研究人员也认为列车旅客的行李着火时最大热释放速率不超过2MW[7,8,10]。

通过对北京、上海、广州、深圳等地铁的实地调研,考虑存在乘坐地铁赶往机场、火车站、换乘站等场所,乘客携带的行李较多,行李中可能包括较易燃烧的纤维织物、纸张、食品等,同时考虑到人为纵火及其他爆炸物等,作者建议选取5MW作为移动荷载,并设为超快速增长火,热释放速率曲线在图2中给出。

3.2地铁起火点位置的确定

实际火源可能位于地铁内的不同位置。在地铁火灾研究或消防设计中,需考虑对烟气流动和人身安全具有重要影响的某些场景。需要强调的是,对烟气流动和人身安全具有重要影响的某些场景的选择,不是从个人主观判断或经验出发进行选择,而是在全面考虑各种可能的火灾场景情况下从中进行筛选,并尽可能的排除因个人主观判断或经验不同所带来的随意性以及可能造成的错误分析[13]。

地铁起火点位置的确定从以下两个方面考虑:(1)在列车车厢发生火灾,此时列车停泊在地铁站台;(2)地铁站台上的移动可燃物点燃。通过对国内多个城市的地铁调研发现,地铁站台主要分为岛式、侧式和混和式3种情况,本文将以侧式站台为例进行说明。

列车车厢火灾根据位置不同分为两种情况:(1)列车车厢中部发生火灾,图3(a)给出了示意图;(2)列车车厢尾部发生火灾,如图3(b)所示。

站台上移动可燃物火灾建议考虑两种情况:(1)在站台的中部,如图4(a)所示,此时发生火灾会卷吸大量空气,产生非常大的烟气;(2)靠近疏散出口位置,考虑发生火灾时该出口被封堵的场景,如图4(b)所示。

4结语

火灾场景设计是开展地铁火灾研究的基础环节,它对地铁内的烟气运动,人员疏散和建筑财产保护有重要的影响。本文在前人研究的基础上,对地铁火灾场景中需要确定的火灾荷载和起火点位置进行了探讨,初步给出了如下建议:

(1)建议列车车厢火灾荷载选取10MW,移动可燃物荷载选取5MW;

(2)列车车厢火灾的火源位置设有两个,一个设置在中间部位,另一个设置在尾部;

(3)站台移动可燃物的火源位置设有两个,一个设置在站台的中间位置,另一个设置在靠近楼梯口的位置。

参考文献:

[1]汪箭,吴振坤,肖学锋,等.建筑防火性能化设计中火灾场景的设定[J].消防科学与技术,2005,24(1):38-43.

[2]朱伟,侯建德,廖光煊.论性能化防火分析中的典型火灾场景方法[J].火灾科学,2004,13(4):251-255.

[3]廖曙江,罗其才.火灾场景的确定原则和方法[J].消防科学与技术,2004,23(3):249-251.

[4]柯建明.大型車站建築之火災煙控系統設計與電腦模分析[D].台湾:中山大学,2003.

[5]ChowWK.Simulationoftunnelfiresusingzonemodel[J].TunnelingandUndergroundSpaceTechnology,1996,11(2):221-236.

[6]程远平,陈亮,张孟君.火灾过程中火源热释放速率模型及其实验测试方法[J].火灾科学,2002,11(2):70-74.

[7]顾正洪,程远平,倪照鹏.地铁车站火灾时事故通风量的研究[J].消防科学与技术,2005,24(3):298-300.

[8]顾正洪,程远平,周世宁.地铁排烟风亭与出入口合理的相对位置[J].西南交通大学学报,2005,40(5):591-594.

[9]冯炼.地铁火灾烟气控制的数值模拟[J].地下空间,2002,22(1):61-64.

[10]陈涛,杨锐,孙占辉,等.地铁车站安全疏散模拟计算与性能化分析[A].火灾科学与消防工程论文集[C].香港:香港城市大学出版社,2005:82-88.

[11]王迪军,罗燕萍,李梅玲.地铁隧道火灾疏散与烟气控制[J].消防科学与技术,2004,23(4):345-347.

地铁火灾范文篇4

关键词地铁,火灾,防治系统,防火设计

在世界各国大城市地铁火灾及突发事件频繁发生的背景下,应重视地铁火灾应对措施的研究,并结合我国实际情况,完善地铁火灾防灾救援系统。笔者曾对我国地铁火灾防灾救援系统的构成与运作流程进行过较全面的论述(见文献[1]),然而随着地铁火灾防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不断的探讨和实践中。本文针对地铁火灾的防治,就一些新的认识进行探讨。

1地铁火灾防治大系统的观点

以往地铁火灾的防治工作往往只着眼于在地铁系统内部发生火灾时的应对措施,多强调一些硬件设施的设置和完善,而没有从系统和全局上去认识地铁防灾系统。应根据地铁火灾的发生、发展过程和条件,构建一个全局性的地铁防灾减灾大系统,以起到全面和彻底的“防”与“治”的作用。

1.1地铁火灾防治系统的组成

地铁火灾的发生过程可划分为灾前、灾时和灾后三个阶段,地铁火灾防治系统即根据这三个不同阶段进行配置,起到不同的火灾预防和控制作用。地铁火灾防治系统的组成及实施要点见表1。

1.2地铁火灾防治大系统的构建

地铁是一种重要的公共交通工具,具有相当重要的社会效益。因此,地铁火灾的防治不应只依靠地铁运营部门的努力,而应构建一个从政府部门到各相关执行部门(包括地铁运营部门、公安、消防、医疗、通信、新闻媒体、环保单位乃至民众)的全面的地铁火灾防灾救援体系。

结合地铁火灾防治系统的组成与实施,借鉴我国减灾系统工程的结构[2],可以得到地铁火灾防治体系如图1所示。

2地铁火灾预防中的管理要素

2.1灾害学对管理因素的认识

从灾害学的角度来说,灾害事故发生的原因不尽相同,事故种类各式各样,灾后的损失也千差万别,但每种事故都有一个共性,即都是由一些相同基本要素构成的。这些要素是人(Man)、物(Machine)、环境(Medium)、管理(Management),即4M问题[3]。事故的发生是这些要素相互作用或要素的不安全因子同时存在、同时发生的结果。

1976年纽约工业学院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理为边界的人、物、环境之间的事故起因和预防机理关系,如图2所示[4]。通过这四者的相互作用及其与事故发生的影响关系可知,防止灾害的发生不但可以从人、物、环境因素的控制入手,更重要的是可以通过管理因素改变系统行为,从而产生不同程度的安全接受水平和系统状态。因此在地铁火灾的防治中,也需要重视对管理要素的认识。

2.2地铁火灾预防中管理因素的体现

地铁火灾预防的广义管理因素涉及的部门不单有地铁运营管理部门,也包括国家行政管理部门以及相关职能部门。通过不同层次和目的的管理手段,调整地铁系统中“人”和“物”的不安全行为和状态,可减少火灾的发生几率。

1)建立和健全火灾防治立法体系

有效的法治管理是地铁乃至其他公共交通安全运营的有力保证。通过国家立法与行政管理部门、行业管理机构、地铁运营企业,组织制定有关防灾安全的法规、方针、政策、规范、标准和条例等,以求共同遵守和规范系统的运作。

2)营造安定的社会环境

通过学校和家庭教育,提高人员的整体素质,加强个体的安全意识;通过完善社会福利保障制度,关怀社会弱势群体的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社会不稳定的内部因素,减少地铁火灾和其他突发事件的发生。这是营造一个安全和稳定的外部大环境所必须的途径,而这多体现在政府部门的社会管理职能上。

3)成立统一调度的指挥机构

由政府部门成立专门的指挥机构,联合地铁运营公司、公安部门、消防部门、医疗单位、通讯部门、新闻媒体乃至民众,统一调度,进行地铁灾时人员疏散预案的制定和定期的防火演练,提高职能人员和民众对火灾的应对能力。

4)加强地铁系统内的安全管理

地铁运营部门是地铁火灾防治的主要执行部门,加强其内部的安全管理,可以起到更加直接的火灾预防作用。具体措施包括:建立就乘人员身份辨识系统,建立进站安全检查制度,派设安全巡视人员,对站台和列车内的情况进行监控,营造舒适的工作和就乘环境,加强对可燃物的管理,对系统设备定期检修和改进,对职工和乘客进行安全教育培训等。

