時間：2023-05-25 17:36:17
序論：在您撰寫火災的防治途徑時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要：從系統(tǒng)安全原理的角度建立了地鐵火災的能量釋放事故致因模型，并在此模型的基礎上系統(tǒng)性地提出了地鐵火災的防治思路。事故致因模型中將地鐵火災劃分為五個階段，根據每個階段的不同特點，提出了相應的防治思路:潛伏期為“管理”、孕育期為“屏蔽”、發(fā)生期為“防護”、發(fā)展期為“疏導與控制”、災后為“恢復”。在防治思路的指導下，探討了地鐵火災不同階段下的防治途徑與措施。
關鍵詞：地鐵火災事故致因模型防治措施
地鐵火災事故既屬于交通運輸安全的范疇，又具有公共安全事件的特征，因此對地鐵火災防治的研究不但有重要的經濟意義，而且對保障社會公共安全也有重要作用。近年來地鐵火災已經引起了世界各國的重視，許多新的防治措施和手段也在不斷的嘗試和應用中，但目前大多是重局部而輕全局，系統(tǒng)性不強。本文從安全原理出發(fā)，根據地鐵火災的發(fā)生條件及發(fā)展過程建立了地鐵火災事故致因模型，并針對其不同階段的特點，系統(tǒng)地探討地鐵火災的防治應對思路。
1地鐵火災的事故致因模型
從安全系統(tǒng)工程的角度來看，地鐵系統(tǒng)也可以被視為一個復雜的大系統(tǒng)，地鐵火災則可認為是在這個系統(tǒng)中出現(xiàn)的安全事故，因此地鐵火災也可以應用安全原理中的事故致因理論進行分析。借鑒安全原理中的4M問題[1]、能量意外釋放和作用連鎖的事故致因理論[2]，并根據地鐵火災的發(fā)生條件與發(fā)展規(guī)律，本文建立了地鐵火災的能量釋放事故致因模型，如圖1所示。
關鍵詞地鐵,火災,防治系統(tǒng),防火設計
在世界各國大城市地鐵火災及突發(fā)事件頻繁發(fā)生的背景下,應重視地鐵火災應對措施的研究,并結合我國實際情況,完善地鐵火災防災救援系統(tǒng)。筆者曾對我國地鐵火災防災救援系統(tǒng)的構成與運作流程進行過較全面的論述(見文獻[1]),然而隨著地鐵火災防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不斷的探討和實踐中。本文針對地鐵火災的防治,就一些新的認識進行探討。
1地鐵火災防治大系統(tǒng)的觀點
以往地鐵火災的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內部發(fā)生火災時的應對措施,多強調一些硬件設施的設置和完善,而沒有從系統(tǒng)和全局上去認識地鐵防災系統(tǒng)。應根據地鐵火災的發(fā)生、發(fā)展過程和條件,構建一個全局性的地鐵防災減災大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災的發(fā)生過程可劃分為災前、災時和災后三個階段,地鐵火災防治系統(tǒng)即根據這三個不同階段進行配置,起到不同的火災預防和控制作用。地鐵火災防治系統(tǒng)的組成及實施要點見表1。
1.2地鐵火災防治大系統(tǒng)的構建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當重要的社會效益。因此,地鐵火災的防治不應只依靠地鐵運營部門的努力,而應構建一個從政府部門到各相關執(zhí)行部門(包括地鐵運營部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災防災救援體系。
結合地鐵火災防治系統(tǒng)的組成與實施,借鑒我國減災系統(tǒng)工程的結構[2],可以得到地鐵火災防治體系如圖1所示。
2地鐵火災預防中的管理要素
2.1災害學對管理因素的認識
從災害學的角度來說,災害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災后的損失也千差萬別,但每種事故都有一個共性,即都是由一些相同基本要素構成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時存在、同時發(fā)生的結果。
1976年紐約工業(yè)學院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預防機理關系,如圖2所示[4]。通過這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關系可知,防止災害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災的防治中,也需要重視對管理要素的認識。
2.2地鐵火災預防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災預防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運營管理部門,也包括國家行政管理部門以及相關職能部門。通過不同層次和目的的管理手段,調整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運營的有力保證。通過國家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機構、地鐵運營企業(yè),組織制定有關防災安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標準和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運作。
2)營造安定的社會環(huán)境
通過學校和家庭教育,提高人員的整體素質,加強個體的安全意識;通過完善社會福利保障制度,關懷社會弱勢群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會不穩(wěn)定的內部因素,減少地鐵火災和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營造一個安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調度的指揮機構
由政府部門成立專門的指揮機構,聯(lián)合地鐵運營公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調度,進行地鐵災時人員疏散預案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對火災的應對能力。
4)加強地鐵系統(tǒng)內的安全管理
地鐵運營部門是地鐵火災防治的主要執(zhí)行部門,加強其內部的安全管理,可以起到更加直接的火災預防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識系統(tǒng),建立進站安全檢查制度,派設安全巡視人員,對站臺和列車內的情況進行監(jiān)控,營造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強對可燃物的管理,對系統(tǒng)設備定期檢修和改進,對職工和乘客進行安全教育培訓等。
