城市轨道交通安全工程的设计导则

城市轨道交通安全工程的设计导则

内容摘要：建设性地提出了城市轨道交通安全工程的概念；依据我国相关法律法规，分析了城市轨道交通安全工程设计的基本要求，同时提出了城市轨道交通安全工程的设计原则，并结合实际要求对城市轨道交通工程防火设计进行了重点提示。

关键词：安全工程

设计基本要求

设计原则

防火

一、前言

2002年2月18日，韩国大邱地铁发生了震惊世界的重大火灾；2003年7月1日，施工中的上海轨道交通4号线，发生了重大工程事故。在这两次重大地铁事故之后，我国城市轨道交通安全问题越来越受到重视。建设部、公安部、安全监管局等9部委于2003年下半年联合下发了《关于进一步加强地铁安全管理工作的意见》，对我国城市轨道交通的建设与运营安全提出了新的要求；各地方政府部门对此也高度重视，如：2004年3月27日，北京市建委下发了《关于加强轨道交通建设安全管理的规定》；2004年6月1日，北京市正式实施《北京市轨道交通安全运营管理办法》，把北京市轨道交通的安全运营管理，纳入了法制化轨道。

城市轨道交通安全问题，贯穿于设计、施工、运营等全过程。论文论文参考网在城市轨道交通安全问题越来越受到重视的今天，设计作为城市轨道交通安全建造与安全运营的首要环节，设计单位及其广大设计人员，应如何面对轨道交通“安全问题”？设计方应该做什么？应该怎样做？应承担什么责任？这是设计人员所关心的。为此，本人结合我国法律法规、标准规范、工程实践，从基本要求、设计原则、设计提示三个层次，对上述问题进行了回答。

二、城市轨道交通安全工程的概念

2.1定义

城市轨道交通安全工程，是影响城市轨道交通安全建造与安全运营的全部工作的总称。

2.2安全工程的设计范围

安全工程贯穿于各设计研究阶段，这包括：预可行性研究阶段；可行性研究阶段；总体设计阶段；初步设计阶段；施工图设计阶段；后续服务阶段。

安全工程涉及城市轨道交通的各个子系统、各个专业，这包括：综合类；土建类；车辆与机电设备类。

2.3安全工程的设计内容

按照“安全第一、预防为主”的方针，在设计中采取有效措施，避免因设计不合理导致城市轨道交通工程在施工和运营中发生安全事故，或在这些事故发生时有相应措施能将人身伤亡和财产损失降低到最低限度。这就是城市轨道交通安全工程的设计内容。对于下述安全事故，在设计时就应给予充分考虑，以避免或减少事故损失。

2.1运营期间

2.1.1火灾

在火灾情况下，人员的伤亡，主要有以下几方面：烧死烧伤；高温灼伤；缺氧窒息；烟气中毒；踩踏；不正确逃生方式造成的摔死、摔伤；引发其他并发症等。

2.1.2撞击

撞击事故，包括：车撞车；车撞物；车撞人。

车撞车：追尾事故或乘客列车与其他车辆相撞(当线路不封闭时)。

车撞物：列车与永久性物体相碰，如：在永久性建筑物及构筑物变形、断裂、松动、脱落时，侵入限界，未能及时处理，而导致与列车碰撞或剐蹭；列车与临时性物体相碰，如：线路在进行改造、维护等作业时，临时性的作业设施或工器具等侵入限界，而导致与列车碰撞或剐蹭；列车与动物相碰，如：列车与牛马等牲畜相碰(当线路不封闭时)。

车撞人：列车与工作人员、乘客(被挤下或被推下站台者、自杀性跳下站台者)、闯入或穿越行车线路者、平交道口抢行者等相碰。

2.1.3电击

产生电击的因素很多，主要有：触及电气设备的带电体(裸露或绝缘破坏)；触及漏电电气设备的外壳(接触电位差超标)；电缆金属屏蔽层感应电压超标；走行轨(车体、屏蔽门金属框等)对地电位超标；跨步电位差超标；雷击等。

2.1.4踩踏

在发生突发客流、突发事件、自动扶梯失控等情形下，处理不当，会造成不同程度的踩踏事故。产生突发客流的因素有：节假日(如北京清明节)、大型群众活动、恶劣气象等。

2.1.5人为袭击等

爆炸(如：2004年莫斯科地铁爆炸事件)、纵火(如：2002年韩国大邱地铁纵火事件)、毒气(如：1995年日本东京地铁奥姆真理教沙林毒气事件)等。

2.1.6建筑物垮塌

运营期间，车站、隧道、其他建筑物或构筑物发生垮塌(法国戴高乐国际机场通道的垮塌，是对城市轨道交通领域的警示！)

