城市地铁火灾的特点及防护措施

　　一、地铁发生火灾时的特点
　　对地铁这种特殊地下建筑与交通工具进行详尽分析发现，人员密度大、流量多是其最为显著的特征。地铁一旦发生火灾等灾害，与在地面建筑发生同样事故相比，其状况要更加难以控制，后果也会更加严重。
　　地铁是通过挖掘的方法获得的建筑空间，隧道外围是土壤和岩石，只有内部空间而没有外部空间，且仅有与地面连接的通道作为出入口，不像地面建筑有门、窗，可与大气连通。由于地铁隧道存在上述构造上的特殊性，与地面建筑相比，发生火灾时的特点主要表现在以下几个方面：
　　（一）氧含量急剧下降

　　地铁火灾发生时，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。有研究表明，空气中氧含量降至 15％时，人体肌肉活动能力下降；降至10％～14％时，人体四肢无力，判断能力低，易迷失方向；降至6％—10％时，人即会晕倒，失去逃生能力；当空气中含氧量降到5％以下时，人会立即晕倒或死亡。
　　（二）发烟量大
　　火灾时产生的发烟量与可燃物的物理化学特性、燃烧状态、供气充足程度有关。地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多是可燃性材料，地下隧道发生火灾时，由于新鲜空气供给不足，气体交换不充分，产生不完全燃烧反应，导致一氧化碳(CO)等有毒有烟气体大量产生，不仅降低了隧道内的可见度，同时加大了疏散人群窒息的可能性。在韩国大邱地铁事故里，人们发现很奇怪的一个现象：在站台一张桌子的周围死了很多人。经过专家分析，原来这是因为在火灾发生时，浓烈的烟雾使地铁里漆黑一团，在人正常的视野高度根本看不见地面。慌乱的人群失去辨别自身周边情况的能力，于是一张桌子就成了大家逃生路线上的障碍物，以至于很多人始终在围着桌子跑，最终被烟气熏死。
　　（三）排烟排热差
　　被土石包裹的地下隧道，热交换十分困难。发生火灾时不能像地面建筑那样有80％的烟可以通过破碎的窗户扩散到大气中，而是聚集在建筑物内，无法扩散，易使温度骤升，较早地出现“爆燃”；烟气形成的高温气流会对人体产生巨大的影响。这些流动性很强的烟和有毒气体，若不加以控制或及时排除，则会在地下通道内四处流窜，短时间内充满整个地下空间，给现场遇险人员和救灾人员带来极大的生命威胁。
　　（四）火情探测和扑救困难
　　地铁的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多，其难度相当于扑救超高层建筑最顶层的火灾。这是因为当地面建筑发生火灾时，可以直接在建筑物外从产生的火光、烟雾判断火场位置和火势大小；而地铁发生火灾时究竟在哪个部位，则无法直观火场，需要详细查询和研究地下工程图，分析可能发生火灾的部位和可能出现的情况，才能做出灭火方案。同时，由于地铁的出入口有限，而且出入口又经常是火灾时的冒烟口，消防人员不易接近着火点，扑救工作难以展开。再加上地下工程对通讯设施的干扰较大，扑救人员与地面指挥人员通讯、联络的困难，亦为消防扑救工作增加了障碍。
　　（五）人员疏散困难
　　首先，地下隧道完全靠人工照明，致使正常电源照明就比地面建筑自然采光差，加之火灾时正常电源被切断，人的视觉完全靠事故照明和疏散标志指示灯保证。此时如果再没有事故照明，隧道、站台内将是一片漆黑，人员根本无法逃离火场。再加上浓烟，使人员疏散极为困难。火场中产生的一些刺激性气体也会使人睁不开眼睛，看不清逃离路线。其次，地铁发生火灾时只能通过站台出口逃生。地面建筑内发生火灾时人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向相反，人往下逃离就可以脱离烟气的危害。而在地铁里发生火灾时，人只有往上逃到地面上才算是安全的，而人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向一致，烟的扩散速度一般比人的行动快，所以人员疏散很困难。
　二、减少地铁火灾的防治措施
　　（一）内部建设与装修选用不燃材料及新型防火材料
