從消防角度探討地鐵隧道疏散平臺的設計問題

高慧翔，吳 煒，劉 偉

(中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031)

從消防角度探討地鐵隧道疏散平臺的設計問題

高慧翔，吳 煒，劉 偉

(中鐵二院工程集團有限責任公司，成都 610031)

疏散平臺是地鐵隧道消防安全的必要保障，但疏散平臺的主要作用是中轉，道床面才是疏散的主要途徑。從消防疏散的角度出發(fā)，探討地鐵隧道內設置疏散平臺的重要性，并對疏散平臺和道床面的主要作用進行了對比說明，重點分析疏散平臺設置步梯的必要性和步梯給區(qū)間管線安裝帶來的問題，最后提出相關技術主張。

地鐵隧道；疏散平臺；聯(lián)絡通道；設計

1 概述

地鐵工程的防災設計，是從整個消防安全性考慮的一個系統(tǒng)性工程。設計人員不能簡單地只考慮防排煙，也不能只關心疏散、信號、道床、軌道、水消防、應急照明等，而應統(tǒng)籌考慮、相互兼顧，尤其要重點注意與軌道專業(yè)的接口關系[1]。而隧道區(qū)間的防排煙及疏散，是整個地鐵消防的重點和難點，但由于各專業(yè)對消防的認識水平和重視程度存在差異，導致工程建成運營時存在一些安全缺陷或隱患。

國內地鐵對疏散平臺的設置問題，經歷了從無到有的發(fā)展過程，其主要原因是站前專業(yè)(如隧道、限界、軌道等)對區(qū)間消防沒有深刻領會和把握，甚至存在一些偏見，而消防系統(tǒng)又不是一個獨立的專業(yè)，一旦缺乏統(tǒng)一的指揮和協(xié)調，必然導致整個系統(tǒng)功能的不完整。

疏散平臺和道床面的作用有其共同點，也有其不同之處，應各取其所長，共同為疏散服務。業(yè)內對疏散平臺是否設置步梯的問題探討的較少，規(guī)范也沒有相關要求和說明，本文將重點對其進行論述。

2 疏散平臺的起源

早期國內地鐵沒有設置疏散平臺，如上海、廣州、深圳的首期線路，列車在區(qū)間的疏散方式采用縱向疏散，即通過車頭車尾的端門進行疏散[2]。我國地鐵最早從廣州地鐵3、4號線開始，在區(qū)間隧道內設置疏散平臺[3]，但這兩條線的初衷并不相同。3號線是由于列車編組在初近遠期為3/6/6節(jié)，由3節(jié)編組改為6節(jié)編組時，由原來的2個3節(jié)編組拼接后，導致其間的貫通道不連通，在此條件下無法進行端門疏散而采取側向疏散，在區(qū)間嘗試設置了疏散平臺。4號線是由于采用直線電機，兩股軌道間設置了感應板，導致道床面不平整，故也采用了側向疏散平臺。在逐漸接受了側向疏散在應對區(qū)間縱向疏散快速高效的觀點后，廣州之后的新線基本上都設計了側向疏散平臺。

在國外及我國香港地區(qū)，采用側向疏散平臺的線路也比較多[4]，如美國三藩市灣區(qū)快線、馬來西亞吉隆坡PUTRA地鐵線，而我國香港地區(qū)也有在同一條線上同時采用端門縱向疏散和側向疏散的工程案例[5]。

但是，相對于側向疏散形式，國內已建和在建的地鐵項目，還是以直接采用縱向疏散形式為多[6]。

3 疏散平臺設置與否的爭論

對于區(qū)間內是否需要設置疏散平臺的問題，主要根據(jù)各城市地鐵的實際情況自行考慮，我國現(xiàn)行標準和規(guī)范沒有進行明確的規(guī)定。對于無法設置列車端門和車廂之間未貫通的情況，采用側向疏散并設置疏散平臺是無可爭辯的疏散途徑。但對于大多數(shù)的普通列車來說，基本上都可以采用端門疏散的縱向疏散方式，在此情況下，疏散平臺是否是多余呢？

