基于数值模拟的几种典型建筑火灾扑救研究
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3.2.3 地铁区间隧道火灾扑救难点分析

3.2.3.1 火情侦察难

对地铁的火灾比建筑的火灾扑救难度大得多,对于扑救地下建筑火灾的困难程度,和扑救超高层建筑最顶上一层火灾的难度相当。地面建筑发生火灾时,能够直接清晰地观察到产生的火光、烟雾情况,便于对火场位置、火势大小进行判断。而地铁发生火灾时,具体起火部位在哪里,无法直接观察火场,就需要详细询问和研究工程图纸,分析可能发生火灾的部位和可能出现的情况,才能做出相应的灭火方案。同时出入口有限,而且出入口又通常是火灾的冒烟处,消防人员难以靠近着火点,扑救工作难以实施展开。再加上地下工程对通信设施的干扰性比较大,扑救人员与地面指挥人员通信联络困难,为火情侦察工作增加了不小的障碍。

3.2.3.2 人员疏散难

众所周知,地铁作为城市的主要交通工具,承载着很大的客运量。如果发生火灾,由于人员非常密集、疏散距离长、障碍物多、能见度又低,会导致疏散工作开展的非常困难。

以上海和北京的地铁为例,上海地铁的一、二号线和明珠线,全长为65km,每天的客流量都在100万人次以上,仅人民广场一个地铁站,每天的客流量都在25万人次左右。数据统计显示,2015年北京地铁年乘客量达到32.5亿人次,在12月31日北京地铁创下单日客运量峰值,达到1194.69万人次,这么大的客流量仅仅是正常情况下确保乘客安全有序的出行已经是很困难了,突发火灾的情况下,疏散救援的难度会更大。

(1)人员密集 地铁是人流高度集中的场所。对地铁列的车载客容量来讲,每列列车是由6~8节车厢来组成的,每节车厢可以乘坐180~310人。以上海地铁来说,每列列车由6节编组,每节车厢额定乘员为310人,但是实际乘员远超这个数字,上下班高峰时间段达到了400多人,这样每一列列车载客高达2000余人。因此,列车如果发生火灾,很难在短时间内完成将所有遇险人员全部疏散完毕

(2)隧道狭小 地铁区间隧道一般的内径为5.5m,列车宽度就有3m,两侧只剩下2.5m,所以走行轨间有效的疏散宽度不大于1m,发生火灾的时候由于空间有限,大批惊慌失措的遇险者不知所措,慌乱的奔跑,必然会造成踩踏的伤亡事故。例如,1995年发生在巴库的恶性地铁火灾事故,造成558人死亡。大部分人都是发生火灾时从车厢逃出后分不清方向,慌乱着急,四处奔逃推搡,造成大量人员相互踏伤、中毒窒息而造成死亡事故。

(3)障碍物多 在地铁隧道壁上密集分布着大量电缆托架、信号机、消防箱等相关设备,地面上还有走行轨、排水沟、消防给水管道等设施,在这种环境中乘客疏散将会非常缓慢。

(4)能见度低 地铁在发生火灾时,一旦电源被切断,内部照明设施停工,严重影响了人员疏散行动的进行,即便是采取应急照明的方式,在火灾现场浓烟的影响下,能见度提高也并不明显。在这种严峻的情况下,内部人员难以辨别撤离的方向和通道,疏散速度大大降低。

3.2.3.3 火场排烟难

因为地铁系统的特殊性,造成在其发生火灾时火场排烟极其困难,现代化的地铁系统多采用有机高分子材料制作的装饰材料,其内部的可燃物主要有地铁列车座椅、电线电缆、行李等,这些材料燃烧在氧气充足时的完全燃烧就会产生大量的烟气。由于火灾时空气供给不及时,导致列车座椅、电线电缆、行李等可燃物发生不完全燃烧反应,产生大量的烟气。

此外,由于火灾的大量耗氧,使得地铁内部局部区域产生缺氧环境,加上现场燃烧产生的大量有毒、有害气体,当这些气体达到一定的浓度时,对被困群众的威胁很大,造成人员中毒,行动能力降低,给疏散行动带来难度,一些高毒气体能够直接使内部人员行动能力丧失,甚至短时间内直接死亡。

3.2.3.4 近战灭火难

(1)内攻线路少 地铁区间隧道发生火灾,只能以车站出入口作为灭火进攻路线,但地铁一般只有2~6直通地面的安全出口,并且火灾时每个出入口都是逆向疏散的人群;进入地铁车站的出入口狭小,用于灭火的大型设备无法直接进入内部,因此只能靠消防员从出入口逆向人群进入地铁内部进行内攻灭火。

(2)能见度低,进入困难 地铁区间隧道发生火灾时,大量不完全燃烧产生的有毒烟雾会充满隧道空间,在这种情况下,如何准确掌握现场火灾信息难度很大。滚滚浓烟导致无法确定火灾具体位置、火势蔓延方向、人员被困情况等。隧道内火灾产生大量烟气无法排出,导致能见度降低,消防员进入时可能会迷失方向,产生恐惧心理,降低行进速度,甚至找不到火源位置;地铁区间隧道火灾可能导致站内照明系统失灵,消防员只能靠移动照明系统照明进行内攻灭火。

(3)热辐射强,无法靠近着火点 地铁区间隧道火灾热量无法排出,积聚可以达到1000℃,消防员着防护服,采取交叉掩护的战术灭火,虽然能够在一定程度上减轻热辐射和高温对消防员的影响,但无法在火灾发展阶段或者很长时间接近火点灭火。

(4)灭火作业时有被坠落物砸伤的危险 地铁区间隧道发生火灾后5~7min就会发生轰燃,并且混凝土衬砌表面随时会发生爆裂、崩落,消防员在灭火作业时可能被爆裂、崩落的混凝土砸伤。