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1、1我国地铁的主要消防设施和消防问题摘 要:在经过大量调研和查阅有关资料的基础上,对我国已建和在建地铁的消防设施进行了介绍,并对我国地铁存在的主要消防问题进行了分析。关键词:地铁;消防设施;火灾危险性为缓解当前及将来日益恶化的城市交通问题,我国一些大城市已经或正在着手修建地铁。目前已经投入运行的有北京、天津、上海、广州四个城市,正在建设的有南京和深圳,地铁将成为我国各大城市的主要交通工具。笔者主要介绍我国已建和在建地铁的消防设施,并分析我国地铁存在的主要消防问题。1 我国地铁的主要消防设施1.1 广州地铁1.1.1 四套通讯设备确保火灾信息畅通无阻广州地铁可从四个渠道迅速收集到有关信息。一是自动
2、报警系统,车站内的 FAS火灾自动报警系统非常灵敏,可自动收集辖区的火灾信息,并迅速传输到车站控制室和控制中心,自动触发火灾排烟模式;二是无线电通讯,车站工作人员和地铁司机可通过无线系统向控制中心传递事故信息;三是有线通讯紧急电话,工作人员可通过有线电话与控制中心联系;四是站台内的 CCTV 视频传输系统。车站内装设全方位的监视器,实时收集站内各方位视频信息。1.1.2 建筑装饰耐火材料广州地铁的列车座椅采用不锈钢材料制作,地铁隧道内的光纤电缆采用耐火阻燃、低烟无卤材料,列车、车站的装饰材料均采用无毒不燃材料,车站区间工程采用钢筋混凝土结构。这些设计将车站自身着火的可能性降低到最低点。21.1
3、.3 消防设施完善列车上每节车厢都配备有两只灭火器,足以应付车厢内的初期火灾。在车站内,消防设施非常完善,按规范配置足够的消火栓和灭火器。重要设备房都配置了自动气体灭火系统。在车站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。1.1.4 控制系统可靠列车上有紧急报警按钮,发生火灾、爆炸等意外事故时,乘客可迅速按压此按钮通知司机。在处理事故时司机尽可能将列车开到前方车站处理,这样可以依靠车站的消防力量进行救灾(列车通常只需 1.5min 左右就可行驶到下一车站)。如果列车已停在车站,乘客可自行拉开对应站台位置车门上方的红色紧急机械解锁手柄和屏蔽门上绿色解锁按钮开门进行疏散(即
4、使没有电源供应,列车车门和屏蔽门也可手动打开),不会出现像韩国地铁事故中乘客不能打开车门的情况。当发生火灾、爆炸等意外事故,列车在隧道中无法运行时,司机将通知乘客通过列车两端的紧急疏散门进行疏散,同时启动车内的紧急照明和通风系统(车内应急备用电源可保证车内照明、送风 45min)。乘客可在工作人员的组织下,迎着新风方向进行疏散。广州地铁自动化程度很高,当车站列车着火,烟感系统迅速将信息传到控制中心,并启动信号闭塞系统,避免邻线列车进入车站。同时,各车站也具备扣车的功能,并且操作简单。广州地铁站内有可靠的排烟设施,排烟能力远远大于火灾产生有毒气体的能力。在排烟设计上,按照“以人为本”的原则,系统
5、在 2s 内就可收集到火灾信息,2min 就可完成设备的启动,排烟设备启动后大量新鲜空气从出入口涌入,通过合理的气流组织,烟气从车站两端的通风井排出,保证乘客始终能迎着新鲜空气疏散。31.1.5 双路供电系统确保万无一失广州地铁提供火灾重要信息及排烟等设备均采用一类负荷,“双电源、双回路”,并且车站两端的设施也是独立设置,互为备用。一路电源失电时,另外一路电源立即自动投入供电,确保排烟设备可靠运行。即使双回路电源供应全部中断,车站应急电源仍可提供导向标志和紧急照明等基本用电 1h,确保万无一失。1.1.6 管理制度严格广州地铁有严格的管理制度,能有效地预防和控制火灾的发生。广州地铁工作人员每天
6、运营前都会对排烟设备进行启动检查,确保设备的正常运行。公司对员工进行准军事化的管理,并定期进行相应的消防演练,工作人员对各种应急处理技能掌握熟练,并在运行实践中制定了一整套完善的事故应急处理方案。1.2 上海地铁上海地铁有两套自动防火设施:两级自动监控系统,一级设在车站,一级设在中央控制室;自动灭火喷淋系统,有水喷和气喷两种,可以针对不同的火灾原因进行调控。在隧道内设有消火栓,应急照明和报警电话。地铁列车车厢内改造了车载灭火器支架,增设了 256 套灭火器材,并在车厢内的醒目位置设置发光指示标志,注明取用方法,方便乘客在紧急状态下使用。配置防毒面具 178 套,己分发到 23 座地下车站,地铁
