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摘要：當前地鐵在城市當中的普及使得相關(guān)人員對地鐵建筑的安全性關(guān)注度不斷提高，對于在城市中生活的群體而言，地鐵是人們?nèi)粘３鲂械年P(guān)鍵交通工具之一，乘坐地鐵出行，可以避免開車擁擠，也可以為城市節(jié)能減排可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略做出一定的貢獻。可以說，地鐵的出現(xiàn)，在很大程度上優(yōu)化了人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境。因此，本文開展了地鐵火災(zāi)事故的特點與防火安全工程建設(shè)的研究。

關(guān)鍵詞：地鐵；火災(zāi)；事故；特點；防火；安全工程

０引言

隨著地鐵在城市內(nèi)的普及化，越來越多的乘客開始關(guān)注地鐵建筑的安全性問題。尤其需要注意的是地鐵建筑中的火災(zāi)類事故，大部分地鐵建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的，在早晚高峰時期，地鐵內(nèi)客流量是相對大的，一旦在此時發(fā)生火災(zāi)事故，很可能出現(xiàn)人員傷亡事故，后果不堪設(shè)想，也會對地鐵交通行業(yè)的發(fā)展造成嚴重的負面影響［１］。因此，應(yīng)在地鐵建設(shè)的初期，做好防火安全工程的建設(shè)，并根據(jù)工程建設(shè)的特點，優(yōu)化地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)選高性能的材料作為地鐵建筑安全材料。

１地鐵火災(zāi)事故的特點

１．１疏散難度大

對地鐵中發(fā)生火災(zāi)事故時的特點進行分析，綜合地鐵建設(shè)方反饋結(jié)果，從火災(zāi)事故的疏散角度，進行火災(zāi)事故特點的分析，具體內(nèi)容見表１。

１．２滅火救災(zāi)困難

當?shù)罔F中出現(xiàn)火災(zāi)事故時，救援人員或消防人員需要進入地鐵內(nèi)部，但地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，部分行人通道或疏散通道的寬度較窄，而火災(zāi)在此種環(huán)境中的蔓延速度較快，當突發(fā)大型火災(zāi)事故時，通道將被火災(zāi)濃煙覆蓋，此時救援或逃生通道的能見度較低，環(huán)境溫度較高，即便救援人員身穿安全防護設(shè)備，但仍無法避免自身安全受到威脅［２］。當遇到高溫高熱環(huán)境時，地鐵的承重結(jié)構(gòu)（混凝土墻體）會在受到外界環(huán)境干擾與影響的條件下發(fā)生崩塌，此時地鐵內(nèi)部將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)坍塌的風(fēng)險。根據(jù)消防安全單位的實測調(diào)查可知，當混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境溫度＞３００℃時，結(jié)構(gòu)強度將呈現(xiàn)降低的趨勢，當混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境溫度＞４００℃時，結(jié)構(gòu)強度將呈現(xiàn)急劇降低的趨勢，當混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境溫度＞６００℃時，結(jié)構(gòu)表面將出現(xiàn)裂紋，當混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境溫度＞８００℃時，結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)開裂或坍塌等風(fēng)險與事故［３］。因此，可以認為當?shù)罔F建筑中發(fā)生火災(zāi)事故時，救援與滅火工作的實施是較為困難的。

２防火安全工程建設(shè)

２．１地鐵總平面防火安全布局設(shè)計

在對防火安全工程進行設(shè)計前，首先需要明確地鐵內(nèi)部主線的結(jié)構(gòu)組成，并根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，對總平面防火安全布局進圖１中，Ａ～Ｅ分別表示為：終點站、中間站、區(qū)域站、換乘站、樞紐站。結(jié)合圖１所示的地鐵主線路結(jié)構(gòu)，首先針對其出入口、消防出入口以及風(fēng)亭等附屬類的建筑設(shè)施布設(shè)位置進行設(shè)計，確保地鐵內(nèi)部出入段、敞口段以及周圍建筑物之間的防火距離符合建筑防火中的相關(guān)規(guī)定［５］。同時，對于地鐵與加油站、加氣站之間的防火距離應(yīng)當符合汽車加油站、加氣站的設(shè)計和施工規(guī)范設(shè)定。具體而言，針對進、排的高峰亭的風(fēng)口之間的間隔進行設(shè)計，應(yīng)當將排風(fēng)口以及活塞風(fēng)口設(shè)置在整個地鐵建筑結(jié)構(gòu)的進風(fēng)口之上；針對進風(fēng)口、排風(fēng)口之間的最小間距，應(yīng)當控制在不小于５ｍ的范圍內(nèi)，并且各個通風(fēng)口結(jié)構(gòu)不得同時開設(shè)在相同的方向上［６］。針對地鐵內(nèi)部安全疏散通道的設(shè)置，由于在地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)當中存在無法投射的區(qū)域，因此不能夠直接為其設(shè)置獨立的出入口。針對這一問題，在發(fā)生火災(zāi)事故時，地鐵內(nèi)部人員無法實現(xiàn)直接疏散，只能夠通過設(shè)置交通聯(lián)系廊的方式，構(gòu)建一個專用于火災(zāi)事故疏散的安全通道。同時，將更改通道口設(shè)置在下沉的廣場安全區(qū)當中，以此確保地鐵內(nèi)部特殊區(qū)域內(nèi)人員的合理疏散。根據(jù)上述論述，實現(xiàn)對地鐵總平面防火安全布局的設(shè)計。

