本文作者：邱速希 莊大建
1 前言
國內(nèi)城市經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展給城市帶來了勃勃生機,同時也使得城市的城主人口和流動人口急劇增加,城市空間變得狹窄,而隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展,居民購買力大大提高,城市的汽車保有量也急速增加,給城市道路帶來了巨大壓力,塞車成為了城市的一大特征,不僅降低了城市發(fā)展的效率,并且給城市居民工作生活帶來了極大的不便,因此發(fā)展地下軌道交通系統(tǒng),緩解城市地面道路的壓力,將成為我各大中型城市發(fā)展交通系統(tǒng)的趨勢。
地下軌道交通系統(tǒng)作為城市耒來交通主體,具有運送能力強、客流量大、運行準(zhǔn)時、運行速度快捷、運價低廉、無污染等一系列優(yōu)越的特點,目前國內(nèi)的北京、上海、廣州三大城市陸續(xù)投資建設(shè)了多條地下鐵路,特別是上海地下鐵路,已經(jīng)發(fā)展到了13條線,形成了四通八達,縱橫交錯地下交通網(wǎng),每年的客流量高達10億人次,為市民提供了便捷的同時,大大了緩解了城市地面交通壓力。
地下軌道交通系統(tǒng)之所以具有如此多的優(yōu)點,是因為其深人地下,其運行一般不受干擾和影響,由于其深入地下,人流交換場所也必然建設(shè)于地下深處,正是這種建筑深人地下,一旦發(fā)生意外危機,將會給乘客的生命安全帶來嚴(yán)重的威脅,造成群死群傷以及嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,其災(zāi)難程度將遠遠大于地面,由于災(zāi)難無法完全避免,特別是恐怖襲擊具有很大的隱蔽性,其發(fā)生時間、形式難以估計,因此需要采取有效的措施來減少災(zāi)難發(fā)生時所帶來的破壞。
2 地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難
2.1 地下軌道交通系統(tǒng)的主要災(zāi)難類型
縱觀近幾年來全世界陸續(xù)發(fā)生的地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難,無論是人為或是意外災(zāi)難,主要有以下幾種:
(1)火災(zāi):對于地下軌道交通建設(shè)和管理而言,火災(zāi)預(yù)防是非常重要的,因為火災(zāi)可以說是地下軌道交通的主要災(zāi)難,因為其破壞力及傷害力大,能造成火災(zāi)的隱患因素多;
(2)爆炸:地下軌道交通發(fā)生爆炸是近年來頻頻發(fā)生的事件,主要是由于恐怖襲擊所引起的,基本屬于人為制造災(zāi)難;
(3)生物或化學(xué)襲擊:生物或化學(xué)武器具有隱蔽性和欺騙性強的特點,容易逃避檢測,其在空氣中的傳播速度快,感染力強,一旦在地鐵發(fā)生這種類型的襲擊,很容易造成大面積的感染。
而無論是人為的或意外的火災(zāi)災(zāi)難、爆炸災(zāi)難或生物襲擊,對于人流
密度大,人流集中的地下交通系統(tǒng)而已,災(zāi)難一旦發(fā)生,所造成的人員傷亡都是非常巨大的,從1987年的倫敦地鐵火災(zāi)到2003年的韓國大邱市地鐵火災(zāi),從2004 年的莫斯科地鐵爆炸案到2005年的西馬德里地鐵大爆炸以及1985年日本東京地鐵的沙林毒氣案都證明地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難的巨大殺傷力。
2.2 地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難特征
與地面建筑不同,地下軌道交通系統(tǒng)配套建筑設(shè)施位于地下,因此發(fā)生其災(zāi)難具有自身的特征,其主要表現(xiàn)在:
(1)人流場所空間小并且相對
密封,發(fā)生火災(zāi)時,熱量容易聚集,環(huán)境溫升速度快,并且由于空間密閉,火焰燃燒不充分,煙霧量大濃度高,煙霧難以排除,嚴(yán)重影響人流逃生;爆炸時,空間小,爆炸沖擊波沖擊力大;