7、隧道内还设有专门的排烟装置,一旦发生火灾,隧道内的事故风机系统就会启动,在最短时间内排出有毒烟雾,防止窒息。另外,倘若列车车厢内发生意外,在车门不能开启的情况下,车头前面特设的“逃生门”可以通过人工开启,疏散客流。地下车站设应急灯光疏散标志,同时设有安全禁令标。1.3 深圳地铁41.3.1 装饰装修材料深圳地铁所有车辆、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。1.3.2 自动控制及火灾报警系统深圳地铁的自动控制系统、火灾报警系统是目前世界上最先进的。紧急情况发生时报警系统可在几秒钟内可靠、准确、迅速报警。接
8、到报警信号后,自动控制系统将自动开启并操作风机、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,蓄电池将启动以上救援设备,因而不会发生打不开车门的情况。1.3.3 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若干个存烟区,每个存烟区都安装排烟风道,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。1.3.4 紧急疏散系统深圳地铁紧急疏散系统完善,在火灾发生时,所有闸机、车门会自动向安全方向敞开,所有电梯会同方向朝安全方向行驶,疏散通道宽敞,在紧急情况下可保证 6min内将乘客及工作人员全部疏散到安全地带。同时,深圳地铁设计利用软件管理系统来预防应急火灾。设计
9、时将所有车站、车厢可能发生的火灾状况模拟成 100 多个火灾状况输入计算机系统,计算机系统根据实际情况迅速启动灭火紧急疏散系统。1.3.5 消防给水系统深圳地铁的消火栓系统为湿式系统,管网环状布置,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)。由城市自来水管接出消防管,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5置间距:站厅层 30m40m;站台层 40m50m;站厅层、站台层的设备区及人行通道按要求设置。在车站外给水引入管上设置消防水泵接合器,并在接合器 40m 范围内设室外低压消火栓。1.4 北京地铁北京是我国第一个建成地铁的城市。
10、当时北京一线地铁的修建不是为了城市发展交通,而是为了应对当时的国际环境而进行的战争准备。因而,其内部的各项建设及设计标准都已远远不能满足当前的使用要求。北京地铁建筑结构采用钢筋混凝土结构,一线地铁每 100m 设一个消火栓,二线 300m500m 设一个。机房设有自动灭火系统,各站点均设有便携式灭火器,防排烟通风与正常通风共用一套系统。车站设有应急照明,列车上设有应急广播。2 我国地铁存在的消防问题2.1 老地铁火灾隐患较多2.1.1 电气设备隐患严重在北京一、二线地铁内共有变电站 50 余座,除少数几个设在地面上外,其余均设在地下沿线各站。地下发电站除发电设备外,还有 6 座 35kV 变电
11、站采用油浸变压器和油浸消弧线圈。一旦电站变压器或消弧线圈发生火灾油箱爆裂,油则会泄漏四处溢流,从吊装口或电缆孔流入地铁隧道,将直接危及运行车辆安全,并会使火灾蔓延。另外,变压器室的吊装口与隧道之间未设防火隔断措施,使火灾更易蔓延。2.1.2 电线电缆敷设错乱在北京地铁一些隧道两侧墙电缆托架上,各种电压级别的电缆杂乱的叠加在一起,只要有一根电线起火,就必然会造成整个系统的停电事故,扩大事故影响范围。另6外,一些无防护的电缆直接敷设在接触轨的防护板后面,或者有的被水浸泡,甚至有的电缆头不经处理直接埋在水泥里。这些电缆大多以没有经过阻燃处理的聚氯乙烯作绝缘材料,在火灾或短路时,会产生大量烟雾和有毒气