3地鐵火災防治的補充措施
結合我國地鐵系統(tǒng)火災防治措施的現(xiàn)狀,在文獻[1]的基礎上,對現(xiàn)有地鐵防災救援系統(tǒng)提出補充和完善的措施。
3.1地鐵防火設計
設計人員應根據相關的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內外地鐵火災的經驗教訓,合理地進行地鐵建筑結構和地鐵列車等的設計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設計
目前我國大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設計,應引起重視。為此,在設計中應考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設置聯(lián)絡橫通道,當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內安裝手機通信聯(lián)絡裝置,保證手機在地鐵區(qū)間隧道內也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災時便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時通報災情和引導人員疏散。
③區(qū)間隧道內設置疏散平臺,與聯(lián)絡橫通道配套使用,在火災時方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災時,減少人員沿隧道疏散至車站的時間。
2)地鐵列車設計
地鐵列車的防火設計應得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國大邱地鐵火災中由于地鐵列車防火設計不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設備起火對人員逃生造成影響,也可延緩車廂內火災對列車底部電氣設備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C室,以對車廂內的情況進行監(jiān)控。
③列車上設置足夠的消防設施,包括滅火器、細水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災探測器等整套車載自動火災探測消防系統(tǒng)。
④列車設置緊急情況通報按鈕與手動開車門裝置,以及司機室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設置足夠的滾動顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災時可引導乘客疏散。
3.2地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(FAS)按兩級監(jiān)控方式設置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調度室級,分別設置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內,對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠實施有關的消防聯(lián)動控制操作[1]。
建議增設現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設備可由火災傳感器、手動報警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機室設一個控制終端,由司機掌握列車內的情況,并可將信號傳輸?shù)杰囌菊{度室,以加強對列車內異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設施
鼓勵引進新型消防設施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設置車載消防系統(tǒng),包括細水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災探測器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點,實施滅火。
③根據國外地鐵的經驗,在車站公共區(qū)一般不安設自動噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設置自動噴淋系統(tǒng),因為這些區(qū)域往往是零售點、書報攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設置自動噴淋系統(tǒng),僅設足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對車站區(qū)域內的附屬設施進行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進行防火和防爆處理;將零售店和報攤點集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對公眾的安全導向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災時客觀如實地對災情進行報導,災后多做正面報導,和地鐵運營部門一起努力重建公眾對地鐵安全度的信任感。
4結語
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運營是其首要目標和基本原則。隨著我國地鐵建設的來臨,地鐵火災的防治措施也要跟上。本文針對地鐵火災的防治,探討了如下問題:
①提出了地鐵火災防災減災大系統(tǒng)的觀點。應根據火災發(fā)生的不同階段,設置不同的防災子系統(tǒng),從而構建一個整體的火災防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災發(fā)生以后的應對措施。
②管理是地鐵火災預防措施中重要的因素,通過不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預防火災的發(fā)生。
③新的地鐵火災防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設計人員和管理人員要及時吸取經驗教訓,不斷完善地鐵的防火設計和防災系統(tǒng)的設置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
參考文獻
[1]蔣雅君,楊其新.地鐵防災救援系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究,2004(1):13.
[2]聶高眾,馬宗晉,李志強.防災減災系統(tǒng)工程的國際對比分析及建議[J].災害學,1998,13(4):67.
[3]葉義華,許夢國,葉義成,等.城市防災工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999:37.
