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如果着火了地铁怎样保证我们的安全?

发布日期:2021-10-24 22:02   来源:未知   阅读:

  前排提示:本文仅作科普目的,各地市的建设方式和运营管理存在差异,部门内容已作简化省略,如有谬误请及时指正;当在真实生活中遭遇特殊情况,请务必听从工作人员指挥,切勿自由行动;非危险情况下切勿随意触碰紧急设施,违者承担法律责任。

  2021 年 6 月,伦敦地铁车站内发生火灾导致至少 6 人受伤;2020 年 3 月,纽约地铁 2 号线 月,韩国大邱市发生地铁纵火案,造成 192 人死亡、147 人受伤……

  地铁作为城市交通大动脉,能够提供大量运力,源源不断地将人们运送到目的地。但也因为人员密集、环境封闭这种特点,让灾难发生时的危害性成倍提升,其中火灾尤其危险。

  截至 2020 年 12 月 31 日,全国(不含港澳台)共有 44 个城市开通运营城市轨道交通线 万列次,完成客运量 175.9 亿人次,进站量 109.1 亿人次,全年未发生一般及以上运营安全责任事故。

  中国城市轨道交通协会发布的数据略有差异,截至 2020 年 12 月 31 日,中国内地累计 45 座城市开通城轨交通运营线 月客运量统计显示,全国 39 地的当月总客运量达 21.89 亿人次,日均 7326.43 万人次。

  虽然因为统计方式和数据略有差异,不过可以肯定的是,中国的轨道交通总里程数稳居世界第一。如此庞大体量的轨道交通如果发生了火灾,该如何保证你和每一位乘客的安全?

  我们先来了解一下地铁系统中的「防火 buff」。现代化地铁车站里所用的装饰装修材料以及大部分公共设备设施已经具备相当程度的耐燃、阻燃甚至是不燃的防火性能,许多材料选用也有着低烟、无卤等化学性能要求。根据国家强制标准 GB 50157-2013《地铁设计规范》:

  28.1.1 地铁应具有针对火灾、水淹、风灾、地震、冰雪和雷击等灾害的预防措施,并应以预防火灾为主。

  28.2.9(1)地下车站公共区和设备与管理用房的顶棚、墙面、地面装修材料及垃圾桶,应采用燃烧性能等级为 A 级不燃材料;

  该标准还对其他设备设施、材料、疏散等一系列与防火防灾相关的建设标准做出了明确要求。不仅是这一个,地铁建设由许多标准和规范来约束,与防火防灾有关的标准规范数不胜数。所以通常情况下,车站内很难发生大规模火灾,即使出现了明火燃烧,使用了这一类材料也能很大程度上阻止或延缓火势蔓延。

  除了被动防火,主动监测也至关重要,这就涉及到地铁工程中一个非常重要的系统了。根据《地铁设计规范》中的相关要求:

  19.1.1 车站、区间隧道、区间变电所及系统设备用房……应设置火灾自动报警系统(FAS)。

  19.1.2 ( 1 ) 地下车站、区间隧道和控制中心,保护等级应为一级。

  19.3.1 消防联动控制系统应实现消火栓系统、自动灭火系统、防烟排烟系统、以及消防电源及应急照明、疏散指示、防火卷帘门、电动挡烟垂帘、消防广播、售检票机、站台门、门禁、自动扶梯等系统在火灾情况下得消防联动控制。

  FAS 即 Fire Alarm System,中文名为火灾自动报警系统,它包含了核心设备 FAS 主机、遍布在站内的传感器、外部联动接口、灭火装置等等。车站内会按照「防火分区」和「防烟分区」划分区域,火灾传感器以及其他系统的防火卷帘、消火栓、排烟风机、挡烟垂壁等设备设施就按照区域划分进行部署。FAS 也会依照这些区域划分进行监测。

  作为民生基建项目,地铁有着严格的防火防灾建设标准,地铁在开通前都也会经过一系列的验收工作,其中消防相关的验收工作则由消防部门进行专项验收,确保地铁工程有足够的条件预防火灾、控制火情。

  虽然有着一整套管理体系和保障措施,但火灾隐患无处不在。如果真的那么不巧,乘客已经进入车站,而此时车站内出现了明火燃烧,那谁来保障乘客安全?

