地铁突发火灾时人员安全疏散研究

地铁突发火灾时人员安全疏散研究

孙光雪

苏州市轨道交通集团有限公司运营分公司江苏苏州215000

摘要：地铁的出现极大的缓解地面交通运输的压力，凭借其方便、准点、运载量大等优点成为城市居民出行的首选。目前，如何在火灾等突发事件下合理快速的组织地铁乘客疏散至安全区域，是地铁运营部门急需解决的重大问题。

关键词：地铁火灾安全疏散影响因素

绪论

在实际设计、施工过程中，为了配合地铁修筑的环境，多数城市铁路（捷运）系统都存在地面化的路段，因此广义上地铁通常涵盖了都会地区各种地下与地面上的高密度交通运输系统。

地铁交通运输系统作为现代城市综合运势系统的重要组成部分承担着越来越重要的大客流运输任务，它不仅是解决大中城市紧张的交通状况的理想交通方式，也是一座城市融入国际现代化交通，体现一个国家综合国力、城市经济实力、人们生活水平的重要标准。

一、地铁火灾的特点

由于地铁隧道存在上述构造上的特殊性,与地面建筑相比,发生火灾时的特点主要体现在以下几个方面：

1.1氧含量下降快

地铁火灾发生时，由于隧道的相对封闭性，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。

1.2发烟量大

地铁列车的车座、顶棚及其他装饰材料大多是可燃性材料，地下隧道发生火灾时，由于新鲜空气供给不住，气体交换不充分，加大了疏散人群窒息的可能性。

1.3火势蔓延快，洞室温度高

地铁通道内空气对流强，发生火灾时火势蔓延速度快，地铁内又是一个相对封闭的空间，不能像地面建筑那样有80%的烟可以通过破碎的窗户扩散到大气中，这就导致了大量的热量积聚无法散去，空间温度提高很快，较早地出现“爆燃”；同时烟气形成的高温气流会对人体产生巨大的影响。

1.4疏散困难，易造成人员伤亡

首先，地下隧道完全靠人工照明，火灾时正常电源通常都会被切断，人的视觉就要完全靠事故照明和疏散标志指示灯来保证。如果再没有事故照明，隧道、站台内将是一片漆黑，再加上浓烟和有毒气体，人员疏散极为困难。其次，人员从地铁内部到地面开阔空间的疏散和避难都要有一个垂直上行的过程，自下而上的疏散路线与内部的烟和热气流自然流动的方向一致，因而人员的疏散必须在烟和热气流的扩散速度超过步行速度的之前完成。火灾时人员恐慌和行动混乱程度要比在地面建筑物中严重得多，易发生挤踩事故。

二、人员疏散的研究

地铁在给人们带来便捷的同时，也存在着诸多不安全因素。地铁车站作为地铁交通运输系统的换乘中介，是大量人员聚集的公共场所，由于其建筑结构复杂环境密闭、人员密集、多数人对周围环境不熟悉等特性在突发火灾时的人员疏散过程中潜伏着巨大的安全隐患，一旦在疏散过程中发生拥挤践踏事故，轻则延误疏散进程，重则造成群死群伤事故，社会影响巨大。

2.1人员安全疏散研究现状

人们对突发火灾时人员疏散问题的研究，开始于20世纪初期，研究初期主要致力于活在过程中人员的运动和疏散行为规律研究。用于研究数据的匮乏，研究人员在研究初期大多采用定性分析的方法、如访问研究法、光差描述法等。随着全球范围内各国家对疏散文艺的日益重视，突发火灾时人员疏散问题得到了系统的研究，事故时人的心理研究等理论，也包括建立人员数学模型进行计算机软件仿真模拟方面的研究。

2.2人员行为规律的研究

通常情况下火灾发生以后，人员往往不能迅速察觉火灾并立即作出反应，要等到火势扩大，火灾探测报警系统启动以后，人们才发现火灾开始疏散。而火灾报警系统启动后，通常只有很短的时间可供人员反应已采取相应的疏散行为措施，在这段反应时间内带疏散人员的情绪、心里、行为前后变化剧烈，加之突发火灾信息的不确定性使得个人情绪高度恐慌状态，通常情况下，封闭场所内密集人群的恐慌情绪蔓延十分迅速，一般在数十秒内就可以从几个人的恐慌发展到整个人群整体的恐慌。突发火灾等会造成严重生命威胁的紧急情况下，高度恐慌的人群极易出现逃窜行为，而恐慌、逃窜行为是造成人员践踏、挤压伤亡事故的重要原因，大大增加灾难性事故发生的频率。恐慌状态下人员行为的复杂性和疏散场面的混乱性，疏散过程本身的危险性和时间的高度紧迫性，使得真实疏散过程中恐慌状态下人的行为规律几乎无法定量。因此，目前国内外研究人员对人员行为规律的研究多为正常情况下的人员行为规律研究。由于外部环境、带疏散人员心理状态的不同，正常情况下人员行为规律与突发火灾等紧急疏散过程中人员的行为规律存在一定的差别，但通过对正常情况下人员行为规律的研究，可以观测到疏散过程中带疏散人员的某些典型运动行为，得到人员正常行走状态下的基本参数关系，为疏散模型研究提供基础数据。