3地铁火灾防治的补充措施

结合我国地铁系统火灾防治措施的现状,在文献[1]的基础上,对现有地铁防灾救援系统提出补充和完善的措施。

3.1地铁防火设计

设计人员应根据相关的防火规范和规定以及国内外地铁火灾的经验教训,合理地进行地铁建筑结构和地铁列车等的设计,以控制火灾发生时的环境,为扑灭火灾和疏散人员创造有利条件。

1)区间隧道设计

目前我国大多数地铁未考虑区间隧道的防火设计,应引起重视。为此,在设计中应考虑:

①双线区间隧道之间每隔一定距离设置联络横通道,当列车在区间隧道发生火灾时方便人员疏散和逃生。

②区间隧道内安装手机通信联络装置,保证手机在地铁区间隧道内也能正常和通畅地使用,以在发生火灾时便于乘客与消防部门直接联系,及时通报灾情和引导人员疏散。

③区间隧道内设置疏散平台,与联络横通道配套使用,在火灾时方便人员疏散[5]。

④在可能的条件下,缩短区间隧道的长度,以便在区间隧道中发生火灾时,减少人员沿隧道疏散至车站的时间。

2)地铁列车设计

地铁列车的防火设计应得到足够的重视,避免出现韩国大邱地铁火灾中由于地铁列车防火设计不完善而造成人员伤亡惨重的情况。具体应考虑:

①在列车底板上加装防火和隔热层,防止列车底部电气设备起火对人员逃生造成影响,也可延缓车厢内火灾对列车底部电气设备的破坏作用,为救援和逃生创造条件。

②列车上设置视频传输系统,图像传输到司机室,以对车厢内的情况进行监控。

③列车上设置足够的消防设施,包括灭火器、细水雾喷淋系统[5]、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统。

④列车设置紧急情况通报按钮与手动开车门装置,以及司机室与车厢之间的紧急疏散门、列车前部的逃生门等装置。

⑤列车上设置足够的滚动显示条和液晶显示屏以及广播系统,灾时可引导乘客疏散。

3.2地铁火灾监控与报警系统

目前我国地铁防灾监控与报警系统(FAS)按两级监控方式设置:第一级为中央控制室级,作为防灾报警控制中心,对全线报警系统实行集中监控管理,随时掌握全线动态情况;第二级为车站调度室级,分别设置于地铁各车站,它们是独立的报警子系统,在其所管辖的范围内,对火灾状况进行监控、报警,并能够实施有关的消防联动控制操作[1]。

建议增设现场(列车)级防灾监控与报警系统。该层次的系统设备可由火灾传感器、手动报警器、声光示警器、视频传输系统、监视屏等组成,在司机室设一个控制终端,由司机掌握列车内的情况,并可将信号传输到车站调度室,以加强对列车内异常情况的监视。

3.3地铁消防设施

鼓励引进新型消防设施,全面覆盖地铁车站、区间隧道和地铁列车,不出现消防死角。为此应考虑:

①如前所述,地铁列车上可考虑设置车载消防系统,包括细水雾喷淋系统、抽排烟系统、火灾探测器等,与常规的灭火器配合使用。

②在区间隧道的顶端可安装移动式灭火系统,一旦列车着火,可自行移至着火点,实施灭火。

③根据国外地铁的经验,在车站公共区一般不安设自动喷淋系统,以免地滑而影响疏散速度。但可考虑在车站公共区的两头一定范围设置自动喷淋系统,因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地,而中间的人行密集区域,可不设置自动喷淋系统,仅设足够数量的灭火器即可。

3.4其他措施

1)对车站区域内的附属设施进行安全化处理

减少垃圾桶、公共厕所等的数量,并进行防火和防爆处理;将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域,站厅中间留出疏散的空间和通道等。

3)重视新闻媒体对公众的安全导向教育

新闻媒体要多做安全防火宣传,灾时客观如实地对灾情进行报导,灾后多做正面报导,和地铁运营部门一起努力重建公众对地铁安全度的信任感。

4结语

地铁作为大容量公共交通工具,安全运营是其首要目标和基本原则。随着我国地铁建设高潮的来临,地铁火灾的防治措施也要跟上。本文针对地铁火灾的防治,探讨了如下问题:

①提出了地铁火灾防灾减灾大系统的观点。应根据火灾发生的不同阶段,设置不同的防灾子系统,从而构建一个整体的火灾防治大系统。不能只着眼于火灾发生以后的应对措施。

②管理是地铁火灾预防措施中重要的因素,通过不同层次的管理手段,可改变地铁系统的不安全状态,预防火灾的发生。

③新的地铁火灾防治措施在不断地发展和探索中,地铁设计人员和管理人员要及时吸取经验教训,不断完善地铁的防火设计和防灾系统的设置,完善地铁防火救援系统。

参考文献

[1]蒋雅君,杨其新.地铁防灾救援系统[J].城市轨道交通研究,2004(1):13.

[2]聂高众,马宗晋,李志强.防灾减灾系统工程的国际对比分析及建议[J].灾害学,1998,13(4):67.

[3]叶义华,许梦国,叶义成,等.城市防灾工程[M].北京:冶金工业出版社,1999:37.

地铁火灾范文篇5

火灾场景是一类特定的火灾,其主要反映在两个方面:一是对于一个具体建筑物需要考虑的火灾场景数量不能是无穷多个,即不可能把所有的场景穷举出来,它应是一个有限的集合,一般是把可能最不利,危害后果最大的典型情况作为火灾场景的集合;二是火灾场景不是真实火灾,它是在对大量的,已发生的火灾数据的统计基础上,集成抽象出来具有典型特征的特定火灾,因而其具有一系列严格、规整的火灾发生、发展的演进条件[3]。

典型火灾场景就是在具体建筑中针对几个危险性较大的功能单元,根据火灾的双重性特点,考虑在该位置发生局部火灾后的火灾发展特性。评价火灾发展特性的重要参数是火灾过程的热释放速率变化。在性能化防火设计中,常采用t2模型来描述火灾过程的热释放速率随时间的变化。

Q=αt2(1)

式中:Q———火源热释放速率,kW;

α———火灾发展速率,kW/s2;

t———火灾发展时间,s。

火灾发展速率的计算一般需要综合考虑可燃物、墙及吊顶材料的作用来完成。在NFPA的分类中,将火灾的发展分为极快、快速、中速和缓慢4种类型。表1给出了不同火灾发展级别的火灾发展速率,以及与典型可燃材料的对应关系。

2地铁火灾场景设计的原则

火灾场景的选取通常采用最不利的原则,即根据火灾危害较大与火灾最可能发生的情况来选取火灾场景,但在实际操作过程上,设计者往往不能事先完全判断出哪一个火灾场景危害较大或最可能发生的情况来选取火灾场景[3,4]。但在实际操作过程上,设计者往往不可能完全判断出哪一个火灾场景危害较大或最可能发生,所以在确定火灾场景时应全面科学合理的筛选,以避免由于设计者本人对火灾规律认识的局限性,导致选取的片面性。一般设计的原则包括以下3个方面:

(1)客观反映真实火灾。火灾场景的设计虽然不能完全重复真实火灾场景,但必须能够对真实地铁火灾的主要特点作出描述,不能用某种统一的模式来反映所有真实火灾。

(2)突出火源特性,具有代表性。根据地铁火灾的实际状况,确定其火源形式,进而通过对火源的全尺寸实验或者建立数学模型来研究,找出地铁火灾的火源特性,并且这种火源特性能够代表最一般的火灾特性,以适应地铁火灾研究。

(3)充分考虑地铁的建筑结构,使用功能以及环境等因素的影响,将这些不同的影响因素作为火灾模型的边界条件结合到火源特性的研究中去,以体现地铁火灾发展和蔓延的特点。

3地铁火灾场景的确定

在地铁火灾场景进行确定过程中,要以火源特性为基础,结合建筑结构、使用功能、环境因素等边界条件,确定地铁火灾场景中的可燃材料物性、火灾荷载、起火点位置等。

3.1地铁火灾荷载的确定

火灾荷载是指涉火空间内所有可燃物燃烧所产生的总热量值。火灾荷载越大,发生火灾的危险性越大,需要防火的措施越多[2]。一般情况下,用热释放速率随时间变化的曲线来表示。

地铁火灾荷载的确定需要考虑两个方面:一是固定荷载,考虑地铁车厢本身的可燃物,主要包括列车车体的地板、窗体、墙壁及天花板材料,座椅及装饰材料;二是移动荷载,考虑旅客携带的行李物品。地铁内的人员流动非常大,难以统计所有可燃物的荷载分布,世界各国对于地铁火灾荷载的确定没有明确表述,以美国NFPA130而言,并无可供参考的数值。