  即使选用了防火性能更好的材料,FAS 也在持续监测火情信息,这是其职责所在。如果出现火情,FAS 及遍布在站内的各类传感器可能会比你更先作出反应。

  根据布点和需求不同,传感器可分为「烟感传感器」和「感温传感器」及其多种细分类型,其中前者应用更多一些。当站内出现明火时,燃烧产生的浓烟会快速扩散到烟感并触发信号,FAS 主机接收到该信号后并不会立即报警,而是等待二次确认以防止误报。二次确认的方式有很多:同一防火分区内第二个传感器报警、手动报警器被拍下、工作人员直接确认等等。

  提到火灾,许多人的第一反应是要尽快灭火。没错,灭火肯定是重中之重,但出现火灾之后的第一要务应该是尽快疏散人员、减少人身伤害。而火灾当中,造成伤亡的第一原因其实是窒息,所以排烟、通风、疏散是地铁应对火灾的首要目的。

  为了达到这一目的,地铁中的系统或设备预置了许多自动化模式,这些模式被称为「消防联动」。火情确认后,FAS 会启动声光报警,并和一个叫做「综合监控」的系统共同触发其他系统和设备的消防联动。是不是觉得这一套运作模式有点眼熟?没错,这种联动控制和智能家居非常类似,只不过更硬核一些。

  别看地铁里的设备又大又笨重,可关键时候它们就展示出了科技的重要性:有总体指挥、有默契配合、有随机应变,像一整个安保团队一样保你逃出生天。那么都有哪些设备参与到这个「赛博」团队中来?执行这些动作的目的又是为了什么呢?

  用电设备在火灾情况下容易受损造成二次伤害,所以电力系统会将所有负荷分为多个级别,并按照「消防电源」和「非消防电源」分别管理。出现火灾时,前者为防灾提供必要的电力供应,这部分电力系统能够在火灾情况下维持工作;后者会被切除掉(即切除非消防电源,简称「切非」),目的是为了避免电气火灾,也可以避免因着火或扑救造成电气伤害。

  车站常规照明属于非消防电源,会因为「切非」而失电,用于灾害模式的应急照明会立即启动。如果车站内部署了智能疏散系统,那么相应疏散指示灯会根据预案自动点亮。

  防火门和防火卷帘能够隔离火势。火灾时,常开式防火门的磁吸门档随即失电,防火门会受力关闭但不会上锁,这样既可以方便人员逃生,也起到了隔离火势的作用(火焰应该不会自己开门吧)。

  位于非疏散通道处的防火卷帘会下降至关闭,位于疏散通道处的防火卷帘会下降至 1.8 米处以便人员逃生,不过这一类防火卷帘会有专用传感器,如果此处被火灾触发,该处防火卷帘也会关闭,站内人员需要根据指示切换逃生路线。

  电梯与电力系统类似,会分为「消防电梯」与「非消防电梯」两种。前者能够在火灾情况下供消防人员应急使用,后者会在火灾发生时停止运行,其中电扶梯会被切断电源,垂直电梯会迫降至首层或转换层再断电。

  自动售检票系统执行动作的有自动售票机和闸机。闸机就是将站内分为「付费区」和「非付费区」,紧急情况下人员需要从出入口撤离,所以火灾模式启动后,站内所有闸机全部开启,乘客可以通过任意通道疏散直至离开车站;自动售票机关闭售票功能(不会有人想买票参观吧),并在机身显示屏上展示紧急信息。

