地铁车站安全疏散计算分析

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1、地铁车站安全疏散计算分析摘要通过分析地铁车站在事故中安全疏散计算的要素组成、演变及存在问 题，说明完善安全疏散设计计算的重要性及必要性，指出现行规范在此方面需进 行完善的地方，希望能对今后的地铁安全疏散计算规范的完善、严谨起到借鉴作 用。关键词地铁， 事故 ，安全疏散 ，计算By it analyzes the subway station accident of safe evacuation calculation components, evolution and problems that perfect safe evacuation design calculation and t

2、he importance of the necessity, points out the current specification in the perfect place to the hope of future subway safety evacuation of the perfect, rigorous standard calculation used for reference.Keywords the subway, accident, safe evacuation, calculation1 地铁安全疏散设计计算的意义及目的随着我国地铁建设事业的迅速发展，地铁在以其

3、方便、快捷解决乘客出 行，缓解城市公共交通压力的同时，其安全问题也越来越多的受到人们的关注！ 其中尤以事故中乘客的安全疏散最为引人关注。地铁安全疏散设计计算作为地铁设计的重要指标及理论依据，其重要性 不言而喻。严谨、准确的计算公式，不仅是地铁设计中功能布置、规模控制的设 计依据及理论支持，更是将来车站事故是各乘客生命安全的重要保障！2 影响安全疏散的因素2.1 客流客流是安全疏散计算中最重要的要素。设计规范中对事故中需疏散的人 员进行了明确的规定：地铁设计规范(GB50157-2003)第19.1.19条规定：“出 口楼梯和疏散通道的宽度，应保证在远期高峰小时客流量时发生火灾的情况下， 6mi

4、n 内将一列车乘客和站台上候车的乘客及工作人民全部撤离站台。”城市轨 道交通技术规范(GB50490-2009)第7.3.2条规定：“车站的站厅、站台、出入 口通道、人行楼梯、自动扶梯、售检票口(机)等部位的规模应与通过能力相互 匹配。当发生事故或灾难时，应保证将一列进站列车的预测最大载客量以及站台 上的候车乘客在6min内全部撤离到安全区。”两条规范相互验证对比，可发现1、 疏散的主体为乘客，站台上工作人员不再计入疏散人员中，而是站台工作人员留 在站台组织乘客先行疏散。这对于乘客疏散的有序组织，迅速撤离尤为重要。2、 疏散客流组成：一列车乘客+站台候车乘客。一列车乘客数(人)不再单纯的只 取

5、一列车满载人数（例如：B型车一列车满载1460人），而是取远期或客流控制 期超高峰小时一列进站列车客流断面流量（人），使得计算结果更为严谨，可信。 站台上等候乘客我们指的是发车间隔时间内站台上的等候乘客（其取值是高峰小 时下进站客流除以列车对数）。近年来我国已建成地铁，尤其是北京、上海、广 州等大型城市地铁在早晚高峰或节假日期间发生的大规模客流，甚至是超大规模 客流。其客流规模已远远的超出客流预测。若此时发生火灾，组织有序疏散很难， 且如果楼扶梯的疏散能力不能满足在规定时间内的疏散要求，势必造成较大的伤 亡。针对此现象有的专家学者提出站台等候乘客计算应引入站台层的“人员密度”（m2/人）指标，

6、既站台层等候乘客人数应为站台层公共区面积除以人员密度（p）。目前我国大多数城市采用了 0.5m2/人的人员密度数值。采用人员密度计 算出的站台等候乘客为此数值的极限值（最大值），而不是常态值。若采用此数 值势会必引起车站规模加大，疏散设备需增加，增加车站建设的前期投入及运营 成本。而且我们的设计应已常态为准，而不是几率发生很小的极限数值！再者若 采用此值，那我们的客流预测也就失去了其意义。因此笔者认为站台等候乘客应 以高峰小时发车间隔时间内车站的进站客流为准。换乘站的换乘乘客具有行为不 确定性，可能受人流线、行进的影响，导致站台滞留人数不是候车的乘客数，故 建议换乘站站台等候乘客可用采用人员密

7、度数值计算值进行复核。2.2 逃生途径地铁车站乘客由站台疏散至站厅只能通过车站公共区布置的楼扶梯。目 前我国大多数城市采用的扶梯疏散能力数值也不尽相同，目前三个数值较为常见（9600人/h、8775 人/h、8100人/h）。事故情况下，人员高度集中，争先恐后 的逃生势必使疏散秩序混乱不堪，楼扶梯等正常疏散能力大打折扣。9600人/h 作为自动扶梯正常情况下的设计通过能力，用作紧急疏散情况下的疏散能力显然 不合适。再者乘客疏散至站厅后，付费区的面积、闸机布置及数量、紧急疏散栅 栏门的宽度等，也是影响乘客迅速集散的重要因素。韩国大邱地铁火灾事故中， 有相当部分乘客死伤就发生在闸机口处。目前我国地

8、铁规范未对付费区的最小集 散面积给出相应的面积指标，是按客流量计算还是按站台到站厅楼扶梯的紧急疏 散能力计算？希望有权威的专家、学者对紧急疏散情况下扶梯的疏散能力及付费 区最小集散面积进一步论证，或者做出模拟实验，对扶梯的疏散能力及付费区的 最小集散面积予以准确的定量。目前我国大多数城市闸机采用了平开式，摒弃了 原来的转杆式，这对乘客的安全、快捷的疏散有着重要的意义。目前我国检票口 处闸机要通过控制中心手动操作，其他分隔栏杆要工作人员到现场操作开启。可 靠性和快速反应性均得不到保证，影响安全疏散。因此建议车站闸机数量和紧急 疏散门的设置应适当考虑加大系数，付费区与非付费区之间的分隔栏杆采用能迅

