关于地铁的安全疏散设计

关于地铁的安全疏散设计

摘要简要分析国内外地铁消防标准、规范，认为在安全疏散设计方面，国内与国际水平相比还有较大的差距。通过对地铁各部位火灾危险性的分析，说明加强安全疏散设计的必要性。分别对列车车厢内的疏散，区间隧道内、车站站台层及车站站厅层的事故及安全措施进行论述。

关键词地铁火灾危险性安全疏散ＮＦＰＡ１３０

１关于地铁消防标准和规范

世界各国对于地下铁道的安全运营设计都非常重视。如美国的枟ＮＦＰＡ１３０枠，自１９８３年首次发布后，被公认为是解决地铁消防问题的最适宜及最完善的标准。经过实践，于１９８６、１９８８、１９９０、１９９７及２０００年进行了多次修改并增添条文。最新一版的枟ＮＦＰＡ１３０枠也于２００３年出版问世，对安全方面做了更加完善的补充。我国ＧＢ５０１５７—２０0３枟地铁设计规范枠的实施，为近几年地铁设计起了决定性的指导作用。但作为设计规范，只能是对一般性、普遍性的问题给予规定说明，不可能对每一个具体的细节都考虑得面面俱到。特别是在消防紧急疏散设计措施方面，与国外相比还有一定的差距。

２地铁安全疏散设计的意义和目的

在具体的工程设计中，应根据具体的工程情况，合理、恰当地做好安全疏散设计。由于处理方法的不同，可能会有不同的建筑布置方案，将直接影响工程的投资。因此，设计人员应该以高度的职业责任感，把国家有限的资金用得更加合理。

地铁安全疏散设计的目的主要是保护火患起源处（事故地点）的乘客，增加其生存机会；其次是保护非火患起源处的乘客安全。

３地铁火灾危险性分析

地下铁道是构筑于地下的大容量轨道交通系统，由于其运营环境和乘客构成的特殊性，疏散路线单一、环境陌生，因此一旦地铁内部突发火灾事故，乘客紧急逃生极其困难，群死群伤的可能性极大。据不完全统计，近２０年发生在世界各地较严重的地铁灾害及死亡人数为：１９７７年前苏联莫斯科７人，１９８３年日本名古屋３人，１９９４年阿塞拜疆巴库１２人，１９９５年阿塞拜疆巴库５５８人，１９９５年日本东京１２人，１９９５年法国巴黎８人，１９９６年俄国莫斯科４人，１９９６年法国巴黎４人，２００３年韩国大邱１３０人。２００５年６月阿塞拜疆首都巴库地铁车站发生扶梯事故，约４０人受伤，其中３人伤势严重。两个最为严重的事故是１９９５年阿塞拜疆巴库地铁死亡５５８人和２００３年韩国大邱地铁死亡１３０人，前者发生于地铁区间隧道，后者发生于地铁车站站台且为两列车事故。

根据地铁运营环境特点，地铁火灾（事故）发生部位危险性和可能性从大到小的排列应该是：列车车厢内—区间隧道内—车站站台层—车站站厅层。因此，对应影响紧急疏散的部位就应该是：车厢之间—区间疏散口—站台疏散楼梯—进出站闸机口和出入口通道。根据地铁客流量大、疏散路径少、允许疏散时间短、乘客对环境陌生和缺乏逃生知识、火灾事故情况下烟雾扩散快等特点，对区间隧道内、车站站台层、车站站厅层三个重要部位进行重点分析。

４地铁安全疏散设计

根据日本消防部门对地铁列车曾做过的起火实验，车箱内起火后，在１．５ｍｉｎ后就会出现对人体有害的气体。在２～５ｍｉｎ内，车厢内浓烟弥漫，乘客就很难看清楚物体和找到逃生出口，相邻的车厢在５～１０ｍｉｎ内也会出现相同情况。可见，允许乘客逃生的时间只有５ｍｉｎ左右。因此，车厢与车厢之间应该贯通，这样有利于事故情况下人员的疏散和在正常运营情况下车厢之间的联系（乘客可在车厢内流动选择站台的下车位置，从而节省时间）

在运营管理方面，车厢之间应连通，车厢内应增加安全乘车知识和紧急疏散路线、措施的宣传广告。

４．１区间隧道内的事故及安全措施

地铁列车在区间隧道内事故的三大可能是撞车、着火和非正常停车。撞车、着火是特大事故，此时乘客必将惊慌失措、秩序混乱。列车着火时，车厢、隧道内烟雾弥漫、温度急升，此时乘客紧急疏散就显得特别重要。然而，目前的枟地铁设计规范枠对区间事故疏散的有关规定是：“两条单线区间隧道之间，当隧道连贯长度大于６００ｍ时，应设联络通道，并在通道两端设双向开启的甲级防火门。”即在事故情况下，乘客可以从事故隧道进入另一隧道，把另一隧道视为安全区。这与枟ＮＦＰＡ１３０枠的每３００ｍ设紧急疏散通道直通地面差距颇大，值得我们探讨研究。