２．２地鐵防火防煙分隔安全區(qū)設(shè)計

在地鐵內(nèi)部每一個站臺、站廳等公共區(qū)域內(nèi)，都需要劃分一個防火、防煙分區(qū)。同時，在地鐵內(nèi)部設(shè)備管理區(qū)域以及站廳公共區(qū)域內(nèi)也應(yīng)當設(shè)置不同的防火、防煙分區(qū)，并且確保每個防火、防煙分區(qū)的最大面積不超過１５００ｍ２。針對地鐵內(nèi)部不同車站排列方式，對其防火、防煙分區(qū)進行設(shè)計。首先，針對采用上、下重疊平行側(cè)方式設(shè)置站臺的車站防火、防煙分區(qū)進行設(shè)計。針對這一結(jié)構(gòu)類型的車站，在下層站臺內(nèi)設(shè)置一個能夠穿越整個上層站臺的樓梯、扶梯，并在上層扶梯的開口位置上設(shè)置一個防火、防煙分區(qū)（耐火極限為２．０ｈ，全封）；在上層站臺和下層站臺之間設(shè)置一個相互連接的扶梯結(jié)構(gòu)，并在下層站臺扶梯開口處設(shè)置一個防火、防煙分區(qū)，并在扶梯洞口位置上設(shè)置一個防火卷簾裝置。圖２為上、下重疊平行側(cè)方式設(shè)置站臺的車站防火、防煙分區(qū)設(shè)置示意圖。其次，針對多條線路在相同層結(jié)構(gòu)中的車站防火、防煙分區(qū)進行設(shè)計。在這種類型的車站與車站之間采用垂直方向上的防火墻結(jié)構(gòu)（耐火極限為２．０ｈ）的分隔方式，并結(jié)合實際情況，針對延伸的站臺可將其長度擴建到１０ｍ及以上。圖３為這種車站類型的防火、防煙分區(qū)平面設(shè)計圖。再次，針對站臺與站臺之間為點式換乘車站的通道防火、防煙分區(qū)進行設(shè)置。選擇在下層站臺的開口位置上增設(shè)防火、防煙分區(qū)，并同樣在通道口位置上設(shè)置防火卷簾裝置。當站廳層位于站臺層底部時，則需要將防火、防煙分區(qū)設(shè)置在站臺樓梯、扶梯開口位置上，并在電梯洞口位置上設(shè)置防火卷簾裝置。這種形式是最少見的一種地鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通常會在出入口位置上設(shè)置通道避讓深埋管線。最后，針對站臺與站臺之間存在設(shè)備層的結(jié)構(gòu)類型防火、防煙分區(qū)進行設(shè)計。可直接采用設(shè)置防火墻的方式建立防火、防煙分區(qū)，并選用耐火極限不小于２．５ｈ的防火墻。根據(jù)上述論述，針對不同的地鐵站臺類型，對其防火、防煙分隔安全區(qū)進行設(shè)計。