3.1.1固定荷载

有关地铁列车火灾的热释放速率仅有很少的公开数据,主要原因是开展列车火灾的全尺寸实验非常困难。国外发达国家对于此问题的研究大都采用5~50MW,且重点研究10MW情况的火灾实验。如美国的Miclea和Mckinney,英国的Rhodes,加拿大的Slusarczyk,Sinclair和Bliemel等学者均对一系列不同结构的地铁系统在10MW下的火灾工况进行了相应的研究[4]。香港周允基教授在常用交通工具火灾中给出地铁火灾的热释放速率峰值约为35MW,地铁车辆火灾后25min时相应的热释放速率变化范围在8~13MW[5]。

中国矿业大学程远平教授给出了实验测得列车车厢火灾的热释放速率[6-8]。由地铁车厢实验测定参数,运用氧消耗原理计算得到的地铁车厢火灾热释放速率的计算结果如图1所示。从图1中可以看出一节车厢火灾的最大热释放速率为23.8MW,3节车厢火灾的最大热释放速率为50.9MW。为了比较地铁列车火灾发展的快慢,图1中还给出了火灾模型中快速和超快速火灾发展的热释放速率曲线,从该图可以看出地铁列车火灾的发展速度接近火灾模型中的超快速火灾。

冯炼在模拟计算中采用的列车火灾热释放速率峰值为13.6MW[9]。根据我国相关的轨道交通工程安全预评价报告,地铁列车车厢发生火灾后的热释放速率峰值一般可取为6.8MW,并设为快速增长t2,则火灾将在380s时达到峰值,清华大学陈涛等研究人员按照最不利原则,取该场景下的火灾热释放速率为标准场景的1.5倍,并设定火灾为超快速增长火,则对应的热释放速率峰值为10.2MW,火灾达到峰值的时间为233s,如表2所示[10]。

广州市地下铁道设计研究院的王迪军认为,对于旧式车厢,由于其内部结构和座椅是用可燃材料做成的,其最大热释放速率可达15MW,甚至更大。同时随着地铁列车制造工艺不断提高,可燃材料的使用已大幅降低,其一辆车火灾燃烧发热量也在不断下降,香港新机场线的列车已降低至5MW。对于国内新投入运行的地铁车辆,由于其结构都是不燃或阻燃材料组成,车辆着火时热释放速率取7.5MW[11]。

随着近年来发生的若干起地铁火灾事故造成的重大人员伤亡和财产损失,新型的地铁机车普遍采用不燃难燃物质为材料,大大降低了列车车厢发生火灾后的热释放速率,相对提高了疏散的安全性。因此,本文建议选取10MW作为一节车厢火灾的最大热释放速率是合适的,并设为超快速增长火,如图2所示。

3.1.2移动荷载

英国BuildingResearchEstablish出版报告:DesignPrinciplesforSmokeVentilationinEnclosedShoppingCenter中,其统计在人员聚集公共场所火灾规模为2.0~2.5MW。台湾学者杨冠雄在考察台湾地铁车站火灾发生后车站内部设备及实际进出站人员携带行李等可燃物,并参考英国BuildingResearchEstablish出版报告与美国NIST实际测量售货亭燃烧结果,选取火灾规模为2.0MW[4]。

香港的地铁工程技术人员选用的保守火灾规模为2MW,其主要根据是以下两点:(1)行李着火是其主要原因,由旅客带往列车内的手提箱引起的或在地铁车站的车厢下着火;(2)由2MW的火发展到轰燃阶段的概率非常低。因为火源的燃料是有限的(手提箱材料),因此在绝大多数情况下,火可能会在10~20min后熄灭;与此同时,在列车滞留隧道后2.5min,紧急风机将被开启[12]。国内部分研究人员也认为列车旅客的行李着火时最大热释放速率不超过2MW[7,8,10]。

通过对北京、上海、广州、深圳等地铁的实地调研,考虑存在乘坐地铁赶往机场、火车站、换乘站等场所,乘客携带的行李较多,行李中可能包括较易燃烧的纤维织物、纸张、食品等,同时考虑到人为纵火及其他爆炸物等,作者建议选取5MW作为移动荷载,并设为超快速增长火,热释放速率曲线在图2中给出。

3.2地铁起火点位置的确定

实际火源可能位于地铁内的不同位置。在地铁火灾研究或消防设计中,需考虑对烟气流动和人身安全具有重要影响的某些场景。需要强调的是,对烟气流动和人身安全具有重要影响的某些场景的选择,不是从个人主观判断或经验出发进行选择,而是在全面考虑各种可能的火灾场景情况下从中进行筛选,并尽可能的排除因个人主观判断或经验不同所带来的随意性以及可能造成的错误分析[13]。

地铁起火点位置的确定从以下两个方面考虑:(1)在列车车厢发生火灾,此时列车停泊在地铁站台;(2)地铁站台上的移动可燃物点燃。通过对国内多个城市的地铁调研发现,地铁站台主要分为岛式、侧式和混和式3种情况,本文将以侧式站台为例进行说明。

列车车厢火灾根据位置不同分为两种情况:(1)列车车厢中部发生火灾,图3(a)给出了示意图;(2)列车车厢尾部发生火灾,如图3(b)所示。

站台上移动可燃物火灾建议考虑两种情况:(1)在站台的中部,如图4(a)所示,此时发生火灾会卷吸大量空气,产生非常大的烟气;(2)靠近疏散出口位置,考虑发生火灾时该出口被封堵的场景,如图4(b)所示。

4结语

火灾场景设计是开展地铁火灾研究的基础环节,它对地铁内的烟气运动,人员疏散和建筑财产保护有重要的影响。本文在前人研究的基础上,对地铁火灾场景中需要确定的火灾荷载和起火点位置进行了探讨,初步给出了如下建议:

(1)建议列车车厢火灾荷载选取10MW,移动可燃物荷载选取5MW;

(2)列车车厢火灾的火源位置设有两个,一个设置在中间部位,另一个设置在尾部;

(3)站台移动可燃物的火源位置设有两个,一个设置在站台的中间位置,另一个设置在靠近楼梯口的位置。

参考文献:

[1]汪箭,吴振坤,肖学锋,等.建筑防火性能化设计中火灾场景的设定[J].消防科学与技术,2005,24(1):38-43.

[2]朱伟,侯建德,廖光煊.论性能化防火分析中的典型火灾场景方法[J].火灾科学,2004,13(4):251-255.

[3]廖曙江,罗其才.火灾场景的确定原则和方法[J].消防科学与技术,2004,23(3):249-251.

[4]柯建明.大型車站建築之火災煙控系統設計與電腦模分析[D].台湾:中山大学,2003.

[5]ChowWK.Simulationoftunnelfiresusingzonemodel[J].TunnelingandUndergroundSpaceTechnology,1996,11(2):221-236.

[6]程远平,陈亮,张孟君.火灾过程中火源热释放速率模型及其实验测试方法[J].火灾科学,2002,11(2):70-74.

[7]顾正洪,程远平,倪照鹏.地铁车站火灾时事故通风量的研究[J].消防科学与技术,2005,24(3):298-300.

[8]顾正洪,程远平,周世宁.地铁排烟风亭与出入口合理的相对位置[J].西南交通大学学报,2005,40(5):591-594.

[9]冯炼.地铁火灾烟气控制的数值模拟[J].地下空间,2002,22(1):61-64.

[10]陈涛,杨锐,孙占辉,等.地铁车站安全疏散模拟计算与性能化分析[A].火灾科学与消防工程论文集[C].香港:香港城市大学出版社,2005:82-88.

[11]王迪军,罗燕萍,李梅玲.地铁隧道火灾疏散与烟气控制[J].消防科学与技术,2004,23(4):345-347.

[12]李启荣,黎少其.地铁火灾系统保障研究[J].城市轨道交通研究,2001,3:34-37.

[13]徐亮,张和平,杨昀,等.性能化防火设计中火灾场景设置的讨论[J].消防科学与技术,2004,23(2):129-132.