答案未必，對于疏散平臺是否需要設置的問題，可采用模擬軟件(如英國IGE公司研發(fā)的Simulex、格林尼治大學的BuildingExodus等)進行計算，或對運營線路進行現(xiàn)場演練測試。以1列B型車滿載1 200人的6節(jié)編組為例，乘客從車內全部疏散到列車外的時間，當采用疏散平臺側向疏散時，模擬計算的時間約6 min(從開啟側門到乘客疏散離開列車車身范圍內的時間)，而采用端門疏散的時間大約為13 min。由于軟件模擬和現(xiàn)場條件存在較大的差異，疏散情況還和事故狀態(tài)下的人員心理有很大的影響，因此實際疏散的時間可能遠不止于此。據(jù)文獻[7]介紹，廣州2004年曾經做過一次現(xiàn)場演練，車上乘客通過端門全部疏散到道床的時間達到了100 min，端門位置幾乎成為一個擁堵不前的最大瓶頸[8]。相比之下，由于側向疏散的條件較好，疏散時間遠遠低于端門疏散。目前，各地開始普遍接受新建地鐵側面疏散模式。

對于采用疏散平臺的側向疏散與列車端門縱向疏散，在疏散時間方面更詳細的對比，目前行業(yè)內已基本有比較一致的結論，本文不再展開闡述。

4 疏散平臺和道床面的主要作用

隨著公眾對疏散平臺的逐步認可，我國地鐵規(guī)范也逐漸增加了疏散平臺的相關內容。但是，時至今日，很多設計人員對疏散平臺的作用還存在很多誤區(qū)。這種錯誤觀念主要表現(xiàn)在：認為沒有疏散平臺就是在道床面疏散，設了疏散平臺就只能在平臺上疏散。實際在現(xiàn)行規(guī)范中，已有相關規(guī)定，即不管有沒有設疏散平臺，道床面都是人員疏散的必要途徑。這種規(guī)范層面的改變，體現(xiàn)在兩個方面。

(1)建標 104-2008[9]第35條，“列車端部車輛應設置專用前端門或指定側門為乘客緊急疏散門，并應配置下車設施……一、當采用駕駛室前端門專用疏散模式時，應利用軌道中心(或軌旁)道床面作為應急疏散通道。二、當采用制定側門疏散模式時，在區(qū)間單線圓隧道內，應設置應急平臺，寬度不應少于550 mm；同時利用軌道中心作為應急疏散通道”。在本條文的解釋中，“平臺高度作為乘客從車輛到道床面的中間過渡設施，因此應急平臺不宜長距離行走，平臺高度應有利于人員安全上下，并盡快進入軌道中心道床面的逃生通道?！?/p>

(2)GB 50157—2013[10]第28.2.4條“道床面應作為疏散通道，道床步行面應平整、連續(xù)、無障礙物”，其條文解釋“道床面是作為疏散很重要的通道，不論縱向疏散平臺設置與否，利用道床面疏散是不可缺少的”。

筆者認為，規(guī)范之所以強調道床面是疏散的主要通道，是基于兩個方面的原因。其一，不管是盾構圓形隧道，還是暗挖馬蹄形隧道，疏散平臺的寬度一般只能做到600 mm左右，這個寬度只能確保一股人流在上面行走，而且還是在全部乘客的行走速度相同的情況下，如果其中有老人、小孩行走緩慢時，將大大降低整個人流的行走速度，延長疏散時間。其二，火災情況下的煙氣比周圍空氣輕，大部分會聚集在隧道頂部，隨著火勢的持續(xù)，煙氣會沿著隧道壁向下蔓延，在1.15～1.35 m高(相對道床面的高度)的疏散平臺上非常不利于乘客長時間行走。在隧道通風系統(tǒng)未啟動前，這種情況表現(xiàn)得尤其明顯；但當隧道通風系統(tǒng)啟動后，對于迎新風方向疏散的大多數(shù)乘客，在疏散平臺和道床上疏散都是安全的；但對于順排煙方向疏散的乘客來說，能否堅持跑到聯(lián)絡通道處進入相鄰區(qū)間，是至關重要的。在這種情況下，道床面的煙氣較少，在道床面逃生的機會將更大，因此乘客通過側門和疏散平臺離開車廂后，應盡早下至道床上再向最近的聯(lián)絡通道進行疏散。兩種疏散途徑的對比見表1。