關鍵詞地鐵,火災,防治系統(tǒng),防火設計
在世界各國大城市地鐵火災及突發(fā)事件頻繁發(fā)生的背景下,應重視地鐵火災應對措施的研究,并結合我國實際情況,完善地鐵火災防災救援系統(tǒng)。筆者曾對我國地鐵火災防災救援系統(tǒng)的構成與運作流程進行過較全面的論述(見文獻[1]),然而隨著地鐵火災防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不斷的探討和實踐中。本文針對地鐵火災的防治,就一些新的認識進行探討。
1地鐵火災防治大系統(tǒng)的觀點
以往地鐵火災的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內部發(fā)生火災時的應對措施,多強調一些硬件設施的設置和完善,而沒有從系統(tǒng)和全局上去認識地鐵防災系統(tǒng)。應根據地鐵火災的發(fā)生、發(fā)展過程和條件,構建一個全局性的地鐵防災減災大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災的發(fā)生過程可劃分為災前、災時和災后三個階段,地鐵火災防治系統(tǒng)即根據這三個不同階段進行配置,起到不同的火災預防和控制作用。地鐵火災防治系統(tǒng)的組成及實施要點見表1。
1.2地鐵火災防治大系統(tǒng)的構建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當重要的社會效益。因此,地鐵火災的防治不應只依靠地鐵運營部門的努力,而應構建一個從政府部門到各相關執(zhí)行部門(包括地鐵運營部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災防災救援體系。
結合地鐵火災防治系統(tǒng)的組成與實施,借鑒我國減災系統(tǒng)工程的結構[2],可以得到地鐵火災防治體系如圖1所示。
2地鐵火災預防中的管理要素
2.1災害學對管理因素的認識
從災害學的角度來說,災害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災后的損失也千差萬別,但每種事故都有一個共性,即都是由一些相同基本要素構成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時存在、同時發(fā)生的結果。
1976年紐約工業(yè)學院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預防機理關系,如圖2所示[4]。通過這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關系可知,防止災害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災的防治中,也需要重視對管理要素的認識。
2.2地鐵火災預防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災預防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運營管理部門,也包括國家行政管理部門以及相關職能部門。通過不同層次和目的的管理手段,調整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運營的有力保證。通過國家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機構、地鐵運營企業(yè),組織制定有關防災安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標準和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運作。
2)營造安定的社會環(huán)境
通過學校和家庭教育,提高人員的整體素質,加強個體的安全意識;通過完善社會福利保障制度,關懷社會弱勢群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會不穩(wěn)定的內部因素,減少地鐵火災和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營造一個安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調度的指揮機構
由政府部門成立專門的指揮機構,聯(lián)合地鐵運營公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調度,進行地鐵災時人員疏散預案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對火災的應對能力。
4)加強地鐵系統(tǒng)內的安全管理
地鐵運營部門是地鐵火災防治的主要執(zhí)行部門,加強其內部的安全管理,可以起到更加直接的火災預防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識系統(tǒng),建立進站安全檢查制度,派設安全巡視人員,對站臺和列車內的情況進行監(jiān)控,營造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強對可燃物的管理,對系統(tǒng)設備定期檢修和改進,對職工和乘客進行安全教育培訓等。
3地鐵火災防治的補充措施
結合我國地鐵系統(tǒng)火災防治措施的現(xiàn)狀,在文獻[1]的基礎上,對現(xiàn)有地鐵防災救援系統(tǒng)提出補充和完善的措施。
3.1地鐵防火設計
設計人員應根據相關的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內外地鐵火災的經驗教訓,合理地進行地鐵建筑結構和地鐵列車等的設計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設計
目前我國大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設計,應引起重視。為此,在設計中應考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設置聯(lián)絡橫通道,當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內安裝手機通信聯(lián)絡裝置,保證手機在地鐵區(qū)間隧道內也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災時便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時通報災情和引導人員疏散。
③區(qū)間隧道內設置疏散平臺,與聯(lián)絡橫通道配套使用,在火災時方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災時,減少人員沿隧道疏散至車站的時間。
2)地鐵列車設計
地鐵列車的防火設計應得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國大邱地鐵火災中由于地鐵列車防火設計不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設備起火對人員逃生造成影響,也可延緩車廂內火災對列車底部電氣設備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C室,以對車廂內的情況進行監(jiān)控。
③列車上設置足夠的消防設施,包括滅火器、細水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災探測器等整套車載自動火災探測消防系統(tǒng)。
④列車設置緊急情況通報按鈕與手動開車門裝置,以及司機室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設置足夠的滾動顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災時可引導乘客疏散。
3.2地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(FAS)按兩級監(jiān)控方式設置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調度室級,分別設置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內,對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠實施有關的消防聯(lián)動控制操作[1]。