12、体,严重危害乘客及抢险人员的生命安全。此外,地下鼠害严重,多次发生老鼠啃咬电线,造成电缆短路,设备烧毁的事故。2.1.3 火灾荷载较大北京地铁一、二号线有 28 个车站,设置了 227 个商业服务网点,在各线的站厅、站台厅、通道内、车厢内设置了 14000 多块灯箱、图板、墙贴等广告宣传载体。这些设施不仅占用了有限的疏散空间,还增加了地铁站内的火灾荷载,增加了引发火灾的可能性。2.1.4 设备运转过负荷北京地铁内排风机、空调机、自动扶梯、通信信号控制机、照明设备等用电设备,在长期过负荷运行情况下,容易引发火灾。2.1.5 私搭乱建房屋北京地铁的建筑主体大部分为非燃烧体,但在厅、室等装修时采用了
13、相当数量的可燃材料,一些重要机房、设备间、值班室采用了木质的地板、护墙、吊顶和塑料泡沫吸音材料。在地下车间还搭建了一些临时性房间,以保证工作人员的生活需要。与此同时,地铁内工作人员大量使用除湿器、电热器、电炉等用电设备,私拉电线,增大了火灾的危险性。2.1.6 电客车安全性能不高北京地铁现有电客车 117 列、579 节,全部采用玻璃钢材质。但是由于我国还未制定地铁车辆专用的防火等级细则,所以,对电客车的设计只能参照现有的消防技术标准来进行设计,而这些技术标准并不完全适合地铁车辆的特殊要求,车厢内装饰7材料阻燃性能不高。此外,车厢内报警通话装置,事故状态下开启门装置等设备配备不一,不便于乘客与
14、司机之间进行灾情通报或采取相应的措施。2.1.7 消防设施不完备北京地铁一、二号线的消防设备十分简陋。其车站站台、站厅均未设置火灾自动报警系统及火灾自动灭火设施。地铁车站虽有消火栓系统,但维护保养不善,个别站区地铁消防管网未与市政管网连接,部分消火栓锈死无法使用。地铁隧道内的疏散指示标志没有达到“区间隧道及疏散通道每隔 100m 设一处”、 “其高度距地面1m1.2m”的要求;事故照明灯没有达到“疏散通道和区间隧道内每隔 20m 左右处”设置的要求。2.1.8 通风、排烟设施差北京各线现有通风排烟机 114 个,在火灾事故情况下,可以将正常排风系统转换为排烟系统,但风机正常温度却限定在 80,
15、且不具备短时间迅速排烟的能力。此外,在站台与站台厅的楼梯口处没有设挡烟垂壁,未划分防火、防烟分区。北京地铁风亭被严重圈占封堵也构成了一定的危害。一、二线地铁共有 95 个地面风亭,有些风亭被圈占,有些风亭被部分封堵,无法保证在高温浓烟下有效运转,势必对人员的安全疏散和灭火救援造成很大的困难。2.1.9 安全疏散能力严重不足北京地铁原设计日客运量 30 万人次,现在最高日客运量已经达到 200 余万人次,高峰每小时为 2.4 万人次,高峰小时最大进站量可达 4581 人次,严重超出设计能力。北京地铁设计有 215 个出入口,绝大多数地铁站的出口楼梯和疏散通道的宽度,无法达到“在发生火灾情况下,6
16、min 内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人员疏散完毕”的能力,对客流量的迅猛增长估计不足。特别是一线西部的几个车站,有8的只有两个出口,一旦发生火情,疏散能力明显不够。况且有些站台疏散通道步行距离长,严重影响了疏散的速度。2.2 设备区安全设计不合理北京地铁设置的休息室、办公室等非工作场所较多,且其安全疏散设计在出口的数量和安全距离上均不能满足要求。上海地铁在设备区无安全出口,其工作人员疏散问题成为较大隐患。由于设备用房小而零乱,各种房屋的使用功能以及火灾性质差异很大,其内部各种各样的系统,管理多而复杂,因而给消防安全设计很大的困难。以广州地铁某站为例,仅在一个设备管理用房区内就设有大大小小的通风、空调风管系统 11 个,同时还有众多的电力电缆桥架、通信电缆桥架和各种大口径的水管。各个系统还由于功能的要求频繁的交错。在一个有限的空间内将这些系统合理地布置下来已是相当困难了,如何做好消防安全设计是一个值得关注的问题。2.3 地铁站防排烟设计难以把握地铁车站是一种非常特殊的建筑物,是否应该划分防烟分区,在哪些位置需要划分防烟分区,如何依靠有组织的气流控制和充足的排风量来保证