表1 采用道床面疏散和疏散平臺進行疏散的對比

由表1可見，疏散平臺的作用理應作為乘客快速下車的過渡設施，而不應將其作為唯一或主要的疏散途徑而強制要求乘客在火災疏散時進行長距離的行走，除非可以加大隧道斷面并將疏散平臺寬度做到1 m以上，但這樣做對于整個地鐵投資顯然是無法承受也沒有必要的。因此不管在任何情況下，都應強調道床面才是乘客疏散的主要途徑，不能因為端門乘客疏散不便而弱化道床疏散的作用。

另外，也不應因為采用疏散平臺側向疏散后，就認為端門疏散完全沒有意義。畢竟在火災情況下乘客需要分秒必爭，多一個疏散途徑就多一份保障，在設置了疏散平臺后，在有條件的情況下列車首尾兩個司機室的端門還是應該保留的。綜上所述，“通過疏散平臺側向下車+通過道床面往安全區(qū)疏散”是主要的疏散方式，同時可將車輛端門下客和疏散平臺上安全區(qū)疏散作為其輔助方式。

以某典型地鐵區(qū)間為例，當列車火災后失去動力停在右線區(qū)間時，根據(jù)火災位置組織相應的隧道通風模式，首先確保大多數(shù)人迎著新風方向向安全區(qū)域疏散，此時應該打開列車車頭端門和側門同時進行疏散。對于順煙氣方向逃生的乘客，也應開啟尾部端門和側門進行疏散，為了確保在最短時間內疏散到安全區(qū)(聯(lián)絡通道處)，乘客應該可以自由選擇在疏散平臺或道床面作為逃生通道。具體的疏散內容參見圖1。

圖1 列車火災時乘客疏散示意

5 疏散平臺設置步梯的必要性

由圖1可見，在設置了疏散平臺后，能否確保乘客可以在疏散平臺和道床面之間自由上下，是前面提到的“側向下車+道床疏散”可以作為主要疏散途徑的關鍵。

由于國內地鐵隧道主要以盾構圓形隧道為主，采用礦山法馬蹄形隧道和明挖矩形隧道相對較少，而對于區(qū)間疏散的情況也基本相同，為了不占用較大的篇幅，下面主要對盾構隧道進行探討。

圖2為標準5.4 m直徑盾構隧道的剖面，可以看出，對于常規(guī)的地鐵A、B型車，在疏散平臺與車輛地板面一致的情況下，疏散平臺距離道床面的高度為1.15～1.35 m，這個高度對于國人的平均身高來說，基本上很難爬得上去，而從平臺上面跳下來摔傷的可能性更大。從圖3更直觀地看出，1.15 m高的疏散平臺已位于一個成人的胸部，而平臺下面是各種尖銳的電纜支架，正對道床位置設有水溝，供乘客落腳的條件十分不便。

圖2 設置疏散平臺的隧道斷面(單位：mm)

圖3 隧道內疏散平臺實景

筆者一行曾前往某區(qū)間的聯(lián)絡通道查看廢水泵房，該聯(lián)絡通道的實景照片見圖4。由于疏散平臺沒有步梯可以上下，現(xiàn)場所有人員都沒有上到平臺面，導致無功而返，而這還是在平臺高度比較低(只有1.15 m)，且平臺上無人的情況下。如果平臺上有緊急疏散的乘客行走，道床上的乘客想上到平臺上將會更加困難。對于道床上的乘客，聯(lián)絡通道可能變成了近在咫尺的遙不可及。