  广播系统会与警铃、声光报警器协同工作,轮番播放紧急广播,提醒乘客有序撤离;乘客信息显示系统则在站内显示屏上弹出非常醒目的紧急信息提示。

  有的地铁站内配备了较为先进的视频监视系统,能够根据火警信息自动在监视器里弹出火情附近的监控画面,为指挥与疏散争取时间。

  正常情况下,车站环境由环控系统调节,它包含了空调、新风等等多种子系统为乘客营造舒适的体感。在火灾发生时,环控系统会配合消防专用设备维持站内人员逃生的环境。

  正如之前所说,火灾时造成伤亡的第一原因是窒息,维持生存环境就要排烟。所以火灾模式下,环控系统会根据 FAS 信号激活该区域风机的排烟模式。站内还配有专用排烟风机,它由 FAS 直接启动。为了尽快排出浓烟,环控系统会关闭其他风阀,能避免烟雾流窜、减少排烟风量泄漏。这就像是在举办重要活动时,警察叔叔会在十字路口进行交通管制,引导车流按指定方向行驶。

  进行排烟作业的风机就像是一个超大号的抽油烟机,可以提供高流速、大风量的排烟风将风道附近的烟雾从站内吸出到站外。配合安装在站内的挡烟垂壁,能够尽可能缩小浓烟的扩散范围。

  该模式下还会有一类名为「加压送风机」(也称为正压送风机)的设备参与工作。这一类风机会根据预设模式按需启动,目的是为了向人员密集区域提供足够的氧气,并维持空间压强以辅助排烟风机工作,避免烟雾侵入人员逃生空间。

  除此之外,还会有其他设备参与联动,所有传感器和设备的动作都会在车站控制室里显示出来。消防联动在调试完成后还需要用冷烟或热烟进行测试,两者的区别在于使用的材料不同。冷烟使用烟饼制造浓烟以触发火灾传感器,烟饼也是常见的影视和特效道具,价格低廉、使用方便。

  热烟则是下面这种方式,是不是非常硬核?热烟除了使用烟饼等能够制造烟雾的工具以外,还会配合明火燃烧加速烟雾扩散、模拟更加真实的火灾场景,刚才你所看到的 GIF 动图也是热烟测试时的场景。

  细心的你可能会发现,上文所述内容里并没有提及有关灭火的描述,难道灭火不重要吗?

  其实有一些区域会按需设置水喷淋、高压水炮或者气灭(即气体灭火)等自动灭火系统。不过他们并不是我们常规理解中那样「可能会着火的地方就需要设置」,而是根据相关标准和数据计算进行设置。国家强制标准GB 51298-2018《地铁设计防火标准》中 7.4 章节和《地铁设计规范》第 28.3 章节对应该设置自动灭火系统的场所进行了规定,其总体原则大致是面积超标、易燃仓库、无人值守、重要电气用房、特殊防火分区等位置应设置自动灭火系统。

  各个类型的自动灭火系统有利有弊,它们也并不一定都适用于人员密集的公共区:

  水喷淋系统虽然应用广泛,但在人流量大、空间狭小密闭、电气设备多的情况下可能会造成不必要的麻烦,国标中也并未要求车站公共区须设置水喷淋自动灭火系统;

  高压水炮一般只用于超高建筑(如高架车站),以辅助一般消防器具进行高处的火情控制;

  气灭所使用的气体对人体无益,地铁中一般只用于无人值守的重要电气设备房,并且气灭启动时会在入口处提示人员不得入内;

  正如刚才所提到的,对于地铁车站来说,「以人为本」是火灾发生时的第一原则,保障人员疏散逃生才是首要任务。况且地铁车站内也并不是没有救火设施,在火灾发生初期,站内人员可以使用灭火器和消火栓系统进行控制,比如《地铁设计防火标准》对消火栓的设置原则进行了规定:

  7.3.5(1)消火栓的布置应保证每个防火分区同层有两只水枪的充实水柱同时达到任何部位,水枪的充实水柱不应小于 10m;

