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摘要：當前地鐵在城市當中的普及使得相關人員對地鐵建筑的安全性關注度不斷提高，對于在城市中生活的群體而言，地鐵是人們日常出行的關鍵交通工具之一，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，在很大程度上優(yōu)化了人們日常生活環(huán)境。因此，本文開展了地鐵火災事故的特點與防火安全工程建設的研究。

關鍵詞：地鐵；火災；事故；特點；防火；安全工程

０引言

隨著地鐵在城市內的普及化，越來越多的乘客開始關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類事故，大部分地鐵建筑的內部結構是十分復雜的，在早晚高峰時期，地鐵內客流量是相對大的，一旦在此時發(fā)生火災事故，很可能出現人員傷亡事故，后果不堪設想，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，應在地鐵建設的初期，做好防火安全工程的建設，并根據工程建設的特點，優(yōu)化地鐵內部結構，優(yōu)選高性能的材料作為地鐵建筑安全材料。

１地鐵火災事故的特點

１．１疏散難度大

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

１．２滅火救災困難

當地鐵中出現火災事故時，救援人員或消防人員需要進入地鐵內部，但地鐵內部結構較為復雜，部分行人通道或疏散通道的寬度較窄，而火災在此種環(huán)境中的蔓延速度較快，當突發(fā)大型火災事故時，通道將被火災濃煙覆蓋，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，地鐵的承重結構（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，此時地鐵內部將出現結構坍塌的風險。根據消防安全單位的實測調查可知，當混凝土結構所處的環(huán)境溫度＞３００℃時，結構強度將呈現降低的趨勢，當混凝土結構所處的環(huán)境溫度＞４００℃時，結構強度將呈現急劇降低的趨勢，當混凝土結構所處的環(huán)境溫度＞６００℃時，結構表面將出現裂紋，當混凝土結構所處的環(huán)境溫度＞８００℃時，結構將出現開裂或坍塌等風險與事故［３］。因此，可以認為當地鐵建筑中發(fā)生火災事故時，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

２．１地鐵總平面防火安全布局設計

在對防火安全工程進行設計前，首先需要明確地鐵內部主線的結構組成，并根據其結構特點，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。結合圖１所示的地鐵主線路結構，首先針對其出入口、消防出入口以及風亭等附屬類的建筑設施布設位置進行設計，確保地鐵內部出入段、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當符合汽車加油站、加氣站的設計和施工規(guī)范設定。具體而言，針對進、排的高峰亭的風口之間的間隔進行設計，應當將排風口以及活塞風口設置在整個地鐵建筑結構的進風口之上；針對進風口、排風口之間的最小間距，應當控制在不小于５ｍ的范圍內，并且各個通風口結構不得同時開設在相同的方向上［６］。針對地鐵內部安全疏散通道的設置，由于在地鐵內部結構當中存在無法投射的區(qū)域，因此不能夠直接為其設置獨立的出入口。針對這一問題，在發(fā)生火災事故時，地鐵內部人員無法實現直接疏散，只能夠通過設置交通聯(lián)系廊的方式，構建一個專用于火災事故疏散的安全通道。同時，將更改通道口設置在下沉的廣場安全區(qū)當中，以此確保地鐵內部特殊區(qū)域內人員的合理疏散。根據上述論述，實現對地鐵總平面防火安全布局的設計。

２．２地鐵防火防煙分隔安全區(qū)設計

在地鐵內部每一個站臺、站廳等公共區(qū)域內，都需要劃分一個防火、防煙分區(qū)。同時，在地鐵內部設備管理區(qū)域以及站廳公共區(qū)域內也應當設置不同的防火、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。針對地鐵內部不同車站排列方式，對其防火、防煙分區(qū)進行設計。首先，針對采用上、下重疊平行側方式設置站臺的車站防火、防煙分區(qū)進行設計。針對這一結構類型的車站，在下層站臺內設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置一個相互連接的扶梯結構，并在下層站臺扶梯開口處設置一個防火、防煙分區(qū)，并在扶梯洞口位置上設置一個防火卷簾裝置。圖２為上、下重疊平行側方式設置站臺的車站防火、防煙分區(qū)設置示意圖。其次，針對多條線路在相同層結構中的車站防火、防煙分區(qū)進行設計。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構（耐火極限為２．０ｈ）的分隔方式，并結合實際情況，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)進行設置。選擇在下層站臺的開口位置上增設防火、防煙分區(qū)，并同樣在通道口位置上設置防火卷簾裝置。當站廳層位于站臺層底部時，則需要將防火、防煙分區(qū)設置在站臺樓梯、扶梯開口位置上，并在電梯洞口位置上設置防火卷簾裝置。這種形式是最少見的一種地鐵內部結構，通常會在出入口位置上設置通道避讓深埋管線。最后，針對站臺與站臺之間存在設備層的結構類型防火、防煙分區(qū)進行設計。可直接采用設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)進行設計。

２．３防火封堵材料應用

在完成對地鐵防火防煙分隔安全區(qū)設計后，還需要在具體建設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，根據實際開口形狀固化成為固體，并與開口位置緊密結合，從而實現理想封堵效果。當地鐵中發(fā)生火災事故時，將該材料噴灑在建筑結構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的進一步蔓延。尤其是針對地鐵設備層當中的各類電纜以及貫穿于整個建筑物的結構，通過該材料的應用可以實現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計中需要以無機材料作為支撐，為了進一步實現對材料性能的優(yōu)化，需要在設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燃燒現象，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差異，并且在材質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)一標準的基礎上，才能夠開展防火封堵材料的應用與施工，從而確保達到理想的防火封堵效果。根據上述論述，在實際地鐵防火安全工程建設中應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安全系數計算分析

選擇安全系數作為評價建設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計算公式如下：Ａ＝ａ×ｂ×ｃ×ｄ（１）式中：Ａ為地鐵工程安全系數；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取值都在０～１，Ａ＝１代表安全系數較高，Ａ＝０代表安全系數較低。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，對本文建設的地鐵防火安全工程與傳統(tǒng)方法建設的安全防火工程進行評價，評價結果見下：安全分區(qū)Ⅰ中，本文方法建設工程的安全系數為０．９９，傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數為０．５４。安全分區(qū)Ⅱ中，本文方法建設工程的安全系數為０．９８，傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數為０．５１。安全分區(qū)Ⅲ中，本文方法建設工程的安全系數為０．９７，傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數為０．７５。安全分區(qū)Ⅳ中，本文方法建設工程的安全系數為０．９８，傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數為０．６９。安全分區(qū)Ⅴ中，本文方法建設工程的安全系數為０．９７，傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數為０．７１。根據上述安全系數結果可以看出，本文方法建設工程的安全系數趨近于１．０，即按照本文提出的方法進行地鐵安全工程設計，可以提高地鐵建筑在投入使用后的安全系數，為乘客乘坐地鐵提供安全保障。

４結束語

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，因此本文根據地鐵建筑發(fā)生火災事故時的特點，進行了地鐵防火安全工程的開發(fā)與建設。將對比實驗作為依托，證明了本文方法建設工程的安全系數趨近于１．０，大于傳統(tǒng)方法建設工程的安全系數。因此，可在后續(xù)的工作中，將地鐵建筑建設與開發(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