圖4 隧道內聯(lián)絡通道處實景

據(jù)調查，我國大部分已建或在建的地鐵工程，區(qū)間疏散平臺基本上都沒有在聯(lián)絡通道附近或其他正常區(qū)間內進行斷開，并設置供乘客上下的步梯，這是個很大的遺憾。換句話說，只要是設置了疏散平臺的，就只能通過疏散平臺進行疏散，而失去了通過道床疏散的可能性。

因此，從消防疏散和人性化的角度考慮，都很有必要在區(qū)間隧道內應每隔一定距離設置1組疏散平臺下至道床的步梯，該距離可以設定得比一列車長度稍微大一些為宜，筆者建議為150～200 m。并且在靠近聯(lián)絡通道旁的位置也可設置1組，方便乘客自由上下。

6 疏散平臺設置步梯帶來的問題

6.1 對下客的影響

不應忽視的是，當隧道內設置了斷開連續(xù)的疏散平臺并設置了步梯后，斷開位置將無法提供下車的條件。這是和側向疏散相矛盾的地方，因為無法預計或控制讓一個失去動力的列車可以停在兩組步梯之間的最佳位置。對此，設計人員首先應當認為乘客會自動選擇適合下車的車門進行疏散，以常規(guī)的6節(jié)編組，每節(jié)車5個車門為例，在全部30個車門中以最不利情況考慮，整列車也只有一處車門因疏散平臺設置了步梯而導致其不能供乘客下車，對于整個消防安全考慮其并非不可接受。

其次，還可以通過運營部門的管理手段來彌補其不利條件。其一，可以在列車的每個側門上，設置1個攝像頭，當列車滯留在隧道時司機在開啟車門前，先檢查確認車門位置是否正對疏散平臺，以便控制沒有疏散平臺的車門保持關閉，其余開啟。其二，在疏散平臺斷開處的隧道壁上，可設置明顯的提醒警示標識，比如“此處無法下車，請選擇其他車門”等，以保證在全部車門打開的情況下，引導乘客通過其余車門安全下車。其三，應參照文獻[11]提前制定消防安全應急預案，確保軌道交通的安全運營。不管采用哪種管理方式，只是手段不同而已，從整個安全疏散角度考慮，都是比較有意義的。

6.2 對管線安裝的影響

另外，為了人員疏散的需要，在疏散平臺本身及平臺上方2 m范圍內不能安裝管線，而整個隧道斷面可供管線安裝的空間又非常有限，因此設備專業(yè)需要充分利用在平臺下方的狹小空間，比如安裝區(qū)間排水管、強電電纜等。在此情況下設置步梯的施工難度會比較大。此時需要設計人員對整個斷面范圍的管線進行綜合布局，以滿足各專業(yè)安裝要求。東莞某線的區(qū)間隧道內已經按此要求順利安裝了步梯，設置方法參見圖5和圖6[12]。

圖5 疏散平臺斷開處步梯大樣(單位：mm)

圖6 疏散平臺斷開處步梯剖面(單位：mm)

7 存在的問題及建議

圖7 站臺端門與區(qū)間之間實景

地鐵隧道區(qū)間消防疏散是一個系統(tǒng)工程，需要所有相關專業(yè)進行全方位的協(xié)調配合。但由于各專業(yè)規(guī)范對消防的要求不盡相同，而設計人員之間缺乏必要的溝通，導致一些不合理的情況出現(xiàn)。典型問題表現(xiàn)為：雖然所有正線區(qū)間均設置了疏散平臺，但在車站范圍內卻被遺漏，參見圖7。這種情況尤其集中體現(xiàn)在設有停車線的車站，由于大量設備房設在站臺層，而站臺層房間的外側墻體靠近了車輛設備限界，導致正線區(qū)間與屏蔽門之間的很大一段距離范圍，無法設置疏散平臺。這種情況對于無法設置端門疏散的地鐵項目，勢必存在較大的安全隱患。

