基于风险不可接受的地铁火灾防控

吴东毅 陈伟光

摘 要：经对地铁火灾历史的研究，认为地铁火灾风险不可接受。基于此，将地铁火灾危险源中划出A0/A1二类，进行手册管理。A0为火种危险源，须对其的识别、持续管控与消除，旨在使火灾发生的可能性无限近于0。A1为人员疏散危险源，对其的识别、持续管控与消除，旨在一旦火情产生，使损失与影响降至最低。本研究对地铁火灾风险的防早、控小提出了新的途径与方法。

关键词：风险不可接受 火灾危险源 分类管理 地铁火灾防控

中图分类号：U231  文献标识码：A    文章编号：1003-9082（2019）06-0-02

一、地铁火灾风险

1.地铁的主要灾害

地铁历经一百多年的发展，以其高效、便捷、舒适的特点，成为各国现代城市交通工具的首选，当前，我囯的城市规道交通正处于蓬渤发展时期。然而 ，处于地下相对密封空间中的高密度 、大客流的公共交通工具，其运营过程中的安全问题也日益令人关注，有人对发生在世界各地的地铁灾害作了一个不完全统计，见表1。

可以看出，在所有灾害中，火灾占 45.4%，占比最大，如果將爆炸故事纳入火灾事故之中，二者相加，则高达56%，而地铁火灾所造成的灾难也最为惨重。 因此，在地铁运营安全中，火灾必须列入所有灾害事故的重中之重加以防控。

2.地铁火灾特点与危害性

地铁车站一般设置于深度超10m的地下空间，地铁隧道段封闭。因而，发生火灾比地上建筑危险性更大。地铁火灾的特点与危害性体现在以下几个方面：

第一，疏散困难。地铁车站多设于地下2层，个别站台甚至位于地下3～4层，深度超10m，内部疏散路径曲折复杂，梯长坡陡，且事故发生，人员聚集，因而人员的有序疏散难度很高。疏散方向由下至上，耗费大量体力而影响疏散速度。同时，人员疏散路线与火灾产生有害高温烟气流动方向一致，因而视线差，人员也可能产生中毒、窒息等情况。

根据上海市消防总队的模拟试验，在预情设定的情况下，从冒烟报警始，到各类人员及相关设备在规定时效下动作，一节车箱的310乘员，最后一名乘客到达地面安全区域共耗时4分零1秒。一般说来，地铁疏散的极限时间为6分种。虽然该试验在极限时间内获得了疏散。但该时间不包含各种保守时间，试验也非“突发”，实际上，在试验至第3分钟，即使这些模拟乘客也出现了心慌惊叫，乱跑乱窜的现象。因此，真实场景下，疏散是一场最为严酷的考验。

第二，排烟困难。地铁发生火情，因处地下封闭状态，氧气不足造成燃烧不完全，产生大量高毒浓烟，使排烟系统无法及时排除烟气。且地铁的进排风只能依靠几个风口，一旦机械防排烟系统发生故障时就很难依靠自然通风排烟。

第三，施救困难。因为地下空间限制，浓烟、高温、缺氧、有毒、视线不清、通信中断等原因，，救援人员难以接近起火点，扑救工作展开困难，大型灭火设备也难以及时进入，种种原因都会使得救援效果往往不能获得预期要求。

地铁火灾的以上特征，决定了地铁火灾的巨大危害性，在世界地铁历史上，一次事故就造成几百人死伤的超级灾难，都由火灾引起的。

二、地铁火灾风险的不可接受性

1.地铁火灾危险源

根据安全科学理论，一个事件的风险，是一个综合量度值，是当危险源出现，其发生事的概率与造成的损失综合量值。在这一过程中，风险识别是关键，风险包括危险源和隐患，危险源是可能造成人员伤害、职业病 、财产损失或环境破坏的根源或状态。危险源划分为第一类危险源 、第二类危险源 ，地铁内的机电系统可能意外释放出能量，称为第一类危险源 ;而能防护意外释放或具降低或消除后果的设施系统是第二类危险源。一起灾害事故的发生是两类危险源共同作用的结果。

