刘宁
天津北海油人力资源咨询服务有限公司 天津 300457
摘要：地铁以其特有的运量大、速度快、安全性好等优点在城市经济生活中发挥着重要作用，成为了大都市的主动脉。随着世界范围内地铁运行里程和运行时间的增加，发生了多次大量人员伤亡的火灾事故。同时，在以往地铁火灾事故中暴露出客流量大、逃生途径少、逃生距离长、障碍物多等诸多影响人员在火灾情况下逃生的问题。本文通过对地铁案例剖析、成因分析，从管理、疏散等几个角度出发提出应对对策。
关键词：地铁；火灾；疏散；逃生
引言
随着经济的快速发展，我国城镇化水平逐步提高，城市人口日渐增多，都市交通问题的日益严重，人们对出行便利性的要求提高，且随着环保意识的增强，对绿色出行也有了新的要求，地铁以其特有的运量大、速度快、安全性好等优点在城市经济生活中发挥着重要作用，成为了大都市的主动脉。根据各城市发展规划，中国城市轨道交通协会统计，我国共有70个城市规划了超过700条城市轨道交通线路，总里程超过2.8万公里；根据交通需求法理论预计我国远期城市轨交需求约为2.3万公里。
在地铁带给人们便捷的同时，地铁内火灾发生的次数逐渐增加，造成大量人员伤亡和巨大的经济损失。如2006年2月18日韩国大邱市地铁发生特大火灾，造成196人死亡、147人受伤的惨剧；1995年10月28日，一场火灾的悲剧发生在阿塞拜疆巴库地铁，这场火灾导致了289名乘客丧生，265人严重受伤。因此，加强地铁火灾防治、人员疏散、应急救援等方面的管理，提高地铁系统的安全性、完善应急救援机制，具有重大现实意义。
1地铁火灾特性和产生的原因
1.1地铁火灾的特点
地铁主要由地下铁路线路、车站、运行列车以及为其运行服务配套的控制中心、主变电站、车辆段等组成。地铁建筑多深埋于地下，少则几米，多则十几米，几乎是封闭的空间，地铁车站建筑的特殊性决定了地铁火灾的特殊性。
1.1.1烟气危害性大
火灾产生的烟气是导致人员死亡的最主要原因，韩国大邱地铁纵火案之所以造成198人死亡，其中大部分是因为吸入大量有毒气体窒息而亡。
(1)烟气毒性：国际卫生组织认定，对人体产生有害生理作用浓度界限为：CO为0.15%-0.20%，CO2为5%-6.7%，在此浓度范围内最长的可逗留时间为：30-60分钟。另外，几种有毒气体相互作用可能会使毒性加强。
(2)烟气减光性：烟气中的小微粒对光有衰减作用，会降低疏散指示标志的照明强度。要能看清疏散标志，能见度必须达到15m；要使人能平稳行走能见度必须在7m以上；所以为了保障安全疏散和消防作业，最低能见度必须在7-15m之间。
(3)高温和热辐射：热烟气产生的温度和热辐射，对人的影响也很明显。加上地铁车站相对密闭，烟气无法立刻排放出来，内部温度很容易上升。单一温度下人的忍受时间：140℃下为5min，115℃下为20min，70℃下为60min。
(4)对流热：试验表明，人体呼吸或接触过热的空气会导致热冲击和皮肤烧伤。空气中的水分含量对这两种危害都有显著影响。对于大多数建筑环境而言，人体承受100℃环境的对流热仅能维持很短的一段时间。
表1-1 人体对热烟气的耐受极限
Tab.1-3 tolerance limits of human to the thermal gas
温度与湿度 <60℃，水分饱和 60℃，水分含量<1% 100℃，水分含量<1%
耐热时间 >30min 12min 1min
1.1.2安全疏散难度大
(1)客流量大：地铁作为大容量交通工具，吸引了大量客流。据统计，目前上海和北京轨道交通日均客流量超200万人次和120万人次，因此一旦发生地铁火灾事故，要组织乘客有序疏散难度很大。
(2)逃生途径少：地铁运营环境的特殊性，使其提供的安全逃生路径较为单一。车站紧急情况下疏散设施常与正常情况下某些特殊(免费)乘客的出入通道共用，且数量有限，由于缺乏专门的应急避难通道或疏散出口，紧急情况下疏散设施很难满足火灾时大量人员逃生的需要。
(3)逃生距离长：一些大的换乘站，疏散通道布置复杂，疏散距离过长。以上海地铁人民广场站为例，在2008年换乘改造前，共12个出入口，5个直通地面，7个连通地下商场。其中有10条逃生距离在l00m以上，最长的达到260m。一旦发生火灾，极易因方向不明造成混乱加大被困的可能性。
(4)障碍物多：座椅、商铺、消防箱、自动检票闸机等都会在紧急情况下对人员疏散造成阻碍，降低疏散速度，延滞人员疏散时间。
1.1.3灭火救援难度大