２．３防火封堵材料應(yīng)用

在完成對地鐵防火防煙分隔安全區(qū)設(shè)計后，還需要在具體建設(shè)過程中對防火封堵材料進行選擇。為了滿足地鐵防火安全需要，可選用泡沫型防火堵料或阻火模塊等材料，前者通常為液體狀態(tài)，在使用時可直接將其澆注在開口位置上，其中含有的物料成分會立即發(fā)泡并膨脹，根據(jù)實際開口形狀固化成為固體，并與開口位置緊密結(jié)合，從而實現(xiàn)理想封堵效果。當?shù)罔F中發(fā)生火災(zāi)事故時，將該材料噴灑在建筑結(jié)構(gòu)的開口位置上能夠通過其泡沫體的受熱膨脹特性防止火災(zāi)的進一步蔓延。尤其是針對地鐵設(shè)備層當中的各類電纜以及貫穿于整個建筑物的結(jié)構(gòu)，通過該材料的應(yīng)用可以實現(xiàn)對地鐵電纜的快速阻火隔斷。通常情況下，地鐵安全工程中的阻火單元在設(shè)計中需要以無機材料作為支撐，為了進一步實現(xiàn)對材料性能的優(yōu)化，需要在設(shè)計材料中增加膨脹助燃試劑，使用專用的模具，對材料進行壓縮，將此類材料代替地鐵工程建設(shè)中的其他材料，可以有效地提高地鐵建筑施工材料的綜合能力。同時，此類材料在實際應(yīng)用中具有耐腐蝕、耐熱、使用壽命長等優(yōu)勢，由于其中不含有鹵族元素，因此，一旦材料遇到著火點出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象，也不會在環(huán)境中揮發(fā)有毒有害的氣體。在實際施工過程中，防火封堵施工任務(wù)通常會被分配到不同的施工單位，進而造成防火封堵的施工標準出現(xiàn)差異，并且在材質(zhì)的選擇上也存在不同。因此，針對這一問題，需要在各個施工單位明確統(tǒng)一標準的基礎(chǔ)上，才能夠開展防火封堵材料的應(yīng)用與施工，從而確保達到理想的防火封堵效果。根據(jù)上述論述，在實際地鐵防火安全工程建設(shè)中應(yīng)當積極采取上述提到的兩種防火封堵材料，以此進一步提高地鐵整體的安全性。

３安全系數(shù)計算分析

選擇安全系數(shù)作為評價建設(shè)的防火安全工程可靠性的指標，其中地鐵防火工程的安全系數(shù)計算公式如下：Ａ＝ａ×ｂ×ｃ×ｄ（１）式中：Ａ為地鐵工程安全系數(shù)；ａ為地鐵總平面防火安全布局合理性；ｂ為地鐵防火防煙分隔區(qū)域安全性；ｃ為封堵材料防火性能；ｄ為安全疏散標識位置顯著性。上述計算公式中的五個參數(shù)取值都在０～１，Ａ＝１代表安全系數(shù)較高，Ａ＝０代表安全系數(shù)較低。ａ＝１代表地鐵總平面防火安全布局合理，ａ＝０代表防火安全布局不合理。ｂ＝１代表防火防煙分隔區(qū)域安全，ｂ＝０代表防火防煙分隔區(qū)域不安全。ｃ＝１代表材料防火性能較優(yōu)，ｃ＝０代表材料防火性能較差。ｄ＝１代表安全疏散標識位置明顯，可起到輔助疏散的作用，ｄ＝０代表安全疏散標識位置不明顯，無法在火災(zāi)事故中起到輔助人員安全疏散的作用。按照上述計算公式，對本文建設(shè)的地鐵防火安全工程與傳統(tǒng)方法建設(shè)的安全防火工程進行評價，評價結(jié)果見下：安全分區(qū)Ⅰ中，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．９９，傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．５４。安全分區(qū)Ⅱ中，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．９８，傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．５１。安全分區(qū)Ⅲ中，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．９７，傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．７５。安全分區(qū)Ⅳ中，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．９８，傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．６９。安全分區(qū)Ⅴ中，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．９７，傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)為０．７１。根據(jù)上述安全系數(shù)結(jié)果可以看出，本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)趨近于１．０，即按照本文提出的方法進行地鐵安全工程設(shè)計，可以提高地鐵建筑在投入使用后的安全系數(shù)，為乘客乘坐地鐵提供安全保障。

４結(jié)束語

保障地鐵乘客人身安全是發(fā)展我國地鐵交通行業(yè)的關(guān)鍵，任何一個城市的發(fā)展都離不開地鐵交通的支持，因此本文根據(jù)地鐵建筑發(fā)生火災(zāi)事故時的特點，進行了地鐵防火安全工程的開發(fā)與建設(shè)。將對比實驗作為依托，證明了本文方法建設(shè)工程的安全系數(shù)趨近于１．０，大于傳統(tǒng)方法建設(shè)工程的安全系數(shù)。因此，可在后續(xù)的工作中，將地鐵建筑建設(shè)與開發(fā)的重點置于安全層面，以優(yōu)化我國地鐵交通發(fā)展的環(huán)境。

作者:李冬冬 單位:中國水利水電第七工程局有限公司h