2.地铁运营中主要火灾危险源

根椐危险源的定义，对地铁火灾危险源的分类，按要素分，可分为人、机、物、环境、管理四大项;按形态分，可分为固定态和动态的，前者指地铁内部易于控制的相对“固化”亊物，如地铁内部工作人员，后者为流动的，不断进出于地铁界面的事物，如乘客。按位置分，也可分为内部风险和外部风险。从对风险的管控有效性实践着，笔者倾向于按要素分：

第一，人。人是一个主要危险源，内部工作人员可能由于培训教育不足，对消防安全的悥识不高，或防火安全技能的掌握不完全;或因对指令或信息的理解错误而发生误操作。乘客有可能携入违禁品，或在紧急疏时，在体能和心理上表现出特殊性。因而，人在任何时空上都具备第一类和笫二类危险源的特征。

第二，物。物是地铁建筑及客运相关设施，是指与火灾发生直接相关的事物，包括地铁建筑、地铁机电设备、地铁电气防火、地铁人机控制系统、地铁附属设施、地铁功能性小场所、地铁装修材料防火等等。地铁物的危险源大多呈现第一类危险源特征。

第三，消防设施。地铁设置有火灾自动报警与联动控制系统、消防给水与消火栓灭火系统、各式自动喷水灭火系统、气体灭火系统等各类的报警与自动灭火系统。消防设施具笫二类危险源特征，这些灭火装置与器材必须随时处于完好有效状态。

第四，环境。环境因素包括自然环境因素和与地铁接触的非安全区域环境二个方面。前者如大雨大风、雷电等极端气象致灾因素，后者如地铁出入口与商场等人员密集场所相接，从而对人员疏散产生不利影响。环境因素多具第一类危险源特征。

第五，信息。信息是关于地铁消防安全活动的所有记录，包括人的活动记录和设备的自动记录信息。关于消防安全的信息应及时、正确、完整的进行记录。信息具第二类危险源特征，对信息的分析、判断能正确的获得特定时空条件下的消防安全状况，从而识别风险。信息应能被保存、传输、理解和正确执行。

第六，管理。安全与客运作为地铁运营中的二条主线，共存于共一组织内。组织通过设定消防安全目标，制定各类防火安全制度和作业规程，落实层级防火责仼制，设置监控机制等，从而构成一个严密的消防安全管理体系。

3.地铁火灾风险的不可接受

第一，危险源识别方法。根据以上5类危险源，以树枝表列明各式危险源。

危险源形式分为多级，如一级为防火意识，二级向下再分为文化程度、教育培训、责任意识等等。

第二，确定危险源可能发生火灾的概率。事故概率以历史统计数据分析法，根据表1，火灾在地铁灾害中占了一半弱，且近年中，世界各地均有统计学意义上的火灾发生，因而火灾应当视为大概率事件。

第三，火灾灾害损失。评价灾害事件的后果，即某类火灾事故可能造成的人员伤亡、财产损失、对城市造成影响等进行综合量度。历史上发生的地铁火灾，大部分都达到了我国的事故分级中，特别重大事故的标准。

第四，火灾风险赋值。对危险事件发生概率和造成后果进行综合测评，从地铁火灾的发生概率和造成后果二方面综合考量，火灾在地铁处于极高风险值，因而是不可接受事件。

三、AO/A1类危险源及其风险的识别与管控

1.地铁火灾规律与关键控制点

火灾的发生发展是有过程的，举例说，电气原因可能引发火灾，其过程包含1危险源出现，如过载2引起发热升温3非安全距离内有可燃物5火情出现 ，6火情由自动报警系统探测并被人工确认，6自动灭火系统开启或人工及时灭火，人员疏散 7站内力量灭火救援失利8专业消防力量赶到灭火9随着火灾进一步发展，火势与火灾覆盖面积扩大 ，最终演化成灾难事故 。

以上看出，第一阶段存在有可引起火种的危险源，其特征是能量失控，此类危险源称之为Ao类;笫二阶段中存在有不能在安全时间内完成人员疏散的危险源，称之为A1类。Ao类是必须剿灭类危险源，这是第一个关键控制点;若火情产生后进入扑救初起阶段，需灭火与人员疏散同时展开，根据XX的试验结果，乘客在3分钟开始心理失变，因而在这一阶段中，至少人员全部疏散到安全区域的时间不应超过4分钟。这是第二个关键控制点。

2.A0/A1危险源的识别与风险管控

第一，危险源识别登记手册。 根据以上人、物、消防设施、环境、信息、管理六大类危险源，建立起登記手册，手册依风险管理层级不同设定内容模板，便于操作人员对A0/A1二类危险源的识别，并方便操作。如表3所示：

第二，风险管控。其一，应使A0类危险源的风险无限趋于0。对火灾风险的管控首先要求对存在隐患进行全面排查，依据表2列出的危险源识别表，进行分级、分时段、分场所、分岗位的检查。凡列明属A0危险源的，纳入手册管理，管理的目的是使火灾的风险概率不断接近于0。

A0类危险源的成灾路径是能量的无控释放，形成火种风险。而地铁中能量的转输、使用、转化和储存形式主要是电能和机械能。为消除火灾风险，能量首先必须得以“安全”的在介质中流动和使用，这种“安全”性体现在对“物危险源”的设计和运行维护中。其次，当能量无控释放，应能被监视，及时报警给分级控制中心，从而得到自动或人工的及时处置。再次，A0类危险源的成灾形式是火种，因而，该类危险源的安全距离内不得出现可燃物质。这是对A0类危险源管控的三大防线。对物危险源的安全运行、监视、隔离也是剿灭该种风险的基本措施。

为使风险概率不断接近于0，风险管理控制系统将A0危险源手册中的风险发现、风险控制与消除保存下来，经过数理统计，来分析产生原因与控制对策，在不断的识别、降低/消除循环中持续改善，使风险无限趋于0。

其二，A1类危险源的风险管控。A1类危险源的风险是人员在安全时间不能疏散至安全区域，即疏散风险。本文认为，从火灾确认到人员疏散完毕，时长不应超过4分钟。H 0 w A R T H[3]研究认为，交通站点的火灾风险，与乘客密度正相关，与其防控水平负相关。实际上，该结论与安全疏散的关系更为密切。因此，建立起地铁安全疏散的定量指标，以对地铁各站（场）的疏散安全进行管控。

安全疏散指数=4×1/K    （式1）

K：疏散系数 ，与风险值和乘客密度成正比，与疏散安全管理成反比，列式如下：

疏散系数（K）=（疏散风险值×乘客密度值）/疏散安全管理值   （式2）

K值应不大于1，其中疏散风险值指的消防设备、车站疏散设计、疏散环境、安全区域、疏散信息等A1类危险源的综合赋值;乘客密度是车站乘客使用的单位面积上的最大人数;疏散安全管理值是人员疏散技能、应急疏散预案、应急演练、人机对话等这些A1类危险源的综合赋值，各值的计算过程限于篇幅不详述。安全疏散指数值能定量计算，客观反应出对A1类危险源的管控能力，通过手册管理，在不断识别、降低/消除的过程中持续改善。

结语

研究世界各国的地铁灾难史，火灾不仅会给地铁本身造成危害，也会给所在城市带来巨大影响和创伤，地铁的火灾风险是不可接受的。因此，地铁运营安全中，如何提高火灾风险的防控水平是一项非常重大的任务，必须做到“防早、控小”，消灭于萌芽状态的目的。

本文提出的A0类危险源，是火种和危险物品危险源，通过各层级的各类隐患排查，从风险识别、到风险评估和消除或降低，实行手册管理，在不断循环的持续改善中，达到防小的目的，使风险的出现概率无限趋于0。而A1类危险源，则为排除出现极大损失而设置，采用定量管控，无论何种情况下，首要的是人员安全疏散，力避出现伤亡。对A0/A1类危险源的防控，为地铁运营的防火安全，提供了新的途径和方法，实践中也措施明确，易于操作，可用于指导防火安全体系的建立及其运行效果的测量。

作者简介：吴东毅，男，1982.9生，浙江青田人，工程师，从事地铁运营安全及双重预防机制的研究与实践。