(2)逃生困難:地下軌道交通系統(tǒng)的人流交換場所位于地下,而逃生通道狹窄,疏散距離長,不利于逃生,并且人流密度大,恐慌時,容易產(chǎn)生踩踏事故,另一方面,人員逃生由下而上,也給逃生帶來更大難度;
(3)救援困難:由于建筑深入地下,受空間限制,發(fā)生災(zāi)難時,救援人員難以即刻到場實施救援工作,特別是火災(zāi)時,救援工作更是容易受外界環(huán)境條件的限制。
2.3 地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難的原因
通過分析早期的倫敦地下鐵路火災(zāi)到近期的地下鐵路爆炸災(zāi)難,地下軌道交通系統(tǒng)災(zāi)難的發(fā)生的原因,主要有幾種:
(1)人為災(zāi)難:人為因素是大部分地下軌道交通災(zāi)難的主要原因,部分人可能會由于家庭、情感、經(jīng)濟等原因而造成心理失控,從而對社會產(chǎn)生報復(fù)行為,也有極端分子由于宗教、政治、種族的原因而對大眾采取極端的行為;
(2)監(jiān)管難度大:人為災(zāi)難是主要的因素,通過檢測控制來減少人為因素是最有效的措施,由于地下軌道交通系統(tǒng)人流密度大,人流速度快,采取和機場同等程度的安檢力度是很難以實現(xiàn)的,即使采取更大程度的監(jiān)管,也不能完全杜絕極端分子的極端行為,近期的底特律飛機爆炸未遂案就是一個明顯的例子;
(3)環(huán)境原因:地下空間濕度較大,電器
設(shè)備容易受潮起火,同時地下也是老鼠活動的場所,也有可能咬破電纜導(dǎo)致電線路起火,但環(huán)境因素畢竟可以通過工作人員來達到盡量排除的目的。
3 地鐵站區(qū)域安防分隔
地鐵災(zāi)難發(fā)生的預(yù)先防范難度非常大,災(zāi)難發(fā)生后的救援工作也極其不容易,早在國家進行大規(guī)模地地鐵建設(shè)之前,地鐵的安防問題就成為政府部分、建筑設(shè)計單位與以及廣大群眾關(guān)注的焦點,有關(guān)人員并就地鐵的
防火、
防爆問題進行了深入的研究和探討并提出了建立應(yīng)急指揮系統(tǒng)、應(yīng)急保證體系和《地鐵爆炸應(yīng)急預(yù)案》、《地鐵疫情的應(yīng)急預(yù)案》、《地鐵火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案》以及《地鐵火災(zāi)區(qū)間救援方案》等一系列應(yīng)急預(yù)案的建議,國標(biāo)《地鐵設(shè)計規(guī)范》
GB50157-2003也提到對地鐵火災(zāi)的防范和救援。
對于地鐵安防而言,僅僅關(guān)注于應(yīng)急處理是不夠的,災(zāi)難的處理和救援需要一定的時間才能到位得以實施,因此對于乘客而言,在救援工作到位之前,適當(dāng)?shù)念A(yù)防設(shè)施或設(shè)備保障其安全或為其爭取逃生時間顯得非常重要,將火災(zāi)、爆炸襲擊甚至生物襲擊分隔或限制在區(qū)域,阻止其向另外一個區(qū)域蔓延或波及,就地鐵建筑安防而言,可以將地鐵站空間與地鐵空間劃為兩個的分區(qū),在這兩個區(qū)間采取有效的安防分隔結(jié)構(gòu),可以將發(fā)生在地鐵站(地鐵上)的災(zāi)難與地鐵上(地鐵站)有效地分隔開來。
采用適用于地鐵軌道交通并具有防火、防炸彈保障的安防
玻璃系統(tǒng)是解決這一分隔問題的有效方案,采用安防玻璃系統(tǒng)可以保持地鐵站原先通透的建筑外觀,保留乘客與地鐵的人車交流,更重要的是,這種玻璃安防系統(tǒng)提供一種安全保障,可以有效地阻隔各種災(zāi)難的蔓延。
從設(shè)計圖1和實際應(yīng)用圖2中可以看到,安防玻璃系統(tǒng)將地鐵站臺人流與地鐵分隔開來,形成兩個分區(qū),這種安防分隔形式可以有效地將災(zāi)難隔開,防止災(zāi)難在地鐵站臺與地鐵上之間的蔓延。
4 安防玻璃系統(tǒng)
具有防火、防炸藥爆炸功能的安防玻璃系統(tǒng)主要應(yīng)用于分區(qū)