筆者建議，不管對于正線區(qū)間范圍，還是車站范圍內，都應該預留出必要的空間供乘客疏散，且區(qū)間與站臺端門之間的疏散平臺不應遺漏。

8 結語

(1)由于地鐵消防是個系統(tǒng)工程，各專業(yè)在設計時不能形成有效的融合，建議規(guī)范針對區(qū)間疏散的問題，把對所有專業(yè)的要求放在統(tǒng)一的篇章進行說明，并對各專業(yè)給出具體要求或規(guī)定。

(2)出于疏散時間的考慮，所有地鐵隧道應盡可能設置疏散平臺。

(3)對于設有疏散平臺的模式，“側向下車+道床疏散”是主要的疏散途徑。

(4)設置疏散平臺后，應間隔一定間距設置步梯，供乘客自由上下。

(5)設置步梯后對乘客下車有影響，可以通過運營管理手段來解決。

(6)區(qū)間與站臺端門之間的疏散平臺不應遺漏。

[1] 高曉新.城市軌道交通軌道工程與相關專業(yè)接口的設計與管理[J].鐵道標準設計，2011(1)：55-58．

[2] 朱燕琴，李斐.地鐵隧道內疏散平臺設計標準探討[J].都市快軌交通，2010，23(5)：66-71．

[3] 李毅雄，劉書春.裝有側向疏散平臺的地鐵區(qū)間乘客疏散[J].都市快軌交通，2007，20(4)：13-16．

[4] 趙智.地鐵區(qū)間隧道人員緊急疏散方式比選研究[J].企業(yè)技術開發(fā)，2013，32(1)：43-44．

[5] 王迪軍，羅艷萍，李梅玲.地鐵隧道火災人員疏散與煙氣控制[J].消防科學與技術，2004，23(4)：345-347．

[6] 中鐵二院工程集團有限責任公司.長大隧道疏散模式和隧道通風專題研究報告[R].成都：中鐵二院工程集團有限責任公司，2009．

[7] 古晉.地鐵隧道火災疏散救援問題的研究[J].城市軌道交通研究，2007(2)：37-40．

[8] 賀利工，史聰靈，鐘茂華，等.淺談地鐵地下區(qū)間側向疏散平臺疏散[J].中國安全生產科學技術，2013，9(7)：49-53．

[9] 北京城建設計研究總院有限責任公司.建標104—2008城市軌道交通工程項目建設標準[S].北京:中國計劃出版社，2008(14)：86-87．

[10]北京城建設計研究總院有限責任公司.GB 50157—2013地鐵設計規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2013：260-261．

[11]公安部消防局.GA/T 579—2005城市軌道交通消防安全管理[S].北京:中國標準出版社，2006：7-8．

[12]中鐵二院工程集團有限責任公司.東莞市城市軌道交通R線工程疏散平臺施工圖[Z].成都：中鐵二院工程集團有限責任公司，2014．

Design of Subway Tunnel Evacuation Platform in Perspective of Fire Protection

GAO Hui-xiang， WU Wei， LIU Wei

(China Railway Eryuan Engineering Group Co.， Ltd.， Chengdu 610031， China)

Evacuation platform plays an important role in subway tunnel fire protection， but its main role is to transfer and the road bed surface is the very way for evacuation. This article discusses the importance of evacuation platform in subway tunnel in perspective of fire and evacuation， and compares the role of the evacuation platform with that of the road bed surface， and addresses the importance of the platform step ladder and the impact it causes on the interval pipeline， and finally puts forward some relevant technical proposals.

Subway tunnel; Evacuation platform; Contact channel; Design

2015-02-04；

2015-03-11

高慧翔(1978—)，男，高級工程師，畢業(yè)于西南交通大學，

E-mail:cixe@163.com。

1004-2954(2015)10-0143-05

U458

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2015.10.032