  7.3.5(2)消火栓的间距应经计算确定,且单口单阀消火栓的间距不应大渔 30m,两只单口单阀为一组的消火栓兼具不应大于 50m …………

  更重要的是,灭火工作需要消防人员进行专业的扑救和确认才能确保安全,即便是车站工作人员,也只能在确保乘客和自身安全的情况下对火灾初期进行控制,必要情况下也需要进行疏散。

  地铁列车的防火性能,不说是「天花板」也差不多是「吊顶」级别了,所见之处几乎都选用了防火材料,其制造标准通常会按照EN-45545《Railway applications - Fire protection on railway vehicles》执行,这个标准也是国际上最严苛、最主流的轨道交通列车防火标准之一;

  列车内设置有传感器和摄像机,司机能够及时发现火情并上报至地面;更先进的地铁还可以将这些信息自动上传;隧道内敷设有感温光纤能够发现隧道火情;

  列车火灾同样具有相应的灾害模式,除了能够联动车站之外,这种模式下也会启动隧道内的设备;

  列车的每节车厢都设置有灭火器和车内对讲设备,火情出现时需要即时告知司机,在条件允许的情况下使用灭火器控制火势;

  不过因为列车起火属于「动态火灾」,其情况会比车站火灾更加复杂,行业内通常会综合考虑多种情况,包括但不限于:

  列车和列控系统的设计原则是「故障导向安全」,即使列车本身出现了一些故障,也有能力将乘客运送至安全地带。

  所以出现火灾时,工作人员都会尽可能将乘客运送到车站再进行疏散:司机首先会通过车内广播提醒乘客远离火源,车厢会持续通风换气,烟雾会从回风口排出;指挥中心会调整行车信号,确保事故列车前方安全,后续列车也会被扣停;接车车站会启动应急预案、疏散站内人员、车站和隧道设备执行对应运转模式。

  由于列车本身防火性能很高,所以通常情况下,列车火势发展速度不会比列车开往就近车站的速度更快,但如果真的出现极端情况,让习作插上隐形的翅膀??《小学主题单元作文教养摸,例如列车完全失能,就不得不在区间内疏散乘客。

  虽然区间疏散非常极端,但地铁运营单位也都会有非常完备的疏散方案和应急预案。

  地铁列车依靠电力前行,电力则是通过高压接触轨或接触网传输至列车并通过钢轨形成回路,回路电压有可能高于人体安全电压,直接跳车有触电风险,需要确认区间断电。断电后,列车切换至自身蓄电池供电,照明和应急通风还是会继续工作。根据《地铁设计规范》要求:

  4.5.9 ……蓄电池容量应能满足车辆在故障及紧急情况下车门控制、应急通风、应急照明、外部照明、车载安全设备、广播、通信等系统工作不低于 45min,以及 45min 后列车车门能开关门一次的要求。

  车门也不是随便打开就可以跑出去,因为隧道内设有专门用于逃生的疏散平台,它位于接触轨的相对侧,两者谁左谁右并不固定,慌不择路有可能会摔伤(其实车厢距离轨面还是挺高的呢)。司机会开启远离火源并靠近疏散平台侧的车门,如果车门失效,乘客也可以根据工作人员引导扳动应急开关打开车门。

  离开列车后,乘客听从工作人员引导、根据疏散指示有序撤离至相邻车站,到达车站端头后压下横跨在门上的压杆就可以进入车站了。如果有必要,工作人员还会引导乘客疏散至区间风井或通过联络通道撤离到另一个隧道当中。

  从设备联动角度来说,区间火灾又会分为车头火灾、车尾火灾,甚至还会考虑区间内车辆数量等情况,它们主要影响着隧道内各类风机的运转模式。一般来讲,风机会将气流吸(吹)向与逃生方向相反的方向,如果是区间疏散的话,乘客需要迎风撤离。

  地铁工程是一个非常庞大、复杂而又细致的民生工程,在特殊情况发生时,除了设备设施会尽力保障乘客安全之外,乘客还要听从工作人员指挥。更重要的是,我们一定要在日常生活中掌握足够的自救逃生知识以及急救工具的使用方法,才能在危险之中保障自身安全。

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