地铁隧道火灾的疏散与救援地铁作为大运量的城市轨道交通工具,在世界主要发达国家及地区已经得到了广泛应用。我国的北京、上海、广州、天津、深圳、南京、武汉、重庆、长春等城市的地铁已在运营和建设中,对城市的公共交通起到了重要作用。地铁运营安全是非常突出的问题。在地铁各类事故中,危害最大的主要是地铁站台和地铁隧道内燃烧、烟气、毒害物质的扩散所造成的人员伤亡,而隧道火灾(列车停留)乘客疏散是地铁各类事故救援的难点。因为在地铁区间隧道内,空间相对封闭、疏散条件差,若一旦发生火灾,产生的热烟气较难控制排除,且火灾不易扑救,容易造成较大的伤亡事故。在目前国内现行有关规程和规范中,尚未对地铁隧道发生火灾时乘客疏散方式有较明确的规定,而国内不同城市地铁所采用的疏散方案不完全一致。所以,有必要对地铁隧道内火灾发生情况进行分析。本文以地铁隧道火灾(列车停留)为对象,根据有关专家对地铁隧道火灾、烟气扩散与疏散的数值模拟分析结果,提出解决地铁隧道火灾救援的思路和建议。一、地铁隧道火灾的特殊性分析地铁隧道火灾与地面建筑相比有其特殊性:地铁系统与外界的联系主要为出入口,人员密集,排除热量困难,因此比地面建筑火灾具有更大的危险性,一旦发生火灾,损失往往十分严重。主要表现在:一是地铁里面客流量大,人员集中,一旦发生火灾,极易造成群死群伤。二是地铁列车的车座、顶棚及其它装饰材料一旦发生火灾,容易造成火势蔓延扩大;有些材料燃烧时还会产生毒性气体,加上地下供氧不足,燃烧不完全,烟雾浓,发烟量大;同时地铁的出入口少,大量烟雾只能从一两个洞口向外涌,与地面空气对流速度慢,地下洞口的“吸风”效应使向外扩散的部分烟雾又被洞口卷吸回来,容易令人窒息。三是隧道内设备或列车起火后,隧道内的电源可能会因烧损而被自动切断,隧道风机系统失效,失去通风排烟作用。大量有毒烟雾和黑暗给疏散及救援工作造成困难。四是列车在隧道内发生火灾时,乘客在隧道中的逃生方向和烟气的扩散方向均由下往上,隧道口即是乘客的逃生出入口,可能也是喷烟口,含有大量毒害物质的黑热浓烟会令人窒息死亡。二、地铁隧道火灾、烟气扩散分析国家安全生产监督管理局安全科学技术研究中心在对广州地铁四号线工程进行安全预评价时,采用计算流体力学、计算燃烧学和传热传质学等方法,对地铁列车停靠站台期间、停留隧道期间和在隧道内运行期间的燃烧、烟气扩散的影响进行了深入的数值模拟研究,探讨了不同的燃烧条件下的温度分布、烟气作用范围、辐射分布规律。结论是:列车在隧道内停留时发生的火灾和烟气扩散与列车在停靠站台时的情况类似。但是,当火灾发生900s后,隧道内2m以下空间的烟气平均温度已达80℃,1000s左右接近100℃,烟气温度已对乘客构成威胁。当火灾发生610s左右时,隧道内2m以下空间的烟气平均CO浓度已达0.025%,烟气浓度对乘客构成伤害。因此,乘客可利用的疏散时间为610s。而当列车在隧道中运行时,车厢内发生了火灾和烟气扩散,在隧道内气流的作用下,从起火车厢处产生的高温气体被气流携带向下游车厢蔓延,而烟气也随之向起火车厢的下游车厢蔓延。在这一高温气体和烟气传播规律的支配下,位于起火车厢后部的车厢内乘客应采取灼伤和烟气毒害的应对措施。而在起火车厢内除应采取高温灼伤和烟气毒害的应对措施外,还应采取防范缺氧导致乘客伤亡的应对措施。三、地铁隧道火灾的疏散时间分析假设一辆满载乘客(4节编组,1203人)的列车运行到3km长的隧道中央处,按区间隧道同一时间一条线只有一节B型车厢突然发生火灾事故。(一)列车着火,驶向前方车站停靠后的疏散时间当列车着火,继续行驶到前方车站停靠疏散乘客,大约需要行驶60s就能到达站台。若不考虑烟气浓度和烟气温度对乘客疏散行为的影响,1203人从12个1.4m宽的车厢侧门疏散到站台,经测算得出最后一个从车厢出来的人员的疏散时间为95.7s。根据火灾模拟结果发现,在60~70s,烟气浓度和温度就会对人造成伤害。因此,列车在隧道内着火且向前方车站行驶而后进行疏散的方法,仍然存在着危险。(二)隧道内就地疏散的分析由于各种原因,列车着火后必须在隧道...