　　由于火灾的蔓延速度、爆燃出现的时间及所产生的烟气种类与装修材料的类型有很大的关系，因此地铁隧道建设时，应尽量采用不燃材料，以防止火灾的发生和蔓延。即使发生了火灾，在火灾初期阶段也能起到延缓燃烧、阻止火势扩大的作用，从而可以缩小火灾范围，减少火灾损失。在采购车辆时，车厢、座椅、扶手等采用非燃防火材料，车站站台、墙壁、天花板均用不燃或阻燃材料，电气设备、电线、电缆采用低烟、低毒的标准；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。
　　（二）设置防火防烟分区及防火隔断装置
　　在地铁隧道里设置相应的防火分区及防烟分区，以便在火灾发生时，把火灾控制在一定范围内，以阻止火势的迅速扩大。实践证明，长期作为防火分割而设置的防火卷帘，在实际使用中存在很多隐患，如产品质量不过关、安装质量差或保养维护不当等，都会使其在关键时刻起不到作用。而且防火卷帘本身也存在切断疏散通道及救援通道的问题。近年来，防火隔烟设施也不断完善，出现了地铁隔断门及新型箱型水幕系统作为防火隔断。同时，在地铁隧道中应设置自动机械排烟系统，以便迅速及时地排出烟雾，为人员的安全疏散和火灾扑救工作的展开提供有利条件。
　　（三）设置火灾自动报警和自动喷水灭火系统等建筑消防设施
　　由于地铁发生火灾时，从外部救援难度很大，在一定程度上要依靠其自身的建筑消防设施控制并扑灭火灾，因此在地铁全线应全面设置火灾自动报警系统，以便及时发现火灾事故，并利用自动报警装置联动相应的灭火设施和排烟设备，控制火势的蔓延和烟气的扩散，为迅速有效地扑灭火灾和疏散被困人员奠定基础。列车上应设置足够的消防设施，包括灭火器、细水雾喷淋系统、火灾探测器等整套车载自动火灾探测消防系统，与常规的灭火器配合使用。在区间隧道的顶端应安装移动式灭火系统，一旦列车着火，可自动移至着火点，实施灭火。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内设置自动喷淋系统，因为这些区域往往是零售点、书报摊等易燃物集中所在地，而在中间的人行密集区域，可不设置自动喷淋系统，仅备足够数量的灭火器即可。
　　（四）保证人员安全疏散
　　列车在隧道内发生事故时，乘客若只能从列车前后端的紧急疏散门下车则不利于乘客的疏散，应采取措施，保证乘客及时疏散。检票口和栏杆的设计、车站内广告牌的设置，都不得影响人员的安全疏散。应将零售店和报摊点集中在站厅层两头的安全区域，以保证在站厅中间留出疏散的空间和通道。应设置列车紧急情况通报按钮与手动开车门装置，断电时，车门能自动打开，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。列车上还应设置足够的滚动显示条、液晶显示屏，以及广播系统，以备火灾时引导乘客疏散。
　　（五）设置足够的应急照明装置和疏散指示标志
　　由于地下建筑，特别是公共地下建筑内人员的流动性很强，对建筑内的情况并不很熟悉，因此建设单位应在地铁通道设置足够的应急照明装置和疏散指示标志，从而为火灾时人员的迅速逃生提供有利的条件。实验表明，足够的应急照明装置和疏散指示标志能够大大提高火灾时人员的安全逃生系数。事故照明和疏散指示标志的备用电源若采用数量较少，且照度不足的蓄电池，就不能满足火灾时疏散的需要，所以应采用自发光标志和带电源的疏散标志相结合的原则，按照《地下铁道设计规范》的规定，在必要地点设置带电源或蓄电池的应急标志，同时在其他部位设置自发光的疏散标志。蓄电池的事故照明装置应采用集中蓄电池，以减少维护费用。
　　（六）提高相关人员的消防素质
　　应对主管人员和有关的工作人员进行消防安全知识和技能培训，使其具备一定的知识，懂得对火灾的预防、扑救和逃生方法，尤其是对于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。同时，应制定切合实际的火灾事故应急预案，并定期进行演练，提高火灾时的人员疏散及控制初期火灾的能力，从而最大限度地降低火灾危害后果。
　　随着城市经济的飞速发展和亟待解决的日益增涨的人口数量而导致得出行问题，地铁的建设高潮已经来临。然而，地铁中的火灾发生率及火灾所造成的严重的损失同样令人担忧。在2008年北京奥运会期间，更应该把地铁火灾的安全防护放在首位。要坚持以预防为主，在设计、建造以及运营期间都要贯彻防火意识，从方方面面消除火灾隐患，确保安全，让地铁成为城市中最安全快捷的主运线。