地铁火灾范文篇6

关键词:地铁火灾;防火方法;安全工程;建设方案

1、前言

对于在城市生活的人们来说,地铁出行是十分方便和快捷的,可以较为有效的避免堵车或者是延误时间的事情发生,是人们日常出行的主要交通工具,对于人们的生活来说,地铁的出现也提供了非常大的便利。但是在地铁的建设过程中,需要建设方格外注意的就是地铁的火灾事故,因为对于地铁的建设来说,地铁的结构是十分复杂的,并且人员密度也很大,如果发生火灾,那么扑救将会是十分困难的,这就要求在地铁建设过程中需要做好安全工程的建设。

2、地铁火灾事故发生的特点

2.1疏散困难。对于中国的城市化建设来说,地铁的建设大多都是在人员密集的城市中心,这些地方的人员是十分密集的,如果发生火灾,那么扑救也将是十分困难的。特别是对于地铁来说,地铁的空间相对来说是比较狭小的,并且在发生火灾时,会产生大量的烟和热气,这些气体在地下是不容易被排出的,而这些积聚的热量也会使地铁的系统遭到损坏,如果温度急剧的升高,那么将会出现全面的燃烧现象,根据相关的建筑方面测试也表明,在一个较为有限的空间环境下,当发生火灾的房间温度急剧上升到400℃以上时,就会出现轰燃现象,如果温度继续上升,达到了800℃到900℃左右时,发生火灾的房间空气也会急剧的膨胀,空气中的有害气体浓度也会不断的升高,而对于地铁来说,它的出口和疏散通道是非常少的,这就导致了人员难以进行疏散,如果在地铁发生火灾,人们如果想要迅速的撤离火灾地点就十分困难,如果想要在地铁发生轰燃现象之前,人员就全部撤离,几乎是不可能达到的,这样就很难保障人们的生命安全。2.2扑救困难。地铁发生火灾不仅仅是在候车区,在地铁运行的过程中也很容易发生火灾,这就导致了扑救出现困难,首先是对火情的侦察相对于地面来说更加困难,有些火灾发生时,是在地铁进行运行的过程中,消防队员如果想要进行火灾的扑救,那么必须要接近近火点,而近火点通常又是在地铁的隧道中,这就导致了消防队员无法接近近火点,进行及时的扑救。第二就是如果地点是在运行的过程中发生火灾,那么将很难进行扑救进攻和撤离路线的规划,因为地铁的隧道大多都是十分狭窄的,并且没有多余的通道可以进入,这就导致在进行扑救的过程中没有其他的路线可以进行规划。第三是热烟作用影响严重,很多火灾导致的人员伤亡的原因不仅仅是因为被火烧伤,而是因为烟雾的影响,而这些烟雾也会影响救援人员进行扑救,那会延长扑救的时间,并且增加喷水的损失状况,由于烟雾的影响,救援人员也不能够及时的到达起火部位,这就会延误扑救的时间。第四是无法采用一些破拆的手段来阻止火灾的蔓延,因为地铁在进行建设的过程中,许多材料都是十分坚固的,短时间内根本无法进行破拆,而地铁空间又十分狭小,无法动用较为大型的工具进行破拆。第五是因为可使用的灭火剂相对于地面来说更少,有一些灭火器不适宜大量的进行使用,会对受伤的人员进行二次伤害。第六是一些通讯的设备在地铁中根本无法进行使用,根据日常的生活,我们也可以知道,地铁中的信号是十分弱的,这就会影响救援人员的沟通和联络,导致联络困难,无法进行及时的扑救。

3、地铁火灾安全工程的建设

3.1防火建筑建设。为了避免地铁发生火灾时,无法更好的进行扑救,在进行地铁建设的过程中,就需要格外的注意,可以采用岛式的站台进行建设,这样就可以在建设的过程中划分各种防火区,并且也能够有更大的面积来设置为防火区域分区的面积,地铁站台、疏散通道和出入口进行建设的过程中,是不可以设置商业场所的。3.2装饰材料的建设。从上文我们也可以知道,这些装饰材料会加剧燃烧,出现轰燃的现象。所以在对车厢以及地铁的站台和轨道进行设置的过程中,装饰的材料尽量不要选取可燃的材料,这样一来也可以避免火灾发生时一些有害有毒气体的排放,使人们能够更好更快的逃生。3.3安全疏散标识。在地铁进行建设的过程中,要格外注意安全疏散标识的设立,这些安全疏散标识设立的位置应该是十分明显的,能够保证连续的视觉灯光,使人们能够快的发现,从而在发生火灾时能够更好的逃生,在进行地铁的建设过程中,一些应急的照明设施也是需要保证的,它能够满足在发火灾发生时,人们疏散的需求,并且要在车站设置防灾的广播设施,一旦发生火灾,能够更好的对人员进行疏散,对乘客的情绪稳定也起到很好的作用。3.4灭火设施的设立。在地铁建设的过程中,需要在重点的消防部位进行火灾自动报警系统的建设,并且在这些位置也都应该配备灭火器和消防水泵,如果发生火灾也可以方便救援人员更好更快的进行救援。除此之外,在地铁的车站也应该设立消防水泵和自动灭火系统。

4、结束语

对于城市化建设来说,是离不开这些交通设施的建设的,在城市交通建设逐渐完善的今天,我们也需要对这些交通设施安全进行更好的完善工作,使得这些交通工具能够方便人们出行的同时,也能够保障人民的生命财产安全。政府和相关的建设部门在对地铁建设的过程中,也要把建设重点放在应对各种灾害的工作上去,使人们的出行更加便利,使城市的建设更加美好。

参考文献

[1]徐波:关于浅谈地铁火灾事故的特点及防火安全工程建设方法[J]。新华网,2014-08-14:31-32.

[2]王嘉兴:浅谈地铁火灾事故的特点及防火安全的原因分析[J].绥化学院学报.2015(10):51-52.

[3]姚琦:浅谈地铁火灾事故的特点及应对措施[J].大连工业大学学报.2015(5):10-11.

[4]邱玉婷:浅谈地铁火灾事故的特点及防火安全工程建设[J].中国人民大学学

[5]崔立群:浅谈地铁火灾事故的原因[J].大连工业大学学报.2015(5):10-11.

地铁火灾范文篇7

(一)电气设备出现故障

众所周知,地铁的正常运行必须依靠大量的电气设备进行控制。并且,在施工过程中,许多电缆也被铺设于隧道之中。因此,当电气设备出现故障时,极有可能引发地铁火灾事故。比如,1969年北京地铁万寿路车站所发生的特大火灾便是由电气出现故障引起的,造成了重大的人员伤亡和经济损失。

(二)机械设备维护不善

除电器设备外,地铁的正常运行也离不开排风机、电动机和送风机等大型机械设备。如果缺乏对上述设备的维护或维护不当,也极有可能造成火灾事故的发生。

(三)漠视规章制度

自地铁投入运行之日起,管理部门也对乘客制定了相关的规章制度。但是,在现实生活中,部分乘客却漠视这些规章制度,吸烟情况屡有发生,进而为火灾事故的发生埋下安全隐患。

(四)缺乏科学管理

在一些地铁车站,站点和地下商业用房连在一起,或在展厅层与安全通道上设有商铺。若这些具有餐饮功能的商铺或商业用房中的明火管理不善,也极易引起火灾甚至爆炸事故的发生。

二、地铁火灾救援难点及其主要影响因素

(一)人员疏散困难

第一,火灾发生时的浓烟和高温。一方面,火灾发生时,燃烧生成的烟雾会削减光的强度,从而影响乘客对安全通道中安全出口和疏散指示性标志的辨认,在很大程度上减缓了乘客的行进速度,增加了人员疏散所需要的时间。另一方面,在高温浓烟笼罩的地下空间中,人们的恐惧心理和逃生欲望更加强烈,极易造成安全通道中的混乱与拥挤,从而给地铁火灾安全疏散工作带来极大的难度。第二,疏散系统不完善。通常情况下,地铁车站的疏散通道和安全出口是经过规范计算设计的。但是,由于受具体环境与经费等因素的影响,设计的地铁车站疏散能力与实际需求还有一定的差距。再加上乘客在火灾发生时所产生的恐惧心理,也极易产生拥挤,从而影响人员疏散的速度。第三,区间隧道的自身特性。当在区间隧道内发生火灾时,若列车能够正常进入车站,便有利于进行乘客安全疏散工作,从而使灭火救援行动有效地展开。但是,若列车被迫停靠在区间隧道,将极大地增加乘客安全疏散的难度,拉长安全疏散时间。

(二)地下排烟困难

从空间角度讲,地铁车站和隧道本身就是一个相对封闭的空间,明显缺乏自然的排烟能力。因此,当发生火灾时,主要是采用机械排烟的方法。但是,地铁中的排烟系统大多都是与隧道通风排气系统兼用的,只有合理使用这些机械设备,才能达到理想的排烟效果。反之,若操作不当,不仅无法实现有效的排烟效果,还有可能扩大烟气和火势,增加乘客安全疏散和灭火救援的难度。