我国各城市地铁列车的编组长度一般在１２０～１６０ｍ，即列车６～８辆编组，车厢与车厢之间有的贯通有的不贯通。枟地铁设计规范枠规定：“隧道连贯长度大于６００ｍ时，应设联络通道”，这个距离太远，不利于事故情况下乘客的紧急疏散。两条单线区间隧道之间的联络通道１５０ｍ左右最为理想，但借鉴国外地铁设计经验和我国的现状，考虑３００ｍ左右设联络通道比较合适，而且每个区间内最少设一处紧急疏散通道出入口也是必要的。也就是说，一般车站区间长度在１０００ｍ左右，联络通道由现在的１处增加到２～３处，并分别设１处直通地面的紧急疏散通道出入口。这样，与枟ＮＦＰＡ１３０枠要求虽有差距，但基本上考虑到隧道内事故的疏散要求。

地铁特有的运营环境，决定了乘客安全逃生途经的单一性。一旦列车在隧道中发生事故，紧急疏散路线单一，疏散距离较长，危险性最大。由于受到环境条件的限制，疏散速度慢且混乱无序，其后果不堪设想。１９９５年阿塞拜疆巴库发生地铁列车在隧道内起火事故，造成５５８人死亡、２６９人受伤，比起２００３年韩国大邱地铁车站火灾事故死１３０人、伤２９８人要严重得多。

因此，应该重视、加强区间隧道内事故情况下的综合安全措施要求。据新加坡ＩＢＣ建筑顾问公司、英国消防工程师学会新加坡分会副会长萧宜祥先生介绍，当隧道里列车出现故障时，一般的安全措施要求是：“有迅速疏散乘客的能力；乘客必须在受过训练人员的指引下进行疏散；紧急出口处的楼梯和隧道之间的通道均要符合要求；隧道之间要设置防火分隔；保持未发生火灾的隧道内空气畅通，便于疏散；控制起火隧道内疏散乘客周围的烟气流动方向；提供出口指示和紧急照明设备；保证乘客在疏散过中没有触电危险；在隧道里设置消防水管；机房及隧道之间必须设置防火分隔并且安装感温／感烟探测装置；在适当位置设立蓝光站；设置紧急机械通风系统控制烟气流动；消防通信系统”等。相比之下，我国在地铁区间隧道安全疏散设计、列车运营管理方面还有待探讨和提高。

要提高隧道内列车事故下的安全疏散能力和安全措施，就必将增加地铁的设计难度，也必须增加地铁的投资。这个问题在技术上是完全可行的，至于投资方

面，在每个区间增加１～２个疏散联络通道的费用也很有限。

４．２车站站台层的事故及安全措施

车站站台是所有乘客乘降的必经地，是地铁车站内人员最集中、密集的场所，一般也是地铁中乘客到达地下的最深地点，地铁列车必须在此停靠，同时也是联络区间隧道的主要部位。

燃烧有３个基本条件：可燃物体、助燃剂（氧气）和火源，这些在车站站台层中都具备了条件。在地铁车站中，由于站台层功能、位置的特殊性，决定了它的火灾危险性和紧急疏散的重要性。

对于一般车站来说，影响本层疏散的主要因素有：客流量大小（包括本站客流及列车断面客流），行车间隔，站台宽度和长度，柱子布置，楼、扶梯布置及宽度等。按枟地铁设计规范枠，一般站台的紧急疏散时间不大于６ｍｉｎ，一般车站设计都能满足这一要求。

在具体车站站台层的设计中，应该重视如下几个部位的设计

４．３．１站台宽度和楼、扶梯布置设计

站台宽度是决定有效疏散宽度的关键因素，只与站台柱子和楼梯的布置和大小有关。车站采用矩形（长方形）布置可以有效增加楼梯的宽度，楼梯宽度应该符合人体的通行模数，即应该是５５０～６００ｍｍ的倍数较为理想。扶梯要保证在站台事故情况下可以使用，参加人员的紧急疏散。站台层的“人员密度”（ｍ２／人）指标，用车站集散区拥挤程度来控制车站站台层的宽度，按国际等候区服务水平标准（见表１）要求，确定运营、服务水平，以此来衡量车站站台层乘客舒适程度。人员密度也直接影响到事故情况下人员的紧急疏散速度。