9、 速开闭的形式。2.3 允许逃生时间虽然现在的地铁车厢都是由非燃或难燃材料制造，但车厢内有大量电器 产品、有机材料制作的广告牌等。根据日本消防部门对地铁列车曾做过的起火实 验，车厢起火后，在1.5min后就会出现对人体有害的气体，在2-5min内，车厢 内烟雾弥漫就很难看清物体和找到逃生出口。可见，允许乘客逃生的时间只有 5min 左右。2.4 安全疏散组织在地铁车站发生火灾后，由于一般人的行为具有归巢性、趋光性、向阔 性及恐烟性的本能，乘客会本能的争先恐后的涌向逃生通道，致使疏散秩序混乱 不堪，使楼扶梯、闸机及疏散门的正常疏散能力大打折扣。故美国NFPA 130 及我国的城市轨道交通技术规范

10、均作出明确规定：火灾情况下，车站工作人 员留在站内，先行组织乘客疏散。提高地铁工作人员的管理水平、消防疏散培训， 对于事故情况下安全、迅速的组织乘客疏散将起到重要的作用。3 地铁车站安全疏散计算公式及对比分析目前我国大多数城市地铁车站安全疏散计算采用的是：地铁设计规范（GB50157-2003）第8.3.10中规定：站台层的事故疏散时间按下列公式计算：T=1+ （Q1+Q2） /0.9 A1 （N-1） +A2B（公式一）式中 Q1-列车乘客数（人）；Q2-站台上候车乘客及站台层工作人员（人）：A1一自动扶梯通过能力（人/min.m）；A2一人行楼梯通过能力（人/min.m）；N自动扶梯台数；

11、B一人行楼梯总宽度（m）；城市轨道交通技术规范（GB50490-2009）中对于Q2又作出规定，疏 散人员中不再包括站台层工作人员，站台层工作人员留在站内组织乘客疏散，以 便组织乘客安全、迅速、有序的撤离。近期笔者在成都地铁三号线及贵阳市地铁一号线设计文件中发现，关于 站台层的事故疏散时间计算公式为： T=1+（Q1+Q2）/0.9A1（Ny-1）+A2Nt+A3B （公式二）式中Q1列车乘客数（人）B型车六辆编组，取一列车满载人数1460人）、远期或客流控制期超高峰小时1 列进站列车客流断面流量（人）中较大者。Q2远期超高峰小时站台上候车乘客（人）；A1一自动扶梯通过能力（人/min.m）；

12、A2一自动扶梯停运作步行楼梯的通过能力（人/min.m）；A3楼梯通过能力（人/min.m）；Ny一上行自动扶梯台数；Nt停运自动扶梯台数；B 一楼梯总宽度（ m）；对比公式一和公式二，可发现公式二在紧急疏散情况下，只有上行自动 扶梯处于运行状态，且考虑一台检修，其他扶梯停运当做步梯用于疏散。我们知 道如果下行自动扶梯若需反向运行，参与疏散，需工作人员就地手动控制。就地 手动控制需操作的可靠性及工作人员的快速反应。公式二的出发点可能就基于此 点，但我国城市轨道交通技术规范业已明确规定站台层工作人员留在站内组 织乘客疏散。对于经过紧急疏散培训的地铁车站工作人员，应该具备在最短时间 内控制扶梯反向

13、运转进行疏散的能力。此外停运的扶梯能否用作步梯进行疏散？自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范（GB16899-2011 ）第3.1.9中 规定：自动扶梯是机器，即使在非运行状态下，也不能当做固定楼梯来使用。我 们都知道扶梯踏步远高于楼梯踏步，一般为200mm。常人正常情况上下尚有困 难，更何况紧急疏散情况下的混乱不堪情况，且我们的乘客中也包括行动不便的 老人及孩子，一旦摔倒极有可能发生踩踏事故，后果不堪设想。故笔者认为扶梯 停运当做步梯用于疏散，此法不妥。另外，在车站紧急疏散计算中，常常会遗漏站厅层栅栏门疏散宽度计算。 作为乘客安全疏散的重要影响因素，闸机及疏散口的疏散能力计算也是地铁安全

14、 疏散计算中不可或缺的部分。其计算公式为：0.9A1 （N-1） +A2BSA3+LA4式中A1一自动扶梯通过能力（人/min.m）；A2一楼梯通过能力（人/min.m）；N自动扶梯台数；B一人行楼梯总宽度（m）；A3一自动检票机闸门（开启）通行能力（人/min）；A4疏散门通道通行能力(人/min.m)；L疏散门的宽度(m)；4 结束语 本文对影响地铁安全疏散的因素、地铁安全疏散计算及一些城市采用的 独特的地铁安全疏散计算公式进行了分析论证，指出了现行地铁设计规范中 计算公式中存在的不足及问题。希望本文对地铁车站安全疏散计算的完善及车站 安全疏散设计能起到借鉴的作用。参考文献1 地铁设计规范

15、.GB5015720032 城市轨道交通技术规范. GB50490-20093 自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范. GB16899-20114 陈鼎榕.地铁火灾事故下的安全疏散J.城市轨道交通研究，2003 (2)： 29-31.5 张培红，陈宝智.火灾时人员疏散的行为规律J.东北大学学报：自然科 学版， 2001(1)：54-56.6 NFPA 130 standard for fixed guideway transit and passenger rail systemsS.USA:National FireProtection Association(NFPA),2003. 现就职于中铁第五勘察设计院集团有限公司，主要从事地铁车站建筑设计工 作。加个作者简介注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。