(三)灭火困难

众所周知,地铁车站与隧道大都位于地下,本身就缺乏外部灭火进攻的条件。再加上没有设置消防专用通道,当火灾发生时,消防人员很难进入烟雾和热气笼罩的地下,且极易与向外疏散的乘客碰撞,减缓灭火救援行动的速度,从而贻误灭火救援的最佳时机。

(四)通信联络困难

作为灭火救援行动的重要保证,良好的消防通信是必不可少的。但是,地铁空间相对封闭,其屏蔽效应的存在极大影响了地铁车站中消防无线电通信设备的正常使用。特别是在发生火灾时,消防通信联络困难、信息不畅,将会严重影响灭火救援行动的效率。

三、强化城市地铁消防安全的措施

(一)建立健全相关反应机制

一方面,随着地铁建设运作逐步市场化,投资主体、控制中心和管理模式也出现了新的情况。相应的,相关管理部门应逐步完善地铁系统的快速反应机制,建立统一的控制中心和应急协调监控中心,以利于事故处置的统一调度。另一方面,应建立完善的地铁灭火救援指挥体系,整合社会力量,以有效提高消防人员灭火救援的效率。

(二)建立完善的消防安全责任制度

具体来讲,一是应依法建立统一的消防安全管理组织,并将各级领导及各部门工作人员的消防安全责任进行明确划分,以有效落实消防安全责任制;二是各地铁运营主管单位应提高对消防安全工作的重视,并将其纳入相关管理范围;三是应将危险物品查堵制度等落实到位,切实提高地铁消防安全管理工作;四是应建立健全相关的监督检查体系,促进地铁消防安全管理工作的顺利进行。

(三)强化消防安全设施建设

首先,应建立完善的消防报警系统。在城市地铁建设中,消防报警系统的建立与完善对于提高控制中心的监控能力和确保人们的出行安全等方面具有重要的作用。因此,应注意在地铁车站和隧道设置火灾自动报警系统。除此之外,还应在每节车厢内设置紧急呼叫报警系统。其次,应建立完善的消防通信系统。为实现地铁消防的无线通信,应将无线中转台设于每个地铁车站内,并在出口处配置两个以上频点的天馈信号接口设备。此外,为确保地铁火灾发生时消防通信系统的畅通,把握灭火的最佳时机,应实现无线与有线的有机结合,在各出口处设置有线电话的端口。再次,应建立科学的排烟系统。一方面,应科学划分隧道与站台、站台与展厅之间的防烟分区,在中间设置具有隔烟效果的挡烟垂壁或屏蔽门等。另一方面,为实现通风排气系统与排烟系统的转换,应进一步简化两者的操作程序和转换方式,并要加强相关设备耐热能力的提高。除此之外,为快速有效地实现人员疏散和灭火救援,应科学设置移动排烟机用的排烟口和隧道紧急自然排烟口。

(四)加强地铁消防安全的宣传教育

第一,可将与地铁消防有关的明文规定、可能引发火灾的因素、火灾发生时的自救方法等制作成宣传手册,并在各个社区、公园等人群密集的地方进行发放。第二,可在地铁站内的醒目位置张贴地铁消防安全宣传报,以在潜移默化中提高乘客的地铁消防安全意识。第三,可在地铁站附近飞荧屏上滚动播放与地铁消防相关的视频,以引起乘客的注意。第四,对于漠视规则在地铁上吸烟的乘客,应及时对其行为进行制止,亦可通过讲解地铁吸烟的危害,对其进行相应的批评教育。

四、结语

地铁火灾范文篇8

关键词:地铁防排烟隧道通风

1科学地设置防排烟设施及事故状态下进行合理的防排烟处置,对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

在地铁站台、隧道设置通风排烟设施是由地铁的建筑结构决定的。与地面建筑相比,地铁工程结构复杂,环境密闭、通道狭窄,连通地面的疏散出口少,逃生路径长。发生火灾,不仅火势蔓延快,而且积聚的高温浓烟很难自然排除,并迅速在地铁隧道、车站内蔓延,给人员疏散和灭火抢险带来困难,严重威胁乘客、地铁职工和抢险救援人员的生命安全,这是造成地铁火灾人员伤亡的最大原因。经统计,北京地铁自1969年至今的34年运营历史中就曾发生过151起火灾。1969年11月11日,北京地铁客车行至万寿路东600米处时,在隧道内因车下放弧引燃车体起火,造成300多人中毒,3人死亡的重大事故。1987年11月18日英国伦敦地铁国王十字车站电梯引发火灾,造成32人死亡、100多人受伤。2003年2月18日韩国大邱市中央路地铁车站因纵火造成火灾,造成196人死亡、147人受伤。国内外地铁火灾的历史充分证明:地铁车站、客车和隧道不仅会发生火灾,而且一旦发生火灾将很难进行有效的抢险救援和火灾扑救,极易造成群死群伤的重大灾害事故。根据国内外地铁火灾资料统计,地铁发生火灾时造成的人员伤亡,绝大多数是因为烟气中毒和窒息所致。而且地铁是人员高度密集的公众聚集场所,恐怖集团、邪教组织、对社会不满分子均有可能把地铁作为袭击的目标,人为破坏造成的火灾,其损失和影响将更为严重。因此,有地铁的国家,均对地铁的通风排烟设施极为重视,不仅将通风排烟设施做为地铁必备和最为重要的安全设施,在各自国家的规范中明确提出了很高的设计标准和设置要求,而且无一例外在地铁的站台、隧道都设置了机械通风排烟设施。由此可见,在地铁站台、隧道科学地设置防排烟设施以及事故状态下合理地进行防排烟处置,对于减少人员伤亡和财产损失具有极为重要的意义。

2目前国内地铁站台、隧道设置的通风和排烟设施的情况

因建设年代不同,北京地铁、上海地铁、广州地铁的通风和排烟系统不尽相同。总体可分为两类。

第一类是通风和排烟同为一个系统,即通风和排烟系统均由相同的风机、消音器、风口、风道和风亭组成。由风机的风叶进行正转或反转,来实现系统的送风或者排烟。隧道、站台内的烟气流动方向为沿隧道或站台水平方向流动。站台发生火灾,通风排烟方式是站台隧道入口上部的风机反向运转,将站台内的烟气由风口吸入风道,经风道尽头处的风亭排到地面;隧道内发生火灾,区间风机反转吸风,站台风机正转送风,使隧道内烟气从事故发生处流向区间风口,经风口进入风道,再从风道尽端的风亭排到地面。

另一类是通风系统和排烟系统分开设置,各自分别成为相对独立的系统。即通风系统和排烟系统是由各自独立的风机、消音器、风道、风口(排烟系统含风亭)分别组成。进烟口、通风口分别设在站台行车道上方和站台集散厅顶部,站台内的烟气流动为垂直方向流动。

因建设年代早,北京地铁的站台和隧道采用的是通风和排烟共为一个系统。上海、广州地铁的通风和排烟是将两种方式结合使用,即隧道内采用第一种方式,站台上采用第二种方式。

国内地铁设置的通风排烟设施的实际排烟能力至今没有经过重特大火灾的实践检验。站台的通风排烟设施在通风排烟的设计能力上,能够有效解决站台火灾的排烟问题。北京地铁每个站台及隧道的通风排烟系统均采用双风道、双风机,单台风机的设计排气量为每小时20万立方米,(即每分钟3333立方米,每6分钟为2万立方米),每个站台或隧道通风排烟系统的通风排烟能力为每小时40万立方米,北京地铁多数站台的体积为6000立方米至10000立方米。依靠现风机能力,仅需1~1.5分钟即可对站台内空气实现一次换气。现《地下铁道设计规范》对疏散的要求是6分钟内将一列客车及站台候车乘客疏散完毕。按此要求,在车站乘客6分钟的疏散时间内,排烟系统能够对站台实现4~6次换气。因此北京地铁站台的通风排烟设施是具备了足够的设计排烟能力。作者虽没详细了解上海、广州地铁站台通风、排烟系统设计的具体情况。但上海、广州地铁均为九十年代设计建造的,建设年代近,且通风排烟方式较北京地铁的通风排烟方式更为先进和有效。因此,上海、广州地铁站台的通风排烟系统应该具备了有效的排烟能力,能够保证人员的疏散安全。

3地铁站台、隧道的通风和排烟存在的问题

3.1地铁隧道在通风排烟方面存在严重问题

隧道内排烟的原则是沿乘客安全疏散方向相反的方向送风。这样既可以阻止烟气与人同向流动,又给疏散逃生人员送去新鲜的空气。地铁隧道内起火部位与客车的位置关系决定了乘客的疏散方式。而乘客的疏散方式又决定了隧道内的排烟方向。因此,隧道内发生火灾时,起火部位与客车的位置关系既决定了乘客的疏散方向,又决定了区间两端站台风机和区间风机的送风排烟方向。