一般车站人员平均密度以Ｃ级为宜，即控制在０．３～０．６５ｍ２／人以内，具体取值可根据城市和车站的重要性决定，目前大多城市采用了０．５ｍ２／人的指标是比较经济、可行的。由于换乘楼梯的存在，建议在换乘车站设计时适当放宽一点指标，这样较为人性化。

４．３．２站台与站厅楼、扶梯设计

目前我国地铁车站一般站台到站厅都设有２组以上的乘降和疏散楼、扶梯，该楼、扶梯的宽度（数量）是由车站的客流量大小计算得来的。在一般情况下，楼、扶梯的宽度由车站远期上下车高峰小时客流和车站的超高峰系数确定。但是，还应该根据车站的具体位置，用列车经过该车站的高峰小时断面客流来核算，以确保车站事故情况下的紧急疏散楼梯宽度。

４．３．３站台端部内部联系楼梯间的设计

楼梯的设计应该直通地面出入口。目前，我国各城市的地铁一般只在设备管理用房较集中的一端设站台与站厅联系楼梯，建议在车站两端均设置该楼梯。对具体车站设计来说，设置该楼梯增加的面积并不多，但有利于站台层与站厅层的联系、管理，有利于区间与车站的联系和疏散，有利于消防人员进入车站（特别是事故情况下进入车站站台层和地铁区间隧道），无论是在事故情况下还是对车站平时的管理都会起到很方便的作用。

美国枟ＮＦＰＡ１３０枠要求，在站台末端（两端）加设紧急疏散楼梯直通地面，这一做法值得借鉴。我们在做伊朗地铁１号线的北延长线设计时，伊方就明确提出要按枟ＮＦＰＡ１３０枠的要求做这个楼梯间。在该工程的实际设计中，该楼梯既可兼顾车站及区间的紧急疏散和消防人员进入车站、区间的通道，又可以和车站管理用房区的楼梯间结合一起设计，即该楼梯间从站台层到站厅层，再到地面。

它具备了多种功能作用，在车站（或区间）事故时作用较大。因此，该楼梯间除用做封闭楼梯外，还应该有事故情况下正压送风的功能。据新加坡ＩＢＣ建筑顾问公司、英国消防工程师学会新加坡分会副会长萧宜祥先生介绍，国外一般都将车站设备管理区等疏散楼梯做成加压楼梯间。这一点的确很有必要，如高层建筑的紧急安全疏散，加压楼梯间的作用就显得特别重要。

４．４车站站厅层的事故及安全措施

在地铁车站发生火灾（事故）后，由于一般人的行为具有归巢性和趋光性及向阔性的本能，乘客会快速向车站的站厅层集中并逃向出入口通道，此时站厅层影响人员紧急疏散的关键部位是付费区与非付费区之间的进出站闸机口。车站设计时在这里主要考虑的疏散要素有：付费区的面积、闸机布置及数量、紧急疏散口位置和总宽度等。

车站站厅层公共区的火灾危险性虽然要比车站站台层小得多，但是由于事故情况下站厅付费区瞬间的人员高度集结，争先恐后的逃命必将使疏散秩序混乱不堪，进出站闸机的正常通过能力也将大打折扣。韩国大邱火灾事故有一部分死伤就出在闸机口，因此车站闸机数量和紧急疏散门的设置应适当考虑加大系数。在闸机附近，付费区与非付费区之间的栏杆有条件的应该不设固定栏杆采用挂绳，以有效地增加紧急疏散宽度。

付费区的最小集散面积应该有一定的面积指标，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？希望更有权威的专家、学者对这一问题进一步论证，或者做模拟实验，给出车站付费区的最小面积指标，这对于在保证人员安全疏散的情况下压缩车站规模具有一定的指导意义。

另外，在地铁车站发生火灾（事故）时人的行为除具有归巢性和趋光性及向阔性的本能外，还具有恐烟性，即人有害怕烟火的本能。这说明车站站厅层出入口通道的防排烟设计具有必要性和重要性。一般情况下，出入口通道与站厅交接洞口的高度应该比站厅的吊顶低５００ｍｍ以上，保证最小的挡烟垂壁的高度。在通道长度大于６０ｍ时，增设机械防、排烟与事故通风系统。对６０ｍ的计算位置，目前规范没有明确的规定，大家也有过争论，比较合理的长度计算范围应该是从车站站厅与通道交接处到出入口开口处的水平距离（以通道中心水平距离计算），若以车站站厅与通道交接处到出入口楼梯起步点的距离计算是不合理的。

５结语

以上是对地铁内部空间几个重要部位的火灾（事故）危险性及一般的对应措施分析，有些是枟地铁设计规范枠明确规定的，有些是通过具体的工程实践、带有个人观点的论述，如有不妥之处，恳请专家、同行、各界人士批评指正。

参考文献

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