地铁安全防火

地铁安全防火地铁安全防火 地铁作为现代城市不可或缺的交通工具 在人们的生活中发挥着越来越重要的 作用 它提供给人们的便利是其它交通工具所无法替代的 但是 由于地铁建 筑结构特殊 其站台 站厅和通行路线一般处于地面以下 运营线路长 线路 至少几至几十公里长 客流量大 是人流高度集中的场所 一旦发生火灾 人 员疏散困难 扑救困难 极易造成严重后果 表 4 3 1 是近几十年来发生在国 内外的几起较大的地铁火灾事故 表 4 3 11969 2005 年世界各国城市地铁火灾案例举例 事件时间伤亡及直接损失原因 北京地铁火灾 1969 11 11 8 人死亡 300 多人中毒受伤直 接损失 100 多万元 内燃机车电器故障 阿塞拜疆巴库地铁火灾 1995 10 28 558 人死亡 269 人受伤机车电路故障失火 广州地铁火灾 1999 7 29 直接损失 20 6 万元 降压配电所设备故障引 发火灾 韩国大邱地铁火灾 2003 2 18 126 人死亡 146 人受伤 318 人 失踪 纵火 一 地铁的火灾危险性 一 空间小 人员密度和流量大 地下车站和地下区间是通过挖掘的方法获得地下建筑空间 仅有与地面连接相 对空间较小的地下车站的通道作为出入口 不像地上建筑有门 窗 可与大气 相通 因此 相对空间小 人员密度大和流量大是其最为显著的特征 二 用电设施 设备繁多 地铁内有车辆 通讯 信号 供电 自动售检票 空调通风 给排水等数十个 机电系统设施和设备组成的庞大复杂的系统 各种强弱电电气设备 电子设备 不仅种类数量多而且配置复杂 供配电线路 控制线路和信息数据布线等密如 蛛网 如一旦出现绝缘不良或短路等 极易发生电气火灾 并沿着线路迅速蔓 延 三 动态火灾隐患多 地铁内客流量巨大 人员复杂 乘客所带物品 乘客行为等难以控制 如乘客 违反有关安全乘车规定 擅自携带易燃易爆物品乘车 在车上吸烟 人为纵火 等动态隐患造成消防安全管理难度大 潜在火灾隐患多 二 地铁的火灾特点 一 火情探测和扑救困难 由于地铁的出入口有限 而且出入口又通常是火灾时的出烟口 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信设施的干扰较大 扑 救人员与地面指挥人员通讯 联络的困难 也为消防扑救工作增加了障碍 二 氧含量急剧下降 地铁火灾发生后 由于地下建筑的相对封闭性 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 导致人体窒息死亡 三 产生有毒烟气 排烟排热效果差 由于地铁内乘客携带物品种类繁多 大多为可燃物品 一旦燃烧很容易蔓延扩 大 产生大量有毒烟气 由于地铁空间狭小 大量烟气集聚在车厢内无法扩散 短时间内迅速扩散至整个地下空间 造成车厢内人员吸入有毒烟气死亡 四 人员疏散困难 首先 地铁完全靠人工照明 客观存在比地面建筑自然采光差的因素 发生火 灾时正常照明有可能中断 人的视觉完全靠应急照明灯和疏散指示标志保证 此时如果再没有应急照明灯 车站和区间将一片漆黑 使人看不清逃离路线 使人员疏散极为困难 其次 地铁发生火灾时只能通过地面出口逃生 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 人往下逃离就有 可能脱离烟气的危害 而在地铁里发生火灾时 人只有往上逃到地面才能安全 但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 因此人员疏散更加困难 表 4 3 3 地上车站的室内消火栓用水量 建筑物名称体积 v m 消火栓用水量 l s 同时使用水枪数量 支 每根竖管最小流量 l s 5000 v 25000 10210 25000 v 50000 15310 地面及高架车站 v 50000 20415 车场应设消火栓给水系统 由城市二路管网分别引入一根消防进水管 在车场 室外形成环网 环状管网上每间隔不大于 120m 设一只地上式消火栓 寒冷地区 为地下式消火栓 车辆设施与综合基地 控制中心及车场内的建筑其消火栓系统的设置及用水量 标准按 建筑设计防火规范 gb 50016 的规定执行 2 自动喷水灭火系统 1 设置场所 地下站厅 站台的公共区 地下车辆基地和车辆基地库房内可 燃 难燃的高架仓库 高层仓库等场所应设自动喷水灭火系统 2 设置标准 应符合现行国家标准 