建議增設現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設備可由火災傳感器、手動報警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機室設一個控制終端,由司機掌握列車內的情況,并可將信號傳輸?shù)杰囌菊{度室,以加強對列車內異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設施
鼓勵引進新型消防設施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設置車載消防系統(tǒng),包括細水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災探測器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點,實施滅火。
③根據國外地鐵的經驗,在車站公共區(qū)一般不安設自動噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設置自動噴淋系統(tǒng),因為這些區(qū)域往往是零售點、書報攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設置自動噴淋系統(tǒng),僅設足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對車站區(qū)域內的附屬設施進行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進行防火和防爆處理;將零售店和報攤點集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對公眾的安全導向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災時客觀如實地對災情進行報導,災后多做正面報導,和地鐵運營部門一起努力重建公眾對地鐵安全度的信任感。
4結語
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運營是其首要目標和基本原則。隨著我國地鐵建設的來臨,地鐵火災的防治措施也要跟上。本文針對地鐵火災的防治,探討了如下問題:
①提出了地鐵火災防災減災大系統(tǒng)的觀點。應根據火災發(fā)生的不同階段,設置不同的防災子系統(tǒng),從而構建一個整體的火災防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災發(fā)生以后的應對措施。
②管理是地鐵火災預防措施中重要的因素,通過不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預防火災的發(fā)生。
③新的地鐵火災防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設計人員和管理人員要及時吸取經驗教訓,不斷完善地鐵的防火設計和防災系統(tǒng)的設置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
參考文獻
[1]蔣雅君,楊其新.地鐵防災救援系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究,2004(1):13.
[2]聶高眾,馬宗晉,李志強.防災減災系統(tǒng)工程的國際對比分析及建議[J].災害學,1998,13(4):67.
[3]葉義華,許夢國,葉義成,等.城市防災工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999:37.
關鍵詞地鐵,火災,防治系統(tǒng),防火設計
在世界各國大城市地鐵火災及突發(fā)事件頻繁發(fā)生的背景下,應重視地鐵火災應對措施的研究,并結合我國實際情況,完善地鐵火災防災救援系統(tǒng)。筆者曾對我國地鐵火災防災救援系統(tǒng)的構成與運作流程進行過較全面的論述(見文獻[1]),然而隨著地鐵火災防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不斷的探討和實踐中。本文針對地鐵火災的防治,就一些新的認識進行探討。
1地鐵火災防治大系統(tǒng)的觀點
以往地鐵火災的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內部發(fā)生火災時的應對措施,多強調一些硬件設施的設置和完善,而沒有從系統(tǒng)和全局上去認識地鐵防災系統(tǒng)。應根據地鐵火災的發(fā)生、發(fā)展過程和條件,構建一個全局性的地鐵防災減災大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災的發(fā)生過程可劃分為災前、災時和災后三個階段,地鐵火災防治系統(tǒng)即根據這三個不同階段進行配置,起到不同的火災預防和控制作用。地鐵火災防治系統(tǒng)的組成及實施要點見表1。
1.2地鐵火災防治大系統(tǒng)的構建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當重要的社會效益。因此,地鐵火災的防治不應只依靠地鐵運營部門的努力,而應構建一個從政府部門到各相關執(zhí)行部門(包括地鐵運營部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災防災救援體系。
結合地鐵火災防治系統(tǒng)的組成與實施,借鑒我國減災系統(tǒng)工程的結構[2],可以得到地鐵火災防治體系如圖1所示。
2地鐵火災預防中的管理要素
2.1災害學對管理因素的認識
從災害學的角度來說,災害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災后的損失也千差萬別,但每種事故都有一個共性,即都是由一些相同基本要素構成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時存在、同時發(fā)生的結果。
1976年紐約工業(yè)學院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預防機理關系,如圖2所示[4]。通過這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關系可知,防止災害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災的防治中,也需要重視對管理要素的認識。
2.2地鐵火災預防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災預防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運營管理部門,也包括國家行政管理部門以及相關職能部門。通過不同層次和目的的管理手段,調整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運營的有力保證。通過國家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機構、地鐵運營企業(yè),組織制定有關防災安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標準和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運作。
2)營造安定的社會環(huán)境
通過學校和家庭教育,提高人員的整體素質,加強個體的安全意識;通過完善社會福利保障制度,關懷社會弱勢群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會不穩(wěn)定的內部因素,減少地鐵火災和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營造一個安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調度的指揮機構