2.3人员疏散模型的研究

随着计算机仿真模拟技术的发展，人员行动、心理行为规律研究的深入，国内外的研究人员设计了大量的人员疏散模型，并以疏散模型为基础用计算机对人员在建筑物内的疏散运动过程进行直观的动态模拟。利用计算机动态模拟人员疏散过程中的方法，具有安全、节省研究开支的优点，在为建筑物内的疏散通道、建筑布局等出其设计提供设计指导的同时，也可以为经营者制定应急疏散预案提供合理的依据。因此，人员疏散模型设计和模拟研究获得了迅速的发展。国内外的研究人员对人员疏散模型进行了一系列的研究，如英国特别紧急反应小组的Sime等研究员在对拥挤状态下人员心理行为进行研究的基础上，提出把建筑学、心理学、管理学及火灾报警和疏散指示设施在建筑物内的分布特征进行统一研究和分析的ORSET模型概念。近年来，部分研究人员研究出更为先进的行人运动模型与心理模型，地理信息系统及虚拟现实技术相耦合的疏散模型。

目前国内外的研究人员针对地铁这一特殊运用环境突发火灾紧急情况下的人员安全疏散也展开了大量的研究。如中国安全生产科学研究院的钟茂华研究员、中国科技大学的石聪灵等人针对深埋地铁车站火灾人员疏散动力学特性进行了一系列的模拟研究，并取得了一定的研究成果。但在对地铁突发火灾时人员安全疏散影响因素的研究过程中多采用定性分析的研究方法，很少涉及定量研究。

三、地铁火灾原因分析

3.1人的原因

人的原因主要是指由于人为因素，如人的错误判断、错误行为等而导致的地铁火灾事故。对已经发生的地铁火灾事故的分类统计表明，人的原因往往是引发突发事故的主要原因。

3.2物的原因

地铁运输系统的安全运营，是一个连续的、复杂的过程，不仅仅要依靠地铁列车，还需要大量辅助设备系统，如供电系统、给排水系统、通信、信号系等。我们必须对相关设施进行彻底的保修和保养，否则一旦发生火灾，都可能造成严重的财产甚至是伤亡损失。

四、地铁火灾人员疏散对策

4.1制定周密的疏散预案

4.1.1加强安全宣传工作。工作人员在平时用广播或者录像的形式向观众宣传安全疏散和逃生的方法，详细介绍地铁站台层、站厅层的结构尤其是安全通道的位置，以最近的路线到达安全出口，顺利逃生。

4.1.2人员的疏散组织与指挥。由地铁站点领导，安全保卫人员及公安消防部门共同研究制定组织疏散方案并确定分工，疏散指挥通常由体育馆领导和安全保卫部门负责人担任，消防到场应参与指挥。

4.1.3正确选择疏散路线。地铁场所一般出入路线复杂，人员密集，人员流动性大，必须根据其建筑特点和人员流动情况进行选择。选择疏散路线时应注意以下几点：（1）尽量避免对面人流和交叉人流；（2）选择烟尚未充斥有新鲜空气的通道出口；（3）选择直接通往疏散通道的地面或层面疏散出口。

4.2制定切实可行的疏散方案

4.2.1根据现场情况优先选择最佳疏散路线；

4.2.2地铁内的工作和安全保卫人员要配合消防人员进行疏散，并不断用广播，口头稳定人员情绪，维持疏散秩序，防止拥挤踏伤；

4.2.3注意在疏散过程中利用排烟机进行排烟，使疏散路线畅通；

4.2.4在人员疏散过程中，要头脑清醒，对能够自己行走的儿童，应引导护送到安全地点，对无行走能力，处于惊慌、昏迷状态儿童、老人，应用背、抱、扛、抬等方法疏散至安全地点，并防止混乱。

参考文献

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[2]梁卫国，探讨影响消防安全的若干因素[J].内蒙古石油化工，2007(6).

[3]胡忠日，安全疏散研究的国内外动态和发展趋势[J].消防科学与技术，2001（6）.