2.1.7其他灾害

针对地震等地质灾害、透水、洪水、雨雪风雾、沙尘等，设计应考虑防震、防淹、防洪、防雷、防风等。另外，设计应考虑大型流行疾病防控，比如：在车辆段增加车辆消毒设施。

2.2施工期间

城市轨道交通工程，在施工安装期间，也会发生各种各样的安全事故，如：结构开裂、坍塌以及建设项目周边环境出现沉降或坍塌等。施工不当或设计失误会导致这些事故的发生。

2.3设计期间

项目前期决策失误，虽不会直接威胁到人身安全，但会给项目带来财产损失或影响项目经济效益。

3、法律法规对安全工程设计的基本要求

3.1相关法律法规

《中华人民共和国建筑法》

《中华人民共和国安全生产法》

《建设工程质量管理条例》国务院第279号令

《建设工程勘察设计管理条例》国务院第293号令

《建设工程安全生产管理条例》国务院第393号令

《实施工程建设强制性标准监督规定》建设部第81号令

《关于进一步加强地铁安全管理工作的意见》建设部、公安部、安全监管局等9部委联合下发（建质[2003]177号）

《市政公用工程设计文件编制深度规定》建质[2004]16号

《北京市轨道交通安全运营管理办法》等地方法规

3.2对安全工程设计的基本要求

建筑工程设计应当符合按照国家规定制定的建筑安全规程和技术规范，保证工程的安全性能。

建筑工程设计的质量必须符合国家有关建筑工程安全标准的要求。

建筑工程的设计单位必须对其设计的质量负责。

建设项目安全设施的设计人、设计单位应当对安全设施设计负责。

注册建筑师、注册结构工程师等注册执业人员应当在设计文件上签字，对设计文件负责。

设计单位应当考虑施工安全操作和防护的需要，对涉及施工安全的重点部位和环节在设计文件中注明，并对防范生产安全事故提出指导意见。采用新结构、新材料、新工艺的建设工程和特殊结构的建设工程，设计单位应当在设计中提出保障施工作业人员安全和预防生产安全事故的措施建议。

设计单位及其他与建设工程安全生产有关的单位，必须遵守安全生产法律、法规的规定，保证建设工程安全生产，依法承担建设工程安全生产责任。

设计单位应当就审查合格的施工图设计文件向施工单位作出详细说明。

建设工程设计单位应当在建设工程施工前，向施工单位和监理单位说明建设工程设计意图，解释建设工程设计文件。建设工程设计单位应当及时解决施工中出现的设计问题。

设计单位应当参与建设工程质量事故分析，并对因设计造成的质量事故，提出相应的技术处理方案。

设计文件应当符合有关法律、行政法规的规定和建筑工程质量、安全标准、建筑工程设计技术规范以及合同的约定。

设计单位在设计文件中选用的建筑材料、建筑构配件和设备，应当注明规格、型号、性能等技术指标，其质量要求必须符合国家规定的标准。除有特殊要求的建筑材料、专用设备、工艺生产线等外，设计单位不得指定生产厂、供应商。

建设工程设计文件中规定采用的新技术、新材料，可能影响建设工程质量和安全，又没有国家技术标准的，应当由国家认可的检测机构进行试验、论证，出具检测报告，并经国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府有关部门组织的建设工程技术专家委员会审定后，方可使用。

设计文件应当符合国家规定的设计深度要求，注明工程合理使用年限。

新建、改建、扩建工程项目的安全设施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入建设项目概算。

国家对从事建设工程设计活动的单位，实行资质管理制度。

从事建设工程设计的单位应当依法取得相应等级的资质证书，并在其资质等级许可的范围内承揽工程。禁止设计单位超越其资质等级许可的范围或者以其他设计单位的名义承揽工程。禁止设计单位允许其他单位或者个人以本单位的名义承揽工程。设计单位不得转包或者违法分包所承揽的工程。

设计单位应当根据勘察成果文件进行建设工程设计。

设计单位应当按照法律、法规和工程建设强制性标准进行设计，防止因设计不合理导致生产安全事故的发生。

设计单位违反工程建设强制性标准进行设计的，责令改正，并处以10万元以上30万元以下的罚款。有前款行为，造成工程质量事故的，责令停业整顿，降低资质等级；情节严重的，吊销资质证书；造成损失的，依法承担赔偿责任。

四、安全工程的设计原则

4.1一般要求

城市轨道交通项目的规划与设计必须按照规定的审批程序进行。

轨道交通工程建设项目的设计，应当遵守国家和地方规定的技术标准。

可行性研究报告、初步设计文件、施工图设计文件，其编制深度应满足建设部《市政公用工程设计文件编制深度规定》的要求。论文论文参考网

“城市轨道交通工程可行性研究报告文件编制深度”要求：在“第五章运营方案”的“第8节运营要求评价”中包括“8.5安全保障评价”内容。另外，“第二十五章安全防护”包括“防灾”及“人防”两节，并要求在“防灾”节中包括：防雷击、防风、防淹、防地震、防火灾等措施。