隔斷,對于火災(zāi)而言,其作用在于將阻擋在特定的區(qū)域,防止火災(zāi)在不同區(qū)域之間的蔓延,并能有效地阻隔煙霧的滲透,對于炸藥爆炸而言,安防玻璃系統(tǒng)能阻隔并吸收爆炸沖擊波,并阻止高速飛濺的破碎物質(zhì),因此具有保障乘客安全,為乘客逃生爭取時間預(yù)防功能,典型的安防玻璃系統(tǒng)由具有防火、防炸藥爆炸功能的安防玻璃和配套支撐
框架組成。
4.1 安防玻璃的防火分隔
地鐵有火災(zāi)、地震、人為災(zāi)難等十幾種災(zāi)難,但火災(zāi)事故最多,并且人員傷亡和經(jīng)濟損失最嚴(yán)重,所以地鐵防范災(zāi)難通常把火災(zāi)放在主要地位,《地鐵設(shè)計規(guī)范》
GB50157-2003并就此安防問題提出了“預(yù)防為主,防消結(jié)合”的指導(dǎo)方針,安防玻璃的防火功能為實施這一方針提供了解決的方案。
從表1可以看出,安防玻璃具有良好的防火性能,能防止火災(zāi)蔓延,同時能阻隔火災(zāi)濃煙。
采用CFD軟件對地鐵火災(zāi)情況進行分析,從分析圖中可以看到,作為屏蔽
門系統(tǒng)的安防玻璃對地鐵站臺火災(zāi)濃煙有良好的阻隔作用。
4.2 安防玻璃的爆炸隔離
隨著我國民族分裂勢力有所抬頭、非法宗教團體的出現(xiàn)和社會不穩(wěn)定因素的增多,在全球爆炸恐怖活動日益泛濫的今天,我國也難獨其身,炸藥爆炸作為地鐵恐怖活動的主要手段之一,爆炸物技術(shù)含量高,破壞力越來越大,地鐵的防災(zāi)不僅需要大力關(guān)注火災(zāi)問題,防爆炸也是地鐵防災(zāi)的重點問題,所以必須采用有效的隔離手段,安防玻璃具有高
強度和抗撓性能,能充分阻擋并吸收爆炸沖擊波,并且由于其高強度性能使其具有良好的抗重物沖擊性能,能抵御爆炸時飛濺的高速物體,實現(xiàn)完好的分隔功能,另一方面,
夾層安防玻璃是采用
單片防火玻璃為基片,因此同時具各良好的防火性能。
4.3 配套鋼框架型材
作為一個系統(tǒng),不僅安防玻璃需要具各有防火、防爆炸能力,配套的框架型材也需要具各有相應(yīng)的性能,否則,框架一旦失去支撐作用,安防玻璃也將會由于失去支撐而無法提供完好的性能,另一方面,地鐵站作為人流密集的活動公共場所,所采用的配套型材必須有精致的外觀質(zhì)量,滿足這些條件的型材只有采用一次成型的鋼框架型材,目前國內(nèi)外能生產(chǎn)這種類型的
鋼型材國外有
意大利foter、瑞士的janson等,國內(nèi)的只有廣東金剛玻璃科技股份有限公司,特別是廣東金剛玻璃科技股份有限公司的鋼型材,作為生產(chǎn)
冷彎鋼型材的后起之秀,在吸收了國外的鋼型材設(shè)計優(yōu)點和生產(chǎn)技術(shù)的同時,結(jié)合自身的技術(shù),根據(jù)防生學(xué)設(shè)計并采用一次冷彎成型工藝所生產(chǎn)的鋼框架型材具有防火、防爆炸的優(yōu)越性能,并且外觀精致美觀。
5 結(jié)束語
地下軌道交通安防玻璃系統(tǒng)作為具有特性功能的玻璃系統(tǒng),其作用就如同《高層
建筑防火規(guī)范》中的火災(zāi)預(yù)防作用一樣,目的是為了阻止各種災(zāi)難對不同區(qū)域的波及,為災(zāi)難中其它區(qū)域的人群爭取逃生的時間和空間,有效的減少災(zāi)難所造成的傷亡,為人群提供一道安全的保障,采用這種安防玻璃系統(tǒng),也符合了《地鐵設(shè)計規(guī)范》所強調(diào)的“預(yù)防為主”的安全預(yù)防措施,目前上海地鐵的多個地鐵站已經(jīng)采用了具有防火性能的安防玻璃,是地鐵災(zāi)難預(yù)防的先行者,體現(xiàn)了上海政府對地鐵安防的重視,但遺憾的是該安防玻璃并不具各防爆炸性能,相信國內(nèi)地鐵站將陸續(xù)采用具有防火、防爆炸的安防玻璃系統(tǒng),以提高其安全性。
參考文獻
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[2] 高俊、范永輝.《城市地鐵防火反恐芻議》,綜合運輸,2005.06
[3] 耿民、王小平.《恐怖襲擊下地鐵防(反)恐研究概況》,城市軌道交通網(wǎng),2008
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