地铁相对封闭的空间构造，对灭火工作救援工作极其不利。火灾中产生的浓烟，使救援人员难以迅速确定起火点；高温和热辐射使救援人员难以接近起火点，延长扑救时间；扑救进攻和撤离线路少，使救援人员之间难以进行战术配合，进行大兵团作战；呼吸器使用时间限制，使救援人员救助范围受到限制：灭火剂使用限制，由于在使用过程中会产生有毒有害气体，灭火效果良好的CO2灭火剂，不宜在地下空间着火时使用。
1.2地铁火灾产生的原因
引发地铁火灾的原因是多样的，总结以往火灾实例，主要有以下几点：
(1)电器设备线路老化或短路：由于电器设备发生故障而引发火灾。主在是电线短路起火、电器开关发生打火、电缆超负荷供电等原因引起的火灾。如1975年7月2日美国波士顿地铁电源短路引发火灾，造成轨道烧毁，34人死亡。
(2)列车故障：由于电网、电气系统故障产生电弧或火花，动力电路短路导致列车起火。如1982年8月11日英国伦敦地铁由于电源短路引起火灾，15人死亡。
(3)乘客吸烟或携带易燃易爆物品：旅客携带危险品，吸烟引起火灾。由于乘客众多，人员繁杂，吸烟者难以禁绝。1987年11月18日，英国伦敦繁华的金·克罗斯地铁车站由于一名乘客丢弃未熄灭的火柴梗，引燃自动扶梯下面的油脂脏物引起大火，导致32人死亡，80人受伤。
(4)人为纵火或恐怖袭击：2003年2月韩国大邱地铁纵火案，造成近200人死亡。2005年7月，英国伦敦地铁遭遇恐怖袭击，造成重大人员伤亡。
(5)自然因素：地震、滑坡等自然自然灾害也是诱发火灾事故的原因之一。地铁失火原因不同，火势蔓延的速度不同，火灾表现形式也不相同，但共同的特点是火灾具有潜在性、突发性和随机性。
2地铁火灾人员疏散
目前对地铁火灾人员疏散的研究主要包括以下几种思路和方向：
(1)基于地铁火灾中烟气运动规律的人员疏散研究。将烟气运动规律与人员疏散研究结合起来。
(2)有效的报警系统和疏散设施的研究。
(3)基于信息技术的安全性研究，重点是其在疏散引导方面的作用。应用超媒体技术(主要是包含了文本、图片、声音、视频以及三维模型的友好交互界面)，提供大量疏散信息，帮助人员做出正确抉择。
(4)基于建筑性能化设计和疏散方案的研究。
火灾造成的重大人员伤亡案例大都与人员疏散密切相关，为了充分保证人员的安全，人员疏散策略必须综合考虑紧急状况下外界环境因素和人员自身的心理行为变化。
2.1人员安全疏散准则
要保证人员安全疏散取决于二个特征时间：一是火灾发展到对人员构成危险所需的时间，又称为可用安全疏散时间(Available Safety Egress Time，ASET)；二是人员疏散到达安全区域所需的时间，又称为必需安全疏散时间(Required Safety Egress Time，RSET)，如果人员能在火灾到达危险状态之前全部疏散到安全地带则认为该建筑的防火设计对于人员安全疏散是安全的。即，必需安全疏散时间(RSET)要小于可用安全疏散时间(ASET)。
人员疏散过程分为三个时间段：
(1)报警时间Tl：从火灾发生到火情被发现这段时间间隔为报警时间，通常由人员或火灾探测器发现并报警。通常人员觉察到火灾的时间比火灾探测器的报警时间略有延迟。
(2)反应时间TZ：指从发现火情到开始疏散的这段时间，包括火灾确定和制定行动决策。当人员觉察到火灾后都会产生一定的行为反应，不同的年龄、受教育程度、经验等因素都对人们火灾第一行为反应产生影响。
(3)疏散时间T3：指人员从开始疏散到达安全区域的时间，由于人员分布的不均匀、人员对火灾的心理反应不同、火灾环境对人的影响、个体应急能力以及个体所处位置离安全出口的距离都不尽相同，这个时间是一个随机变量。在疏散过程中从众行为和习惯性行为比较严重。
必需安全疏散时间RSET=T1+T2+T3，可用安全疏散时间ASET指从起火时刻到火灾对人员构成危险状态的时间段，主要取决于建筑结构及其材料、控火或灭火设备等因素，与火灾蔓延以及烟气流动密切相关。保证人员安全疏散的基本条件是：ASET>RSET=Tl+T2+T3，即人员必须在危险状态来临之前疏散到安全区域。
2.2火灾中人员心理行为
火灾事故具有突发性和不可预料性，一旦发生极易造成人员心理上的恐慌。不同的人心理和行为反应是不一样的。恐慌主要表现为害怕、言行错乱、判断力和意志力下降，盲目从众等。在火灾发生的不同时间段人的心理反应也不一样。图2-1为火灾发生时人员反应过程：
图2-1 火灾时人员心理反应过程