自动喷水灭火系统设计规范 gb 50084 的有关规定 3 气体灭火系统 1 设置场所 地下车站的通信机械室 公网引入室 信号机械室 环控电控 室及地下变电所等重要电气用房应采用气体灭火系统 控制中心重要设备用房 设气体灭火系统 2 设置标准 目前已建地铁中较多采用的为 ig541 混合气体灭火系统及七氟 丙烷气体灭火系统 系统形式应选择组合分配的全淹没气体灭火系统 对于选 用组合分配式系统有困难的局部被保护对象 可选用与被保护对象相匹配的无 管网自动灭火系统 4 灭火器 1 设置场所 车站站厅层 站台层的公共区和设备区及其车辆设施与综合基 地 控制中心的建筑均需设置灭火器 2 设置标准 车站灭火器配置按 建筑灭火器配置设计规范 gb 50140 的 规定执行 二 防排烟系统 1 设置场所 1 地下或封闭车站的站厅公共区 站台公共区 2 连续长度大于 60m 的地下通道和出入口通道 设备管理用房门至安全出口 距离大于 20m 的内走道 3 同一个防火分区内的地下车站设备及管理用房的使用面积超过 200 或 面积超过 50 经常有人停留的单个房间 4 连续长度大于 300m 的地下区间和全封闭车道 连续长度大于 60m 但小 于等于 300m 的全封闭载客车行区间 2 设置标准 车辆段 控制中心及主变电站等地面附属建筑的防烟排烟可参照 建筑设计防 火规范 gb 50016 及相关手册设计 1 区间防排烟 区间隧道排烟系统宜采用纵向通风控制方式 有效控制烟气 流动方向 保证火灾点疏散侧处于无烟区 为乘客创造不受烟气污染的疏散环 境 通常通风气流流速应高于 2m s 但不得高于 11m s 并且还应满足列车处 在坡段时 能有效控制烟气逆流 即高于临界风速 当地铁区间采用浅埋方式 顶部可开设较多的通风口时 可考虑采用自然排烟 的形式 自然排烟口的间距 开启面积大小应通过计算确定 确保烟气及时排 出轨区 不影响乘客疏散 2 车站防排烟 地上车站宜采用自然排烟方式 当不具备自然排烟条件时 应设置机械排烟设施 车站公共区火灾的气流组织原则是确保乘客能快速疏散 至安全区 地下车站一般为相对开放式空间 车站通过大面积的出入口 风井 与室外相通 同时 车站站台还与两端的区间隧道相通 近年地铁车站的测试 也证明了车站大面积的出入口和区间补风可以满足要求 三 火灾自动报警系统 1 设置场所 地铁火灾自动报警系统设于地铁控制中心 车站 车辆设施与综合基地 停车 场 主变电所 区间隧道等场所 2 设置标准 系统设置应符合 火灾自动报警系统设计规范 gb50116 的规定执行 地下车 站及区间隧道按火灾报警一级保护对象设计 设有集中空调系统或每层封闭的 建筑面积超过 2000 但不超过 3000 的地面车站 高架车站按火灾报警二级 保护对象设计 车辆设施与综合基地 停车场的办公大楼 大型停车库 检修 库 重要材料库及其他重要用房按火灾报警一级保护对象设计 车辆设施与综 合基地 停车场内的一般生产及办公用房按火灾报警二级保护对象设计 四 消防通信系统 1 设置场所 车站车控室 兼消防控制室 控制中心大楼消防值班室 车辆段 停车场 信号楼控制室 兼消防控制室 应设消防专用电话总机 宜选择共电式电话总 机或对讲通信电话设备 2 设置标准 在车站 控制中心大楼 车辆段 停车场 的消防泵房 气体灭火钢瓶间及环 控电控室 通信设备室 信号设备室 开关柜室 整流变压器室 公网引入室 屏蔽门设备室等所有气体灭火保护的设备用房 建议设置固定消防专用电话分 机 在手动火灾报警按钮 消火栓按钮等处设置电话塞孔 电话塞孔可按区域采用 共线方式接入消防专用电话总机 五 消防配电 1 负荷分级和供电要求 地铁车站中的消火栓泵 喷淋泵 防灾报警 通信 信号 设备监控 气体灭 火 防火卷帘门 屏蔽门 隧道风机 含射流风机 防排风 排烟风机及相关 风阀 应急照明 含疏散指示标志照明 废水泵 区间雨水泵及消防疏散兼 用的自动扶梯等消防负荷为一级负荷 应采用双电源双回路进行供电 并在最 末一级配电箱处进行自动切换 2 电缆 电线 选择及敷设方式 消防用电设备的配电线路应满足在外部火势作用下 保持线路完整性 维持通 电的要求 根据地铁发生火灾的危险性 疏散和扑救难度 其电线电缆的选择 和敷设方式应满足下述要求 1 电线电缆选用时 应按使用场所和敷设条件选择阻燃级别 但同一建筑物 内选用的阻燃和阻燃耐火电线电缆 其阻燃级别宜相同 2 由变配电所 或总配电室 