发生火灾时,起火部位与客车大致有三种位置关系,即起火部位位于车头、车中或车尾。

当起火部位位于车头时,乘客必然向车尾即后方车站疏散,后方车站的风机送风,前方车站的风机排风,使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

当起火部位位于车尾时,乘客必然向车头方向即前方车站疏散,前方车站的风机正转送风,后方车站的风机反转排风,使隧道内的烟气流动方向与乘客的疏散方向相反。

若火灾发生在客车的中部,起火处前部车厢的乘客将向前方车站疏散;起火处后部车厢乘客将向后方车站疏散。无论客车迫停在区间隧道的任何位置,乘客自然分成两部分分别向隧道两端进行疏散。在此种情况下,用地铁隧道现有的排烟设施无论采取怎样的排烟措施,隧道内烟气流向必然与部分乘客的疏散逃生方向相同,威胁同向逃生乘客的生命安全。

由此可见,现在地铁隧道采用的通风和排烟共用一个系统的方式,势必造成烟气在排入风道前与疏散逃生人员均同处隧道内,这种通风排烟方式既不科学合理也不安全有效,无法从根本上保证隧道内避难人员的安全疏散,因此没有彻底解决地铁隧道的通风排烟问题。

3.2地铁风机的实际耐火性能以及《地下铁道设计规范》对风机耐火性能的规定要求过低

《地下铁道设计规范》规定“火灾状态下不超过150℃时连续工作1小时”。北京地铁风机的轴温继电器的正常工作温度为90℃,风机的实际火灾工作时间和工作温度均与《地下铁道设计规范》的规定相同。然而地铁的特点及地铁火灾的历史充分证明了:抢险救援力量难以在短时间内完成抢险救援工作和灭火作战任务。因此《地下铁道设计规范》对火灾时风机的150℃的最高工作温度和1小时的工作时间的规定以及北京地铁风机的实际耐火性能,均不能满足实际地铁火灾的防排烟要求。此外,风机的电源箱设在风机房内,电器线路也没有经过防火保护,火灾状态下风机的电源系统必然在短时间内被高温烟气损坏,使风机停止运行,无法进行通风和排烟。

3.3北京地铁站台防排烟设施不完善

一是没有实施防排烟分区,二是站台通向站厅的出口处也未设挡烟垂幕。

4地铁站台、隧道通风排烟问题的整改意见

总原则是实施人、烟分流。即在地铁发生火灾时,用设施将人员和火灾烟气有效分隔,使避难人员在无烟气的环境中进行避难和逃生。

4.1改变通风排烟系统的通风排烟方式

在站台、隧道顶部设置排烟管道,将通风系统和排烟

系统分开设置,用垂直方向的排烟方式取代水平方向的排烟方式。

因为自下向上是烟气本身的扩散规律,且排烟管道内气体的流动降低了烟道内部压力,使隧道和烟道形成压差,这种“吸啜效应”进一步加快了隧道内的烟气进入烟道中的速度,从而提高了排烟效率。此外通过排烟管道也使避难人员和烟气进行了有效的分隔,从而使避难人员的安全有了更好的保障。

4.2充分利用上下行隧道并行的特点,对现有隧道安全设施进行改造和完善

应在上下行隧道的联络通道处安装甲级防火门,使上下行隧道各自成为独立的防火分区,并在隧道内设置应急事故照明和蓄光型或蓄电池型疏散导流指示标志,使上下行隧道相互作为紧急事故避难通道。保证事故状态下,避难人员能够尽快由起火隧道疏散到非起火隧道。这样不仅可以使避难人员免受起火隧道中烟气的伤害,而且能够在非起火隧道中进行安全有序的逃生。

4.3完善地铁站台的防排烟设施

在站台按规范标准设置防排烟分区,在站台通向站厅的楼梯口处设置挡烟垂幕。

4.4提高地铁排烟风机及其供电设施的整体耐火性能

提高规范对地铁排烟风机耐火性能的标准,提高地铁排烟风机的实际耐火性能。将设置于风机房内的风机电源箱迁出风机房;对风机房内的电气线路进行耐火保护,提高电气线路的实际耐火性能。从而使地铁排烟风机的整体性能真正能够满足防止重特大火灾的实际需要。

地铁火灾范文篇9

关键词地铁站台火灾排烟通风模式计算流体力学(CFD)

1引言

在地铁营建与运营过程中,地铁火灾是不容忽视的问题。1987年11月18日在伦敦King''''sCross地铁站发生一起大火,造成31人死亡,大量人员伤亡,成为震惊世界的重大火灾事故[1]。由于地铁建筑与外界的联系只有车站的出入口,而且站台和车厢内人员密集,一旦发生火灾危害极大。所以,虽然地铁火灾的发生是一个小概率事件,但必须引起人们的重视,并在地铁系统设计阶段就给予充分的考虑。

地下铁道火灾事故通常可以分为两种情况:车站火灾和区间隧道火灾;当列车在隧道发生火灾时应力争将列车开至临近车站疏散乘客,此时可按照车站站台火灾工况进行处理。一旦发生火灾不同的特点,应制定防排烟系统相应的优化运行模式。本文将以某一实际工程的地铁列车发生火灾集靠在单层站台作为研究对象,利用理论分析和CFD的数值模拟分析等方法探讨最优的通风排烟模式。

自1974年计算流体力学(ComputationalFluidDynamics:CFD)如用于通风空调领域拟分析以来,CFD技术越来越多地应用于指导空调通风建筑的气流场和温度场院的设计及分析。利用CFD技术,通过计算机求解流体流动所遵循的控制方程,可以获得流体流动区域内的流速、温度、组分浓度等物理量的详细分布情况,从而指导和优化设计。本次模拟采用的是由清华大学建筑环境与设备研究所开发的通风三维流动、传热与燃烧的数值模拟软件STACH-3,其曾应用于地铁隧道区间的火灾模拟分析,其模拟结果在火源附近以外的区域均与实测结果有较好的吻合[2]。

2研究对象物理模型

2.1站台土建结构

研究对象为一单层侧式站台,有效空间中长120m,宽16.8m,高4.65m,其断面示意图如图1所示。站台有四个出入口。

图1站台断面示意图

2.2站台通风系统

本站台利用机械通风来保持站台合适温度,带走负荷。正常环控工况下,站台两端上方各设1台轴流风机(可反转)向站台送风,如图2的示;同时各设有1台轴流风机负责从站台地板下空间抽取排风,形成了站台端部集中送风、站台地板下空间作为回/排风道,均匀排风的站送、站排的通风形式。每台风机风量为60m3/s左右,全压1000Pa。

图2站台正常工况通风系统示意图(平面图)

当站台发生火灾时,将利用正常工况下的集中送风口作为集中排烟风口使用,由车站进出口时风。此时,通过阀门的切换,可以将正常工况下的回风机与送风机并联运行,通过原集中送风口将站台的烟气及时排向地面。邻近站台的通风系统与此站台一致。

2.3火源强度设定

火灾强度的合理设定一直是地铁火灾工况模拟分析中的难点。目前由于权威的实测数据,所以在本次模拟计算中参考了国内其他地铁设计采用的火灾强度,为10.5MW。

3可能的通风模式

站台发生火灾时主要依靠的是布置在站台两端的正常工况下的集中送风口进行排烟,由于排烟口的集中布置,不同的风机运行模式对通风排烟的效果相差很大,而且列车发生火灾位置不同也会有很大的影响。因此需要针对不同的火灾发生位置,研究如何合理调动站台的四台风机,以保证有最大的安全区和安全疏散通道,让乘客和工作人员安全撤离火灾现场。利用CFD软件模拟火灾发生时的气流场和温度场,为研究和分析合理的风机运行模式提供了有利的手段。

按照我国的《地下铁道设计规范》[3]基本要求,考虑列车两种位置(列车头部、中部)发生火灾的情况,分别制定了站台防排烟系统的可能运行模式,如表1所示。在这些运行模式中,只考虑邻近区间或者站台的风机联合工作,其他区间或者站台风机运行工况影响较小,可以不予考虑。图3为模拟站台列车火灾采用的物理模型。

