淺談城軌車輛防火設計方案

摘 要：簡述了城市軌道車輛防火設計材料選取原則、車輛機構、系統功能設計，詳細介紹了防火方案設計。為我國城市軌道車輛防火安全設計提供參考。

關鍵詞：城軌車輛；防火設計；材料；車輛結構

隨著我國城市化進程日益加快，城市人口日益增加，這就對城市的交通提出了較高的要求。城市軌道車輛與其他城市交通工具相比，具有運量大、速度快、安全、準時、節省能源以及不污染環境等優點[1]，成為大中城市人員出行最為便捷的交通工具，也是低污染綠色環保的主要交通工具之一，因其客流量大主要在地下運行，其車輛的防火性能尤為重要，也是其安全運行所應具備的重要條件之一，也是被逐步認識與提高的過程。鑒于此，將防火安全設計應用于我國城軌車輛設計，提高我國城軌車輛設計水平就成為亟需解決的問題。

1 概述

防火目標首先是人身保護、其次是財產保護。防火目標明確，預防性防火措施不僅單從材料、結構設計上考慮，而是從部件的安全功能、信息系統、疏散管理等方面形成了良性的技術管理體系。

防火目標是采用適當的預防性措施減少火災的潛在風險。一旦發生火災，減少乘客與司乘人員的危險。從材料及結構上限制引起火災的三個條件：易燃物、溫度、空氣（氧氣）。從系統上車輛采取預防性防火設計。

采用要求的材料（遵守 DIN 5510-2）并提供防火證明；結構上不能給縱火者有藏匿的手段、躲藏的地方，防止技術故障；減緩和限制火勢蔓延，將火災發生的危險降至最低程度；功能維持的設置：保證著火事故時的行車能力和持續功能性；火災探測、預警、滅火系統、信息系統設置和疏散管理；方便撤離和疏散，減少乘客逗留車內時間。

2 材料的選取原則

車輛設計中，所選用的材料對預防火災的發生將起至關重要的作用，選擇符合要求的材料，所以車輛防火應從工程設計開始階段就采取預防性的措施。應遵守 DIN 5510-2，座椅、內裝部件等材料及結構設計首先應防止火勢曼延。所用材料及結構的防火性能應經有資質的認證機構試驗。

在選擇材料時注意有關的其它重要特性，特別是應盡可能抑制可燃氣體的毒性，不應使用含有石棉（Asbestos）的絕緣材料。選擇環保性、毒性小符合要求的材料。

在車上的所有電器設備、絕緣材料等不僅要滿足電氣性能的防火要求，還應滿足防霉防蟲的要求。

3 車輛結構、系統功能設計防火方案

防火與安全息息相關，安全出口和防火是車輛安全技術的基本措施，由于結構設計的缺陷或維護不利都可能會引起災難性的后果。在進行車輛結構設計時首先要考慮：

增加人為縱火的難度；防止由于技術故障或由于熱量沒有散出而引起的火災；阻止火災的蔓延或至少延遲火情的蔓延；同時還要考慮電氣設備的布置，對可清潔性的要求等等。

系統功能維持的設置，耐火和在火災產生時或遇到火災時緊急基本功能的維持應能使用，允許本地局部功能喪失，只要貫穿整車的功能能夠維持（例如通信、應急燈、制動、空調…）。設置煙霧探測、預警、滅火器及客室緊急報警按鈕、攝像頭，信息系統等與疏散管理。

必須保證火災時維持安全功能所需電源；緊急操作時，至少要有運行和制動功能（直到緊急停靠站）；防火安全技術系統的冗余設計；設置煙霧探測、預警、滅火器及客室緊急報警按鈕、攝像頭，信息系統等與疏散管理。

（1）火源觀察的設計：兩節車輛間為寬貫通道連接，可以很方便的觀察到鄰車的情況。各車廂設有監控攝像頭，司機可通過攝像頭觀察車廂內的情況。

（2）每輛車客室設置兩個滅火器、兩個安全錘。借助在明顯位置設置的滅火器標識，指示乘客找到滅火器及參照滅火器的使用方法，進行滅火。列車廣播將指導乘客在火災發生時應當采取的應急措施。

（3）客室內設置具有明顯標識的乘客緊急對講裝置，能夠確保在緊急情況下進行乘客與司機雙向語音交流，在火災發生時，指導乘客采取應急措施和疏散管理。

（4）車體地板設計為鋁型材空芯結構，能有效阻斷車下火焰直接串到車內，并能承受靜載荷加上最大乘客載荷。內裝地板能阻燃防潮，并緊固在鋁地板上，防止縱向的偏移躥動，防止地板的剝離。地板安裝后要水平，鋁蜂窩地板下部要進行隔熱隔音處理。在有開口、間隙和孔的地方和在地板的穿透物和管狀物的周圍進行封堵，滿足防火、防水的要求，但仍能便于更換。地板布起到有效的防火作用，滿足可燃性和煙霧釋放要求，地板布應為硬質耐磨材料，潮濕的時候不滑，安裝地板布用于防止潮氣和臟物在地板布下積留，也確保車內不產生積水，水不能進入緊固件螺紋內。地板布安全地固定在地板上確保地板布使用壽命。地板結構如圖1所示。

（5）每輛車每側有兩個車門設有緊急解鎖裝置，并設有緊急解鎖操作說明，在車輛發生火災時，可以使用緊急解鎖裝置打開客室側門，為最佳的疏散出口。

（6）兩節車輛間設置寬大的貫通道，當列車上發生火災時，便于乘客疏散撤離。

（7）通過預先錄制的列車廣播系統緊急信息，當列車上發生火災時，告知旅客以下內容：

指導乘客從客室側門撤退到疏散平臺；告訴乘客滅火器的所在位置及使用方法；當車門已不能打開時，告訴乘客使用安全錘打碎車窗玻璃，窗口為疏散出口的方法。

（8）司機室及客室內設置緊急照明燈，提供45分鐘的緊急照明，火災發生時協助車上人員疏散。

（9）電氣設計的防火結構，依據電氣材料的爬電及放電軌跡與電壓等級確認爬電距離和間隙，并在結構上給予考慮，以盡量減少電氣故障的發生。為了使產生電氣故障時的電氣元件釋放能量的速度以及故障持續的時間盡量減小，對它們施加適當的電氣保護措施。

4 結束語

總之，在大城市能夠采用的各種交通工具中，運能大，運行速度高是城軌車輛的主要優勢，也是大城市發展到一定時期的必然選擇。最快時每小時可運送75000位乘客的輸送能力是其他任何交通工具望塵莫及的，同時它具有高乘坐安全性和舒適性的特點，因此城軌系統是發達城市公共交通的首選。但是，在大力發展快速軌道交通的今天，公共交通安全也是政府決策者們必須首先考慮的一個關鍵問題，而火災事故對城軌系統安全的危害最大，造成的人員傷亡往往是最慘重的，引起的國家和個人財產損失是最大的。不論現在還是將來，如何降低和減少火災事故造成的人員和財產損失都將是城軌車輛設計和制造必須給予嚴肅考慮的一項課題，相信隨著時間的推移和科技的進步，人類將發明更先進的科技減少城軌火災事故的發生，減小火災事故的危害，火災事故對于城軌系統的危害必將會被控制到最低水平，使城軌系統更好地為城市公共交通事業服務。更好地為人類的進步事業造福。

參考文獻

[1]馮伯欣.國產城軌車輛的發展與展望[J].鐵道車輛，2000（1）：1-4.

作者簡介：張士臣（1978-），男，漢，遼寧錦州人，本科，工程師，工作單位：中國北車集團唐山軌道客車有限責任公司。