“城市轨道交通工程初步设计文件编制深度”要求：在“总说明书”的“安全防护”中，分别论述各种灾害情况下的应对措施。

城市轨道交通设计应体现安全第一、以人为本的总体要求。

城市轨道交通项目的初步设计，应按照工程建设强制性条文及相关强制性标准规范进行设计。特别是涉及行车和乘客安全、防火防灾、人员疏散、事故救援、防灾报警等设计内容，必须严格按相关标准规范执行。

城市轨道交通项目的施工图设计，应按照初步设计及其审查意见进行。施工图设计文件的审查应严格执行建设部《市政公用工程施工图设计文件审查要点(试行)》的规定。

在设计后续服务阶段，设计单位应根据合同要求，为安装与施工、设备及系统调试、试运行、试运营等提供设计配合。

轨道交通线路在地下敷设时，应当采取科学合理的措施，减少对上方建筑物、构筑物的影响，避免重大工程事故。

4.2主要原则

城市轨道交通安全工程的设计，应以下述要求为目标，在正常使用时：

必须防止因乘客使用系统而造成对乘客的伤害与危险；

必须防止系统对运营人员及其他人员的伤害与危险；

必须防止运营设施及车辆遭受损害与损失。

城市轨道交通车辆和运营设备的选择，必须技术成熟、安全可靠、满足功能、维修方便、经济合理。

乘客使用或操作的设备，必须易于识别，设置在便于触及的地方，并保证不当的操作或使用也不会导致系统发生危险。

在车辆与运营设备中必须提供必要的措施与手段，保证在发生误操作时，避免导致人身伤害或设备损坏。

必须提供可以及时采取妥善处理各种不当行为、故障及防止事故发生的措施及手段。

车辆及运营设备发生的任何故障或问题，必须能及时指示给运营人员或控制中心。

必须为残疾人、老人、孕妇及带领儿童的人在使用该系统时提供安全舒适的措施。

应当在轨道线路、隧道及车站站台、站厅、疏散通道、出入口、通风亭、列车车厢内及其他运营场所的醒目位置设置保障城市轨道交通安全运营的各类发光导向、疏散、提示、警告、限制、禁止等安全标志。

城市轨道交通系统中，所使用材料和部件的防火技术必须是采用当前先进的工艺技术，尤其是：

材料和部件必须具有良好的阻燃性能；

应加强安全控制，以防蓄意破坏的行为；

对于起火风险大的设施必须加以围护，减少可能的火情蔓延；

在对火情及有害燃烧气体与热量控制的基础上，应保障有效疏散措施；

铺设在地下车站、隧道及车辆上的电缆应不含卤化物，并避免燃烧时产生有毒气体；

所有电气回路必须有熔断保险或其他保护，防止由于过热和短路、接地等产生的危险；

在正常运行或故障情况下，容易产生表面高温的设备或元件，或可能产生严重故障的设施应进行隔离，以减少发生火灾的危险；

一旦发生火灾，通风排烟系统应能进入火灾运行模式，以保障人员疏散或灭火。

五、防火设计的重点提示

在城市轨道交通工程的各种灾害中，火灾是首位的。所谓火灾，是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。根据国家标准，火灾分可为A、B、C、D四类（GB4968-85）。城市轨道交通系统中常见的火灾，主要是A类火灾，即固体物质火灾。

5.1火源

在城市轨道交通工程中，引起火灾的火源是多方面的，归结起来，主要有以下几种。了解这些火源，将有利于防火设计。

电气火灾：绝缘老化、违反用电规定、电气设备设计或安装不当、过负荷、电气短路、接地故障、静电放电、雷电(高压效应、高热效应、机械效应、静电感应、电磁感应)等，都可能导致火灾；

生活用火引燃：如烟头等引燃可燃物；

生产用火引燃：如施工中由电焊、气割、打磨、切割等的火花或其他火种引燃可燃物；

人为破坏纵火。

5.2火灾应急处置预案的编制

在系统投入试运行前，设计单位应协助业主单位编制火灾应急处置预案。

5.3建筑防火的设计要素

疏散通道、(付费区栏栅的)疏散门、安全出口、疏散用楼梯及自动扶梯、隧道联络通道的设置

疏散能力

设备及管理用房的门至安全出口的距离

防火分隔

耐火极限

5.4消防给水与灭火装置的设计要素

消防给水系统

灭火器配置

自动喷水(或喷雾)灭火系统

气体灭火系统

消火栓系统

5.5防烟、排烟与事故通风系统的设计要素

机械防烟、排烟设施的设置

防烟、排烟系统与事故通风的功能

防烟分区的划分

设备的排烟能力

排烟设备的耐热能力

送风量的要求

5.6防灾通信的设计要素

程控电话自动转换市话119功能

救援(地上地下)无线通信

防灾无线通信

防灾广播

防灾调度电话

消防对讲电话

5.7防灾用电、应急照明与疏散指示的设计要素

消防用电的要求

应急照明的