从火灾事故的觉察到确认，这当中经历了一系列心理和物理的过程，随着火灾的发展人员的心理反应也呈现着变化，恐慌与从众是两个典型的心理反应折射。全面掌握紧急情况下人员的心理特征，对于采取有效的应急措施，舒解人员紧张心理具有重大意义。
2.3火灾中人员疏散行为
不同的环境条件和不同个人条件下对火灾的第一行为反应也是不同的。比如女士更愿意警告他人疏散而男士则愿意去灭火。虽然不同的人有不同的行为策略，但在外界火灾威胁情况下人员疏散行为也存在一些共性：
(l)行为盲目性。从觉察火灾信号到做出反应，当中的时间很短，理性分析判断的成份太少。
(2)行为不自主性。火灾时人们习惯朝自己熟悉的出口奔逃，一旦出口受阻就只能向无烟火的地方或人多的方向撤离。
(3)行为自私性。人们在逃生时，往往顾及不上他人，竭尽全力逃离火灾现场，导致混乱和拥挤，延长疏散时间，造成不必要的伤亡。
(4)行为无序和多向性。每个人心理和生理上的差异，所选择逃生方式也不一样。
(5)行为反常性。恐慌造成失常行为。
3地铁火灾安全疏散对策与预防措施
除以上讨论的可以作为地铁性能化防火设计的参考外，完善地铁防火硬件配套设施以及提高管理水平也是降低火灾威胁的良策。一硬一软，两方面着手提高地铁系统的安全性。
3.1硬件对策
(1)完善火灾监控与报警设施。地铁防火监控与报警系统按两级监控方式设置。第一级为中央控制室级，作为防火报警控制中心，对全线报警系统实行集中监控管理，随时掌握全线动态情况；第二级为车站调度室级，分别设置于地铁各车站，它们是独立的报警子系统，在其所管辖的范围内对火灾状况进行监控、报警，并能够实施有关的消防联动控制操作。
(2)完善消防安全设施。消防设施包括有自动灭火系统、防排烟系统、应急照明系统、消防无线通信系统。按照“预防为主，防消结合”的原则，自动灭火系统的完善除应在室内设置消火栓系统外，地下车站的站厅站台层均应设置自动喷水灭火系统，在重要的设备机房应设置气体灭火系统或水雾灭火系统，以增强车站火灾的防控能力。
(3)完善逃生避难设施。在长隧道中设置横洞，在平时可作为巡查、维修、养护的联络通道，在火灾和其他紧急情况下可作为临时避难、人员安全疏散和灭火救援的通道。车站里设置满足需求的紧急逃生通道或楼梯，在危险情况下能直接将人疏散到车站外或地面安全地带。
(4)控制可燃材料和有毒材料的使用。车站的站台、站厅、出入口楼梯、疏散通道、封闭楼梯间等乘客集散部位，以及各设备、管理用房，其墙、地面顶面的装修材料，以及广告灯箱、座椅和售、检票亭等所用材料，就采用不燃材料，同时，装修材料不得采得石棉、玻璃纤维制品及塑料类制品。禁止有毒材料的应用，以防火灾时产生大量的有毒气体影响逃生人员的疏散。
3.2管理对策
(1)完善安全疏散系统：保证安全出口的数量和宽度，禁止在通道上设置任何障碍，规划合理的疏散路线，尽量减小疏散距离，完善疏散指示标志和导向标志，同时要提高疏散路线的安全系数。
(2)制定应急预案：制定应急预案，并进行模拟演练以检验其可行性。进行消防培训，提高员工应急能力，使每位员工能做到会报警、会扑救初期火灾、会组织逃生自救。健全消防安全管理制度，确保消防安全责任、防火制度和措施真正落实到每个岗位和每位员工。
(3)加强实时监控管理：轨道交通指挥中心要做好城市轨道交通的运行监测、预警工作，建立轨道交通监测体系和安全运行机制，对监测信息进行汇总分析，并依据动态发展，向交通安全应急指挥部办公室提出相应的预警建议，并及时启动应急预案。做到火情及早发现及早处理，将灾害损失降到最低。
(4)加强地铁防火宣传：地铁火灾安全需要靠大众的参与，只有人民的消防意识增强了，才能达到治本的目的。因此，要加大地铁防火宣传力度，充分发挥电视、广播电台、微博、微信等的舆论导向作用，宣传防火、灭火、人员救护等方面的知识。
4结论
地铁对缓解城市交通压力很重要，世界各国城市都在大力建设地铁运输工程。地铁工程中火灾燃烧时的特点与地面建筑不同，疏散和扑救都很困难，一旦发生火灾，造成的损失就很大，因此，地铁火灾的防治更显得重要。人员安全疏散是一个涉及到人与建筑结构、人与人、人与环境三种基本因素的复杂问题，根据地铁火灾的特点，对火灾中人员的心理行为、疏散行为和人员疏散时间做出分析，可以对地铁性能设计做出指导。
总的来看，我国的技术发展成熟、社会资本有保障，但仍存在许多安全隐患。我国地铁的消防措施还不完善，在很多方面还需做进一步的工作。
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