图3侧式站台列车火灾通风排烟物理模型

防排烟系统的各种可能运行模式表1

工况1:列车中部发生火灾

模式1.1关闭原送风机,站台两端各开一台排风机

模式1.2站台两端各开两台风机排风,原送风机逆转作排风机

模式1.3关闭原送风机,站台两端各开一台排风机,邻近区间或站台各开1台排风机

模式1.4站台两端各开两台风机排风,原送风机逆转作排风机;邻近区间或站台各开1台排风机

工况2:列车头部或者尾部发生火灾

模式2.1关闭原送风机,站以两端各开一台排风机

模式2.2靠近火灾一侧开启两台排风机,原送风机逆转作排风机,另一端两风机均关闭

模式2.3靠近火灾一侧开启两台排风机,原送风机逆转作排风机,另一端两风机均关闭;同时开启一台右侧邻近火灾区域

的区间风机或者站台风机排风

模式2.4靠近火灾一侧开启两台排风机,原送风机逆转作排风机,另一端开启一台送风机

模式2.5靠近火灾一侧开启两台排风机,原送风机逆转作排风机,另一端两风机均关闭;同时开启一台右侧邻近火灾区域

的区间风机或站台风机排风

表2详细给出了在上述各种模式下,由网络流动计算模型计算得出的从出入口和站台左右隧道进入站台的风量。

表2

左隧道进风量右隧道进风量出入口进风总量出入口平均风速

模式1.131.930.962.81.16

模式1.263.461.41252.31

模式1.3-56.3-49.51061.96

模式1.4-85-781633.02

模式2.131.930.962.81.16

模式2.22628621.15

模式2.335-3841.56

模式2.47015.830.80.57

模式2.580-17541

注:1.表格中风量的单位均为m3/s,风速的单位为m/s;

2.数值前如有负号,表示为出风状态。

4分析与讨论

对于站台火灾问题,选取最佳的通风方式首先应该满足两个基本原则,1)从进出口来的风要保证一定的速度,以有效压制烟气的扩散,保证人员撤离通道安全。2)尽可能不要让烟过多扩散进入周围隧道,否则这将会为后期周围隧道烟气处理带来麻烦。按照上述的原则,首先对上述两种火灾工况下的各种模式进行比选。对于火灾工况1,模式1.3和模式1.4都由于邻近的区间或站台排风机的作用,使得从出入口进来的新鲜气流迅速被隧道带走,同时也将带走大量的烟气,虽然进出口风速很大,排烟效果却不好。对于模式1.1和模式1.2,后者从出入口和隧道的来流风速大约是前者的2倍,而且在模式1.2中出入口平均风速达到2.3m/s,更加安全。

图4和图5比较了模式1.1和模式1.2的三维温度场在站台人头部水平高度的断面的分布情况,从图中可知,由于隧道主要靠在站台两端的风口排烟,而且火源在列车中部,所以在站台中央温度高,聚集了大量的热量和烟气。相反,在出入口到站台两侧,新鲜气流较多,相对来说是比较安全的区域。对比模式1.1和模式1.2,可知模式1.1由于从进出口来流风量不够,不能有效带走聚集于站台中央的热量和烟气,导致在出入口到站台两侧的区间温度和烟气浓度均较高,这样在整个站台的安全区域就几乎没有,给人员的逃生带来极大的危险。而模式1.2由于从进出口的风速比较模式1.1提高了一倍,能较有效带走热量和烟气,能形成较大的安全区域,相对而言更有利于乘客逃生和救生人员开展灭火救灾工作。以上分析说明,对于工况1通风模式1.2是最优的。

图4模式1.1在站台人头部水平高度的温度分布等温线图

图5模式1.2在站台人头部水平高度的温度分布等温线图

对于工况2,模式2.4进出口风速过低,首先舍去。模式2.5,有一定量的烟气扩散到右边隧道,也不可取。比较模式2.2和模式2.3,后者从进出口和左边隧道的来流风速都高于前者,虽然模式2.3会有少量的烟气扩散到右边隧道中,但综合比较模式2.3是更好的方案。

图6和图7比较了模式2.1和模式2.3的三维温度场在站台人头部水平高度的断面的分布。从图中可知,由于火灾发生在列车的头部,所以产生的高温烟气能很快从临近火源的端部风口迅速排出。对于这种送排风系统的地铁站台,列车头部(尾部)发生火灾是比中部的安全区域,而模式2.3的安全区域大于模式2.1,更有利于乘客逃生。以上分析说明,对于工况2通风模式2.3是最优的。

图6模式2.1在站台人头部水平高度的温度分布等温线图

图7模式2.3在站台人头部水平高度的温度分布等温线图

5结论

综上所述,针对本文研究的单层站台列车火灾问题有以下几点结论:

1)发生火灾事故时候,风机的启停和转动方向均应根据火灾发生的实际情况来确定,不同的通风方式,其效果可能相差很大。利用CFD的模拟分析软件,可以直观有效地判断通风方式的优劣。

2)如果列车中部发生火灾,建议采取模式1.2的通风方式,即站台两端的四台风机均作排风使用。

3)如果列车头部发生火灾,建议采取上述所述的模式1.3,即靠近火灾一侧开启两台排风机,另一端两风机均关闭;同时开启一台邻近火灾的区间风机或者站台风机排风。

本实例选取的是偏大的火灾强度,是偏安全的设计。由于火灾强度直接影响模拟分析结果,同时影响通风模式的选取,从而影响系统的经济性,所以确定作为设计标准的符合实际情况的列车火灾强度是亟待研究的问题。

参考文献

1K.Moodie,King''''sCrossFire.Damageassessmentandoverviewofthetechnicalinvestigation,FireSafetyJournal,18(1)1992p13~33

地铁火灾范文篇10

关键词:城市轨道交通;安全;风险管理

Abstract:Ontheconditionoflarge-scaleinvestmentsinurbanrailtransitfieldinChina,binedwithsafetytheory,therecentaccidentsoccurringintheworldhavebeenanalyzed.Someconstructivesuggestionsareputforwardinrelativeprocessesandstagesofplanning,design,constructionandoperation.

Keywords:urbanrailtransit;safety;riskmanagement

1前言

城市快速轨道交通(含地铁、轻轨等)作为城市公共交通的一种交通方式,由于大容量、用地集约、能耗低,快捷、绿色、安全、舒适等特点,是未来大城市解决交通问题的必然选

章云泉,1963年生,男,浙江杭州人,

博士,教授级高工,副总经理,

择。由于轨道交通投资大,建设周期长,建成后更改异常困难,票房收益低,地下工程高风险和营运安全管理等因素,制约着我国城市轨道交通的发展。但是,在我国轨道交通作为新

研究方向:城市规划,轨道交通email:zhang@

生事物和城市经济的巨大引擎,发展

潜力巨大,前景异常广阔。目前,北京、上海、广州等城市轨道交通营运线路达260公里,正在建设或申请立项的城市达20多个,总规模达4300多公里。仅北京、上海和广州3地的近期建设规划达578公里,投资估算1800多亿元。

近年来,国内外地铁建设和营运安全问题异常突出,严重威胁人民宝贵生命,造成巨大经济损失,影响社会稳定。例如,2003年的韩国大邱地铁火灾;上海地铁4号线管涌;北京5号线的施工事故;2004年的香港地铁火灾;台湾高雄地铁、新加坡地铁、广州地铁3号线工地地面坍塌等一幕幕触目惊心的安全事件给我们敲响了警钟,事故原因值得我们反思和警示。

2地铁安全事故成因分析

安全事故具有必然性和偶然性。美国安全工程师海因里奇经过大量研究,认为存在着88:10:2的规律,即100起事故中,有88起纯属人为,有10起是人和物的不安全状态造成,只有2起是所谓的“天灾”,是难以预防的。

上海地铁4号线事故,经查明施工单位在用于冷冻法施工的制冷设备发生故障、险情征兆出现、工程已经停工的情况下,没有及时采取有效措施,排除险情,现场管理人员违章指挥施工,直接导致了这起事故的发生。同时,施工单位未按规定程序调整施工方案,且调整后的施工方案存在欠缺。总包单位现场管理失控,监理单位现场监理失职。

北京地铁5号线崇文门事故是一起重大生产安全责任事故。施工单位在搭设地梁支架时,没有按标准组织设计和制定施工方案,地梁架子没有按规定组织验收便投入使用,工人违章拆除,冒险作业,以致发生重大事故。