引至消防设备的电源主干线应采用无卤 低烟 阻燃耐火电缆或矿物绝缘电缆 但在地下车站宜采用矿物绝缘电缆 3 电缆穿管暗敷时可采用耐火电缆 明敷或沿支架 桥架敷设时采用无卤 低烟 阻燃耐火铜芯电缆 矿物绝缘电缆采用支架或沿墙明敷 第三节地铁火灾工况运作模式 当地铁采用地面 高架形式时 火灾工况疏散路径较为简单 与其相匹配的防 排烟运作模式可参照地面建筑的设计要求 当位于地下时 由于火灾点的不同 形成人员疏散路径及其相匹配的防排烟运作模式不同 主要分为 站台层公共 区火灾 车轨区火灾 站厅层公共区火灾 设备管理区火灾 区间隧道火灾和 辅助线段区间火灾等几种工况运作模式 一 站台层公共区火灾工况运作模式 当站台层公共区火灾时 乘客通过楼梯和自动扶梯 此时自动扶梯为停止或上 行 向站厅层公共区疏散 经出入口至地面 此工况人员疏散及防排烟的运作 模式为 1 开启站台层排烟 应尽可能开启所有站台层排风机 从站台排烟 形成站台 层负压 并开启站厅层送风机送风 使梯口形成 1 5m s 的向下气流 使站台层 烟气不至漫延至站厅 2 位于站厅自动检票机门处于常开 同时打开位于非付费区和付费区之间所有 栏栅门 使乘客无阻挡通过出入口疏散到地面 3 确认本站火灾后 应通过显示或声讯或人员管理等措施阻挡地面出入口处乘 客不再进入车站 4 确认本站火灾后 控制中心调度应使其他列车不再进入本站或快速通过 不 停站 二 车轨区火灾工况运作模式 当车站车轨区发生火灾时 往往是火灾列车滞留在车站内 此工况人员疏散及 防排烟的运作模式为 1 当站台层设有屏蔽门时 停车侧应自动打开 如有故障 可开启应急门 2 启动车站站台层相关排烟系统 尽所能排除烟气 3 对于典型的地下车站 一般设有大型事故风机 车轨区上部设有排风管 应 启动相关风机 尽所能排除该车轨区烟气 形成车轨区负压 并开启站厅层送 风机补风 4 乘客从列车下到站台层后经楼梯和自动扶梯到站厅 再经过检票机口和栏栅 门等通道 从出入口到达地面 5 确认本站火灾后 应阻挡地面出入口处乘客不再进入本站 6 确认本站火灾后 控制中心调度应使其他列车不再进入本站或快速通过不停 站 三 站厅层公共区火灾工况模式 当站厅公共区火灾时 乘客由站厅通过出入口疏散至地面 此工况人员疏散及 防排烟的运作模式为 1 站厅排烟 形成站厅公共区负压 新风由出入口和站台自然补入 2 火灾确实后 应阻挡地面乘客不再进入本车站内 3 应调度列车尽快把滞留在站台上的乘客带走 四 设备管理区火灾工况模式 车站设备管理区是单独防火分区 不涉及到乘客疏散区域 根据使用功能划分 为气体保护的电气设备用房和一般用房 此工况人员疏散及防排烟的运作模式 为 1 配置气体保护的电气用房 灭火时 该区域通风系统关闭 灭火完毕 开启 通风系统通风换气 2 非气体保护房间 根据相关规范 当达一定规模时 火灾时需排烟 并补充 50 的新风 3 位于设备管理防火分区内的人员疏散 可通过设备管理区直通地面的消防专 用通道疏散至地面 或疏散至相邻车站公共区 五 区间隧道火灾工况模式 正常载客运行区间 列车在区间内运行时 一旦列车着火 只要不完全丧失动力 应尽量使列车开 行到前方车站 则火灾时的疏散路径和防排烟运作模式全同车站车轨区火灾工 况模式进行 下面是考虑到火灾列车滞留在区间内事故工况 对于空间有限的地下区间 只能采用纵向通风的防排烟模式来保证疏散路径处 于新风区 当列车火灾部位明确后可分以下几种情况 1 列车头节火灾 此工况人员疏散及防排烟的运作模式为 当火灾位于列车头节时 为保证大多数乘客的安全 列车尾节端门打开 自 动落下梯 乘客鱼贯而入到达轨道面层 向列车尾端侧车站疏散 此时 列车尾端侧车站送风 列车头端侧车站排风 形成区间介于 2m s 11m s 的气流量 即通风方向与疏散方向始终相逆 设有纵向应急通道的区间 此时应打开列车侧门 使乘客通过端门疏散的同 时 也利用应急平台进行疏散 方向也向列车尾端侧车站疏散 应充分利用位于疏散区间段内上 下行区间的联络通道 从火灾区间进入非 火灾区间疏散 此时 非火灾区间内应停止列车运行 方能作为疏散通道使用 2 列车尾节火灾 此工况与列车头节火灾工况相同 疏散与防排烟运作模式与上述反向运作 3 列车中部火灾 当列车中部节火灾时 一般为了避免更多的乘客受烟气影响 火灾通风气流与 行车方向一致 疏散路径 通风模式同列车头火灾模式一样 由于列车中部着 火 为了提高列车头 尾节列车上乘客生还机会 充分利用纵