1.3 典型狭长受限空间火灾基本特性
1.3.1 地铁火灾的基本特性[38-53]
对地铁火灾事故案例进行分析可以看出地铁火灾具有以下几个特点。
①地铁站属于地下狭长空间建筑,一旦发生火灾,火灾产生的热量难以排出,热量的积聚容易导致车站温度迅速升高。高温烟气在热浮力的驱动下,通过地铁站向上的通道蔓延,这样火灾很容易蔓延至上面各层。由于地铁站特殊的建筑结构,火灾时烟气蔓延的方向和人员疏散的方向一致,而且烟气蔓延的速度又大于人员疏散的速度,非常不利于火灾时的人员疏散。
②与地面建筑相比,地铁站空间相对封闭,因此火灾发生时往往不完全燃烧,这使得烟气中含有大量有毒有害气体,极容易导致人员中毒和窒息。另外,地铁站的高度往往比较低,火灾时烟气极容易沉降,导致车站能见度比较低,这也使得火灾时人员疏散非常困难。
③火灾发生后,救援人员进入地铁站的方向与人员疏散的方向相反,不利于救援人员迅速到达火灾现场。另外,火灾释放的大量浓烟,导致车站能见度比较低,救援人员无法准确地判断火源的位置和火灾的状况,难以实施有效的灭火救援。
④地铁火灾往往造成群死群伤的重大人员伤亡,车辆被烧毁,车站基础设施被烧毁,车站结构被破坏,从而带来巨大的财产损失和恶劣的社会影响。
1.3.2 隧道火灾的基本特性[1,2,54,55]
对隧道火灾事故案例开展调查研究发现,隧道火灾特征主要有以下几个方面。
(1)热释放速率大
隧道火灾的火源功率取决于交通工具及其车载货物的类型和数量。当载有大量可燃物的车辆着火时火源功率往往比较大,着火车辆燃烧的同时,又可通过火蔓延造成周围其他车辆燃烧,造成多辆车卷入火灾中同时燃烧,使得火源功率进一步增大。
(2)烟气温度高,有毒有害气体浓度大
火灾发生后受隧道受限空间的影响,火灾产生的高温烟气得不到有效的扩散和排出,使得烟气在隧道内积聚,烟气温度越来越高。另外,由于隧道空间相对封闭,可燃物燃烧不完全,烟气中往往含有大量有毒有害气体,有毒有害气体在隧道内积聚使得其浓度不断升高。
(3)火灾可蔓延性及蔓延速度快
隧道发生火灾后,由于交通拥堵往往造成车辆间距离比较近,热量主要以热辐射和热对流的方式进行传递,使得着火车辆可引燃附近车辆及其车辆货物,造成火灾迅速蔓延。另外如果着火车辆泄露的是可燃液体或者着火车辆发生移动,也可以将火灾快速传播给其他车辆,造成多辆车同时燃烧。
(4)火灾损失大
隧道火灾尤其是长隧道和特长隧道火灾,火灾发生时滞留在隧道内的人员和车辆往往比较多,人员受高温烟气灼伤、窒息和中毒导致伤亡人员比较多,火灾可在多辆车辆间发生蔓延,导致多辆车陷入着火状态,造成较大财产损失。另外由于隧道火灾的火源功率往往比较大,起火点附近隧道结构在高温的灼烧下可发生崩塌,破坏隧道实体结构,使得维护修复成本大大增加。
(5)人员疏散、灭火救援难度大
隧道往往只有两端两个出入口,且疏散距离较长,火灾发生后,高浓度烟气不断沉降会大大降低隧道内的能见度,另外,火灾可破坏隧道内的照明系统,从而使得人员疏散非常困难。隧道火灾发生后,救援人员往往只能从两端隧道口进入,由于进入距离长,燃烧生成的高温浓烟以及有毒有害气体使得救援人员很难在短时间内到达火灾现场,很难在火灾初始阶段开展灭火救援工作,从而错过火灾扑救的最佳时机。另外,火灾发生后往往多辆车在隧道内滞留,造成消防救援车辆难以到达火灾现场,从而无法开展有效的灭火救援工作。