韩国和香港火灾为人为纵火,但是由于安全管理水平差距明显,事态的结局大相径庭。韩国地铁死130人,伤140人,造成地面交通严重瘫痪;而香港地铁9:12发生火灾,两分钟后,即9时14分,列车进入金钟站时,已有浓烟从首节列车中冒出。地铁工作人员也已在站台等候。列车长的表现很出色,及时稳定了乘客的情绪。9时16分,地铁站紧急疏散所有乘客约1200人,没有出现骚乱,仅受轻伤14人。同时,金钟站关闭。中央控制中心在收到列车长的警报后,马上调集了站台工作人员进行援助,同时让后面的地铁暂停运营。

广州地铁3号线该工地临近珠江,地质条件复杂,土层自稳能力极差,地下水丰富。同时,由于近期连降暴雨,砂层含水量加大,加重了连续墙背后的土压,导致事故的发生。

高雄捷运工地在短短三个星期内连续发生两次塌陷意外。今年五月三十日在盐埕发生的塌陷意外是因大量渗水冲噬地基,造成五幢房屋倾斜,住户连夜搬出,迄今仍未完善解决;六月十九日晚在博爱桥附近的塌陷意外,可能因地下雨水排水干管下方地基被掏空、干管断裂。

我国正处于轨道交通的建设高潮,工程项目管理和营运管理经验相对不足,工程风险和安全隐患不同程度的存在。主要原因如下:项目前期工作不充分;工期偏紧,3-4年建成20公里的一条地铁线,对新建城市来说难度相当大,几乎不可能;设计人员青黄不接,许多助工承担结构设计主力;地铁安全规范不全;安全防范和预警机制不完善;建设单位项目管理水平参差不齐,世界上仍然没有每年建设20-40公里地铁的项目管理经验可供借鉴;工程招投标规则欠合理;信号及控制技术仍受制于人,安全维护不到位;机电及车辆制造水平与国外相比,差距明显;管理体制比较混乱,审批环节多,存在玩忽职守,官僚主义现象等。

正是由于地铁工程的特殊性,研究地铁工程的安全及风险管理,有助于尽快地降低灾害的影响,最大限度地保障人民生命财产安全,促进城市的可持续发展。

3地铁工程安全及风险防范机制、措施

安全风险管理必须从规划设计、施工到运营全过程加强安全管理。本文试图从不同阶段探讨安全管理措施。

3.1规划设计阶段的安全风险管理

在规划设计阶段主要进行区域地质评估、工程地质勘察和评估、线路比选、施工安全检验和监测计划评估等。

主要工作内容有:制定设计方案的安全审查内容和程序;审核地质、水文勘察资料、地下管线资料和相邻建筑物的资料;审核与岩土和地下结构工程相关的设计;审核相应的施工方法、辅助工法、施工规范和特殊条款;审核施工安全措施和方法;审核施工单位监测系统的配置原则,建立并完善全线工程监测网。建立并完善资料数据库和风险管理信息系统;提出设计阶段的安全风险管理报告等。

3.2施工阶段的安全风险管理

在施工阶段安全管理主要包括:建立安全管理体系、事故预测与防范、邻近建(构)筑物保护、工程保险与索赔等。

主要内容有:督促和检查施工单位建立和完善安全管理机制;审核施工单位的施工方案、施工组织及安全措施;分析和评估各车站、区间施工中可能发生的安全风险;确定现场监测的对象、项目内容、范围以及监测频率,并实施监测;审查施工降水、地层注浆、临时工程设计和重要管线及建筑物的保护方案;参与施工中关键技术措施可行性和有效性的审定,并对相应的安全风险做出评价;综合分析监测数据和地质状况,对施工影响区内的环境安全状态做出及时、可靠的评估,及时进行预警和报警,并提出建议处置措施;当发生环境破坏事故及社会纠纷时,提供可靠、公正的监测资料,用以界定相关各方的责任;加强技术培训和安全教育培训,提高施工管理人员的安全风险管理技术水平;结合工点情况及有关科研情况,开展必要的专题研究与试验等。

3.3运营阶段的安全风险管理

运营阶段的安全管理主要有:设定地铁运营的安全管理目标;完善安全管理体系,制定安全管理规程;制定应急救援预案,完善应急救援体系,建立紧急状态下运营的安全管理模式;加强安全科技研究,从本质上保证运营安全;加强安全文化建设,提高安全管理水平。

地铁运营企业要建立健全企业安全生产责任制、安全操作规程、特种设备管理、安全生产培训、安全生产检查和突发事件处理等规章制度。要明确各级领导和每个岗位、每个职工的安全生产责任,形成职责清晰、层次分明、衔接紧密、覆盖全面的安全生产责任制体系,把安全生产责任制落实到企业的每一个工作岗位和每一个人。对有关规章制度的落实定期检查,对突发事件的处理要定期演练,确保规章制度和责任制的落实。要配备足够的安全管理人员负责日常的安全检查工作,加强对车站、列车的安全巡查,做到早发现、早处置,及时排除安全隐患。

地铁运营单位加强安全知识的宣传力度,编制安全知识宣传材料,进行广泛的社会宣传,普及安全乘车和自救知识,规范乘客乘车行为。要保持车站、车厢内、疏散通道、平交道口等处的安全警示标志和疏散标志明显、清晰,使广大乘客能够熟悉和掌握紧急状态下的疏散方法和自我救援知识,提高乘客的安全意识和自我防范能力。要定期针对突发事件的各种不同情况进行演习,重点演练救援和协助乘客逃生,提高地铁运营管理人员紧急应变和处置初起灾害的能力。

4结论与建议

安全的本质含义应该包括预知、预测、分析危险和限制、控制、消除危险。安全,是人类本能的需要。马斯洛理论认为,当人的基本生理需要得到相对满足后,接着便是安全的需要。安全,是人类在其生存发展活动中一个重要的原则和目标,安全责任重于泰山。

因此,必须在规划、设计阶段充分考虑,在施工阶段认真组织、勤于监测,以杜绝安全事故的发生,保障生命及财产安全。

4.1加快法制建设,完善技术标准。

要认真总结国内外地铁建设和运营的安全管理工作经验,针对本地地铁安全管理存在的主要问题,抓紧制定和完善地方法规,明确地铁规划、设计、施工、监理、运营单位的安全职责,依法规范乘客行为,保护地铁安全设施,确保地铁系统安全运营。要因地制宜地制定地铁建设、运营等安全管理的地方标准,并加强对安全管理技术标准实施情况的监督管理,从源头上消除安全事故隐患。

4.2贯彻“预防为主”的方针,真正提高防范意识

要建立起高效、协调的防灾应急机制,制定日常建设、运营事故处置预案,做好各项预警与应急处置方案制定和现场的组织实施,要加强地铁公司与公安、消防、武警等相关部门的信息网络建设,定期模拟防灾合成演练,确保应急协调联动。

树立“预防为主”的观念。在健全安全生产管理制度的基础上,重点抓落实,真正按制度办事,按规定程序和相关的安全技术规程要求操作。变事后处理为预先分析,变事故管理为隐患管理。要重心下移,关口前移。实行生产管理全过程的预防、检查、监督。只有全员在生产管理过程中真正实现防范意识,才能降低事故发生的概率,最大限度地避免事故的发生。

4.3完善安全生产责任制,强化责任意识

安全生产责任制是生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有首要的责任。责任制的落实靠的是树立“安全第一、以人为本”的思想,靠的是严格的检查、监督和完善的奖罚措施。

4.4加大地铁安全措施的投入力度

抓安全,关键在落实。安全工作是一个系统工程,涉及管理、技术、资金等。安全标准与人、财、物的投入成正比。要实现可控的安全标准,一定要加大投入。

4.5要学习香港地铁安全管理经验

香港地铁建设和营运安全水平处于世界领先水平,遵循“合理而可行最低风险(ALARP—aslowasreasonablypracticable)”原则,值得我们深入研究。比如安全经理岗位设置及其职责;风险防范及数值分析;预警机制和处理程序等等。他们采用成熟技术,提出地铁“安全、方便、高效、经济、舒适,可持续发展以配合城市发展”的目标,应用RAMS系统保证技术,即系统的可靠度(Reliability)、可用度(Availability)、可维修度(Maintenancability)和安全度(Safety)。根据风险高低制定系统保证计划及工作内容,并开展危害及营运能力研究等,实战演习也非常到位。

地铁安全关系到人身安全和国家财产安全。落实安全工作是贯彻以人为本科学发展观的重要体现。作为地铁建设者有责任有义务在各个环节重视安全工作,以防为主,依靠科学,规范管理,不断提高我国地铁建设和营运安全水平。安全工作任重而道远,但是安全风险可控可防,我们有信心和决心降伏“恶魔”,确保城市轨道交通建设和营运安全。

参考文献: