漆政昆 李 元

海軍蚌埠士官學(xué)校兵器系

交通樞紐綜合體消防安全問題及解決的方法

漆政昆 李 元

海軍蚌埠士官學(xué)校兵器系

為了避免交通樞紐綜合體內(nèi)部火災(zāi)造成的巨大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，基于交通樞紐綜合體的本身特點(diǎn)，分析其火災(zāi)特點(diǎn)，探究綜合體內(nèi)部存在的主要消防問題，并針對(duì)存在的問題提出相關(guān)解決方法，旨在為交通樞紐綜合體的消防設(shè)計(jì)提供參考。結(jié)果表明：綜合體內(nèi)部可以通過設(shè)計(jì)聯(lián)系通道作為防火隔離帶的方法來進(jìn)行防火分隔；合理劃分防煙分區(qū)，控制煙氣蔓延，有效的布置排煙通風(fēng)裝置，采用“準(zhǔn)安全區(qū)”，合理設(shè)置樓梯、疏散通道和安全出口，確保疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)有效且易辨別，制定消防應(yīng)急預(yù)案和做好人員安全教育是保證人員安全疏散的關(guān)鍵。

交通樞紐綜合體；消防安全；安全疏散；防火隔離帶

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，商務(wù)、旅游等大量人群穿梭在各個(gè)城市之間，傳統(tǒng)的客運(yùn)樞紐功能單一，乘客換乘效率低下，綜合化程度較低，已經(jīng)漸漸成為制約城市化進(jìn)程的瓶頸。為了滿足城市發(fā)展的需要，以綜合化的功能、多元化的服務(wù)、一體化的空間和拓展式的結(jié)構(gòu)為基本特征的交通樞紐綜合體日益涌現(xiàn)，如上海虹橋、北京南站、新廣州站等等。這些交通樞紐綜合體空間巨大，建筑結(jié)構(gòu)特殊，不僅集多種交通方式為一體， 而且還綜合了商業(yè)、辦公、餐飲、娛樂等多種功能。交通樞紐綜合體內(nèi)部人流密集、設(shè)備種類很多，起火原因多樣，極易發(fā)生火災(zāi)，而且火災(zāi)時(shí)容易造成群死群傷的重大事故。例如倫敦皇十字地鐵車站的火災(zāi)的起因就是由于乘客將帶火的火柴梗扔進(jìn)了自動(dòng)扶梯內(nèi)點(diǎn)燃了自動(dòng)扶梯下面的油脂臟物而造成的，這場大火使32人喪生（其中包括一名消防員），共造成100多人受傷；而廣州地鐵一號(hào)線東山口站降壓配電所因電器設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)，由于發(fā)現(xiàn)及時(shí)，處置得當(dāng)，未釀成人員傷亡事故，但是火災(zāi)卻造成直接經(jīng)濟(jì)損失20.6萬元。因此，交通樞紐綜合體安全問題已漸漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

1　交通樞紐綜合體的特點(diǎn)

1.1綜合化的客運(yùn)交通

交通樞紐綜合體一般以火車站、機(jī)場、地鐵為依托， 在修建過程中， 以其原有比較發(fā)達(dá)的軌道交通網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)， 將長途汽車站、市內(nèi)公交車站、出租車站、停車場等場所集中設(shè)計(jì)，在同一座大型建筑物內(nèi)形成一個(gè)具有多種交通方式的大型換乘樞紐。

1.2多元化的服務(wù)功能

綜合體內(nèi)部還修建有商業(yè)中心、服務(wù)中心和娛樂中心等公共場所， 它既緩解了城市用地緊張的矛盾，又方便了城市人群的生活，還能繁榮地區(qū)經(jīng)濟(jì)，傳播城市文明。它在滿足旅客各種交通需求的前提下，使旅客可以把以前單純的候車時(shí)間用來購物或者完成其他日常工作， 促進(jìn)了客運(yùn)服務(wù)的多元化，增加了公共交通的吸引力和客運(yùn)量，提高了樞紐空間的立體利用程度。

1.3方便快捷的換乘方式

在交通樞紐綜合體內(nèi)部經(jīng)過科學(xué)設(shè)計(jì)與合理組織，利用各種垂直、水平連接通道，如：自動(dòng)扶梯、一般樓梯和連接通道等，實(shí)現(xiàn)地下、地面、高架橋多層次同時(shí)使用，構(gòu)成立體的換乘空間，最大限度的實(shí)現(xiàn)“零換乘”。而且在換乘過程中，換乘流線清晰，指示清楚，車流和人流分離， 保證乘客的安全，極大的提高了乘客的出行效率。

1.4一體化的空間

相比于傳統(tǒng)的封閉、單一的車站候車室，交通樞紐綜合體內(nèi)的換乘空間采用大空間，靈活分隔，空間相對(duì)簡化并與其他功能空間融為一體，其開放性和綜合性非常強(qiáng)。站臺(tái)空間不僅僅作為乘客上下的通道，也加入了商業(yè)、娛樂業(yè)等服務(wù)內(nèi)容，乘客在站臺(tái)就可使用綜合體中多種服務(wù)設(shè)施。

現(xiàn)代交通樞紐綜合體的廣場空間也已經(jīng)相對(duì)簡化，作為一種快速通過的輔助換乘空間，漸漸與綜合體內(nèi)的建筑空間融為一體。在服務(wù)交通為主的廣場中，乘客將不會(huì)過多聚集，為人流提供了安全舒適的周邊環(huán)境，減少了一些由于人流擁堵而產(chǎn)生的社會(huì)問題。

2　交通樞紐綜合體火災(zāi)特點(diǎn)

2.1火災(zāi)誘因多

交通樞紐綜合體內(nèi)部人員集散量大，不光有過往的乘客，還有在內(nèi)部工作和服務(wù)的人員，而且綜合體內(nèi)部設(shè)備種類很多，起火原因多樣。首先，因?yàn)榫C合體功能多，用電設(shè)備自然增多，如辦公設(shè)備、照明器材、裝飾燈具、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、廣播廣告設(shè)備等，這些用電設(shè)備安裝電線一般比較隱蔽，而且線路非常復(fù)雜，有的電器存在功率很大，或者長時(shí)間使用的問題，很容易造成火災(zāi)；其次，樞紐內(nèi)部的人員流動(dòng)性大，人群素質(zhì)高低不一，難免有人不遵守規(guī)定私自攜帶易燃易爆物品或者亂扔煙頭、火柴，一旦疏忽也會(huì)引起火災(zāi)危險(xiǎn)；再次，內(nèi)部業(yè)務(wù)人員在維修、使用電器設(shè)備過程中，也可能存在違反操作規(guī)程的情況，這些都有引發(fā)火災(zāi)的可能［1］。除此之外，有些人為破壞、恐怖活動(dòng)或者地震等自然災(zāi)害引發(fā)的次生災(zāi)害也都能夠引起火災(zāi)。

2.2可燃物種類繁多，火災(zāi)荷載大

在綜合體換乘中心內(nèi)可燃物主要來自四個(gè)方面：可燃物機(jī)動(dòng)車輛中油箱所攜帶的燃油；旅客攜帶的各種行李；汽車內(nèi)座椅、窗簾等各種可燃物；建筑物室內(nèi)裝修材料［2］。而在商業(yè)區(qū)里，由于餐飲店、食品店、服裝店、報(bào)亭等服務(wù)場所分布密集，經(jīng)營商品種類繁多，而且其中大部分為可燃物，所以火災(zāi)載荷比較大。而在以上這些可燃物中又存在著大量的塑料、橡膠、合成纖維等高分子材料制品，這些材料在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的濃煙，使得空間的能見度急劇下降，同時(shí)釋放出CO、CO2、NOX、Cl2、HCL、NH3、HCN等大量有毒有害氣體［3］，能夠使人窒息昏迷，嚴(yán)重影響人員安全疏散。

2.3火災(zāi)蔓延迅速

交通樞紐綜合體建筑內(nèi)部空間巨大，而且與建筑物內(nèi)的其它空間相互連通，氧氣非常充足，如果發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)形成“燃料支配型燃燒”，由于內(nèi)部可燃物很多，火勢容易迅速蔓延造成大規(guī)?；馂?zāi)［4］。綜合體內(nèi)部樓層之間一般用自動(dòng)扶梯連接，有些也存在一通到頂?shù)闹型タ臻g，火災(zāi)在這些豎向通道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，煙氣迅猛蔓延，從而威脅到整棟建筑物的安全。實(shí)驗(yàn)證明，煙氣沿樓梯間、管道井、電纜井等豎向通道的豎直擴(kuò)散蔓延的速度為3～4m/s，即在半分鐘內(nèi)，煙氣就能沿著豎向通道從底層擴(kuò)散到100m高度處［5］。

2.4建筑多采用鋼結(jié)構(gòu)，火災(zāi)時(shí)易發(fā)生坍塌

現(xiàn)在交通樞紐綜合體建筑大多采用大跨空間的鋼結(jié)構(gòu)，這樣可以降低造價(jià)，縮短工期，并使內(nèi)部空間通透寬敞，但是一旦發(fā)生火災(zāi)，高溫?zé)煔夂洼椛錈崃繉?huì)使建筑空間內(nèi)的溫度迅速上升，黃玨倩［6］等人計(jì)算了大空間火災(zāi)中火焰輻射對(duì)鋼構(gòu)件升溫的影響，一般鋼結(jié)構(gòu)的臨界溫度為542℃，所以對(duì)于綜合體這樣的大型建筑來說，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)很容易產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)變形，坍塌。例如最近發(fā)生的武漢“712”重大火災(zāi)事故的起火建筑就是鋼結(jié)構(gòu)單體建筑，在火災(zāi)過程中屋頂坍塌堵死了兩個(gè)安全出口，造成了15人被燒死的慘劇。

2.5人員疏散困難

對(duì)于交通樞紐綜合體這種大型建筑來說，其空間開闊，內(nèi)部通道縱橫交錯(cuò)、錯(cuò)綜復(fù)雜，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，若標(biāo)志指示不清，很容易使人迷失方向，不利于人群快速疏散。而且在綜合體內(nèi)的人員密集，成分復(fù)雜，在火災(zāi)情況下可能會(huì)出現(xiàn)部分人員情緒失常的現(xiàn)象，導(dǎo)致人群出現(xiàn)混亂，在疏散時(shí)容易發(fā)生碰撞、擠壓事故引起傷亡。

3　交通樞紐綜合體存在的消防問題

3.1防火分區(qū)劃分

通常情況下，防火墻、甲級(jí)防火門或者是防火卷簾是劃分防火分區(qū)，限制火災(zāi)蔓延的有效手段，而在綜合體內(nèi)，為了保證交通換乘的連貫性和通暢性，這些措施就會(huì)或多或少的影響到建筑功能的實(shí)現(xiàn)，所以通常會(huì)出現(xiàn)防火分區(qū)面積過大，安全疏散距離過長等問題。在綜合體的地下層中，存在著不少樓梯間，電梯井，管道井，電纜井，通風(fēng)井等豎向井道，這些部位都給防火分區(qū)、防煙分隔處理增加了難度，如果處理設(shè)置不當(dāng)就會(huì)成為火災(zāi)蔓延和煙氣流動(dòng)的通道［7］。

3.2通風(fēng)和防排煙設(shè)計(jì)

由于建筑空間大，供氧充足，火災(zāi)會(huì)持續(xù)燃燒蔓延，但是不會(huì)發(fā)生轟燃。燃燒產(chǎn)生的大量煙氣容易擴(kuò)散彌漫，著火點(diǎn)所在區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)關(guān)閉， 但相鄰區(qū)域的空調(diào)系統(tǒng)仍在運(yùn)行， 造成層化后的煙氣加速水平向擴(kuò)散［8］。所以綜合體內(nèi)的煙氣控制系統(tǒng)能否有效排出煙氣是直接影響到人員疏散及火災(zāi)撲救的關(guān)鍵所在，因此合理地設(shè)計(jì)煙氣控制系統(tǒng)是保證綜合體火災(zāi)安全的重要條件［9］。

3.3人員安全疏散方面

（1）疏散距離長。

由于綜合體內(nèi)大空間結(jié)構(gòu)的原因，單層平面面積巨大，導(dǎo)致內(nèi)部人員疏散距離和時(shí)間都較長。例如：站臺(tái)到安全出入口的疏散距離超過50m，換乘通道或進(jìn)入其他公共場所的通道長度超過60m，有些甚至在100m以上。

（2）樓梯、通道、出入口、檢票口等空間節(jié)點(diǎn)帶來的疏散瓶頸。

交通樞紐綜合體內(nèi)部有多個(gè)空間區(qū)域，空間與空間的連接通過樓梯、聯(lián)系通道和出入口等空間節(jié)點(diǎn)，在發(fā)生火災(zāi)的情況下，疏散人群從寬大空間進(jìn)入這類節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)側(cè)面擠入的人群阻礙正面人流的情況，使得人群密度迅速增加，形成人群“成拱現(xiàn)象”［10］，導(dǎo)致人群通過效率大大降低，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)人群擁擠踩踏事故造成大量傷亡。

（3）人員心理因素產(chǎn)生的不利影響。

災(zāi)害發(fā)生時(shí)人員不可避免會(huì)產(chǎn)生恐慌情緒，變得焦慮、緊張，有些反應(yīng)過激的人員甚至?xí)适Ю碇恰Ｔ诮煌屑~綜合體內(nèi)，由于人員對(duì)環(huán)境陌生，會(huì)加劇火災(zāi)條件下人員的恐慌和心理壓力。除此之外，在人員密集場合，從眾效應(yīng)對(duì)疏散也會(huì)產(chǎn)生不利影響，可能在被誤導(dǎo)后人員會(huì)失去寶貴的逃生時(shí)間［11］。

（4）安全管理方面的漏洞。

安全管理是對(duì)人、物和環(huán)境因素狀態(tài)的管理，有效地控制人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。理想狀態(tài)是在確認(rèn)火災(zāi)發(fā)生后，要統(tǒng)一指揮，由訓(xùn)練有素的安全人員負(fù)責(zé)引導(dǎo)旅客進(jìn)行疏散，但是實(shí)際火災(zāi)發(fā)生時(shí)卻會(huì)出現(xiàn)多種狀況，比如安全人員自己先逃離現(xiàn)場，安全出口被封鎖未開啟等等，這些情況都會(huì)造成疏散人員的混亂與死亡。

4　交通樞紐綜合體消防問題解決方案

4.1以防火隔離帶的形式劃分防火分區(qū)

防火隔離帶是在不同的功能大廳之間設(shè)置一定寬度的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)嚴(yán)格禁止設(shè)置任何可燃物，并通過輻射模型來計(jì)算隔離帶需要的有效寬度以保證火災(zāi)時(shí)一側(cè)的火焰不會(huì)輻射蔓延至另外一側(cè)。通過“防火隔離帶”分隔的防火分區(qū)亦被稱為邏輯上的防火分區(qū)。為了在保證綜合體內(nèi)各區(qū)域消防安全水平的同時(shí)，最大限度的保持各部分建筑的使用功能，上海虹橋交通樞紐綜合體內(nèi)西航站樓、東交通廣場、磁懸浮車站、商業(yè)區(qū)域有較多連通區(qū)域運(yùn)用“防火隔離帶”進(jìn)行分隔［12］。具體做法是在這些不同功能的空間區(qū)域中， 區(qū)域之間設(shè)計(jì)聯(lián)系通道進(jìn)行連接，這樣將聯(lián)系通道作為防火的隔離帶， 通過計(jì)算確定通道有效的長度保證火災(zāi)不會(huì)蔓延到相鄰區(qū)域，達(dá)到分隔的目的。另外，由于防火隔離帶平常僅作為交通聯(lián)系通道， 因此增大了其不被占用的可能性，也保證了防火隔離的有效性［8］。

4.2合理設(shè)置防煙分區(qū)，布置通風(fēng)排煙裝置

由于交通樞紐綜合體較地鐵單站結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此要按照火災(zāi)煙氣毒害特性和流動(dòng)規(guī)律，結(jié)合換乘空間的防排煙運(yùn)行模式，制定合理的通風(fēng)排煙方式。楊君濤［13］等人在上海中山北路車站，搭建了一個(gè)地鐵站臺(tái)與站廳的實(shí)體模型，進(jìn)行火災(zāi)實(shí)驗(yàn)，測量了站臺(tái)與站廳之間的樓梯處煙氣蔓延速度和溫度等火災(zāi)參數(shù)，為有效控制煙氣蔓延以及合理設(shè)置通風(fēng)排煙提供了理論依據(jù)。但是，對(duì)于交通樞紐綜合體這種多站臺(tái)，多站廳的大型建筑，內(nèi)部的火災(zāi)煙氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律仍然是亟待研究的問題，目前可以通過小尺寸實(shí)驗(yàn)或者是火災(zāi)模擬軟件來對(duì)此進(jìn)行模擬計(jì)算分析。

4.3安全疏散的對(duì)策

（1）可將綜合體內(nèi)的換乘大廳等大空間場所設(shè)計(jì)成“準(zhǔn)安全區(qū)”［14］。

由于交通樞紐綜合體內(nèi)部空間巨大，通常防火分區(qū)面積過大，在人員疏散過程中會(huì)遇到安全疏散距離過長的問題。所以針對(duì)交通樞紐存在的疏散問題，可以采用設(shè)置“準(zhǔn)安全區(qū)”的方法來解決?！皽?zhǔn)安全區(qū)”是吳鳳等人在研究大型地下商場人員疏散問題提出來的，這種方法專門針對(duì)大型建筑中防火分區(qū)面積過大超出現(xiàn)有規(guī)范要求的建筑部位［15］。 “準(zhǔn)安全區(qū)”是指在大型建筑內(nèi)部的某個(gè)區(qū)域，該區(qū)域本身沒有火災(zāi)隱患，也不存在較大火災(zāi)疏散危險(xiǎn)，在火災(zāi)時(shí)可以讓疏散人員在此區(qū)域短暫安全停留，為人員實(shí)現(xiàn)“分階段疏散策略”提供有利條件。肖春花等人根據(jù)綜合交通樞紐內(nèi)人員疏散特點(diǎn)，參考現(xiàn)有大多數(shù)性能化防火論證的實(shí)際工程，將“準(zhǔn)安全區(qū)”的安全時(shí)間界定為30min，即在火災(zāi)發(fā)生30min內(nèi)能保證火災(zāi)煙氣不影響人員安全疏散的場所即可按照“準(zhǔn)安全區(qū)”概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，建筑空間能否作為“準(zhǔn)安全區(qū)”可按照如下流程設(shè)計(jì)評(píng)估，如下圖。

圖　準(zhǔn)安全區(qū)評(píng)估流程［25］

（2）合理設(shè)置樓梯、疏散通道和安全出口。

用于疏散的樓梯應(yīng)為不燃材料，上升高度不應(yīng)超過3m，若超過此高度應(yīng)增加樓段平臺(tái)，樓梯踏板和樓段平臺(tái)應(yīng)具有良好的防滑性能，樓梯兩側(cè)應(yīng)設(shè)置方便抓握的扶手［16］。疏散通道的設(shè)置要簡潔、通達(dá)，平時(shí)要禁止堆放雜物或挪作他用，通道的寬度要嚴(yán)格以飽和流量來計(jì)算。每個(gè)防火分區(qū)的安全出口不應(yīng)少于兩個(gè)，保證出口數(shù)量和每個(gè)出口的寬度，出口要分散布置，兩個(gè)出口之間的距離不應(yīng)小于5m。

（3）設(shè)置簡明易識(shí)別且有效的疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)。

應(yīng)急出口標(biāo)志必須設(shè)于所有建筑中對(duì)公眾敞開的地方，保證時(shí)刻照明，而且亮度必須充足，要在最不利的情況下能被識(shí)別。對(duì)應(yīng)急照明的線路要嚴(yán)格區(qū)別于正常照明線路，保證安全可靠，應(yīng)急照明燈必須能瞬時(shí)點(diǎn)亮。疏散指示燈在火災(zāi)煙霧中的可見度和清晰度必須要足夠，能夠引導(dǎo)被困人員疏散。

（4）制定消防應(yīng)急預(yù)案。

應(yīng)急預(yù)案應(yīng)成立專門的編制小組，認(rèn)真編寫，保證內(nèi)容詳細(xì)系統(tǒng)，可操作性要強(qiáng)，編制完成后必須經(jīng)過實(shí)地演練，檢驗(yàn)合理性，并進(jìn)行修訂，保證人員密度、樓梯的形式、疏散通道和安全出口的設(shè)置滿足要求。

（5）做好人員防火安全教育。

對(duì)綜合體內(nèi)從事消防安全的人員必須進(jìn)行專業(yè)的安全教育，使其具備良好的素質(zhì)，能夠指揮應(yīng)對(duì)突發(fā)災(zāi)害。對(duì)內(nèi)部的工作服務(wù)人員進(jìn)行安全教育和安全疏散的學(xué)習(xí)，在建筑場所內(nèi)放置醒目的警示標(biāo)語，通過廣播和廳內(nèi)電子大屏幕進(jìn)行消防安全知識(shí)教育，提高全體人員的消防安全意識(shí)和自救能力。

5　結(jié)論

通過對(duì)交通樞紐綜合體的火災(zāi)特點(diǎn)，消防安全問題和解決方法進(jìn)行分析，可以得出如下結(jié)論：

（1）交通樞紐綜合體是一個(gè)大型化、綜合化、立體化的并具有多種服務(wù)功能的建筑，內(nèi)部火災(zāi)誘因很多，火災(zāi)載荷大，蔓延速度快，會(huì)產(chǎn)生大量有毒有害氣體，給人員安全疏散造成了巨大困難。

（2）由于綜合體內(nèi)部空間巨大，為了滿足使用功能致使防火分區(qū)劃分困難，可以通過設(shè)計(jì)聯(lián)系通道作為防火隔離帶的方法來進(jìn)行防火分隔。

（3）綜合體內(nèi)發(fā)生火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，合理劃分防煙分區(qū)，控制煙氣蔓延，有效的布置排煙通風(fēng)裝置是保證人員安全疏散的關(guān)鍵。

（4）對(duì)綜合體內(nèi)人員疏散會(huì)遇到的問題進(jìn)行了分析，采用“準(zhǔn)安全區(qū)”，合理設(shè)置樓梯、疏散通道和安全出口，確保疏散誘導(dǎo)系統(tǒng)有效且易辨別，制定消防應(yīng)急預(yù)案和做好人員安全教育等相應(yīng)對(duì)策。

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