由政府部門成立專門的指揮機構,聯(lián)合地鐵運營公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調度,進行地鐵災時人員疏散預案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對火災的應對能力。
4)加強地鐵系統(tǒng)內的安全管理
地鐵運營部門是地鐵火災防治的主要執(zhí)行部門,加強其內部的安全管理,可以起到更加直接的火災預防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識系統(tǒng),建立進站安全檢查制度,派設安全巡視人員,對站臺和列車內的情況進行監(jiān)控,營造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強對可燃物的管理,對系統(tǒng)設備定期檢修和改進,對職工和乘客進行安全教育培訓等。
3地鐵火災防治的補充措施
結合我國地鐵系統(tǒng)火災防治措施的現(xiàn)狀,在文獻[1]的基礎上,對現(xiàn)有地鐵防災救援系統(tǒng)提出補充和完善的措施。
3.1地鐵防火設計
設計人員應根據相關的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內外地鐵火災的經驗教訓,合理地進行地鐵建筑結構和地鐵列車等的設計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設計
目前我國大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設計,應引起重視。為此,在設計中應考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設置聯(lián)絡橫通道,當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內安裝手機通信聯(lián)絡裝置,保證手機在地鐵區(qū)間隧道內也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災時便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時通報災情和引導人員疏散。
③區(qū)間隧道內設置疏散平臺,與聯(lián)絡橫通道配套使用,在火災時方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災時,減少人員沿隧道疏散至車站的時間。
2)地鐵列車設計
地鐵列車的防火設計應得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國大邱地鐵火災中由于地鐵列車防火設計不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設備起火對人員逃生造成影響,也可延緩車廂內火災對列車底部電氣設備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C室,以對車廂內的情況進行監(jiān)控。
③列車上設置足夠的消防設施,包括滅火器、細水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災探測器等整套車載自動火災探測消防系統(tǒng)。
④列車設置緊急情況通報按鈕與手動開車門裝置,以及司機室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設置足夠的滾動顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災時可引導乘客疏散。
3.2地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(FAS)按兩級監(jiān)控方式設置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調度室級,分別設置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內,對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠實施有關的消防聯(lián)動控制操作[1]。
建議增設現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設備可由火災傳感器、手動報警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機室設一個控制終端,由司機掌握列車內的情況,并可將信號傳輸?shù)杰囌菊{度室,以加強對列車內異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設施
鼓勵引進新型消防設施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設置車載消防系統(tǒng),包括細水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災探測器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點,實施滅火。
③根據國外地鐵的經驗,在車站公共區(qū)一般不安設自動噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設置自動噴淋系統(tǒng),因為這些區(qū)域往往是零售點、書報攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設置自動噴淋系統(tǒng),僅設足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對車站區(qū)域內的附屬設施進行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進行防火和防爆處理;將零售店和報攤點集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對公眾的安全導向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災時客觀如實地對災情進行報導,災后多做正面報導,和地鐵運營部門一起努力重建公眾對地鐵安全度的信任感。
4結語
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運營是其首要目標和基本原則。隨著我國地鐵建設的來臨,地鐵火災的防治措施也要跟上。本文針對地鐵火災的防治,探討了如下問題:
①提出了地鐵火災防災減災大系統(tǒng)的觀點。應根據火災發(fā)生的不同階段,設置不同的防災子系統(tǒng),從而構建一個整體的火災防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災發(fā)生以后的應對措施。
②管理是地鐵火災預防措施中重要的因素,通過不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預防火災的發(fā)生。
③新的地鐵火災防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設計人員和管理人員要及時吸取經驗教訓,不斷完善地鐵的防火設計和防災系統(tǒng)的設置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
參考文獻
[1]蔣雅君,楊其新.地鐵防災救援系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究,2004(1):13.
[2]聶高眾,馬宗晉,李志強.防災減災系統(tǒng)工程的國際對比分析及建議[J].災害學,1998,13(4):67.
[3]葉義華,許夢國,葉義成,等.城市防災工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999:37.
關鍵詞地鐵,火災,防治系統(tǒng),防火設計
在世界各國大城市地鐵火災及突發(fā)事件頻繁發(fā)生的背景下,應重視地鐵火災應對措施的研究,并結合我國實際情況,完善地鐵火災防災救援系統(tǒng)。筆者曾對我國地鐵火災防災救援系統(tǒng)的構成與運作流程進行過較全面的論述(見文獻[1]),然而隨著地鐵火災防治工作的日益深入,一些新的措施和手段也在不斷的探討和實踐中。本文針對地鐵火災的防治,就一些新的認識進行探討。
1地鐵火災防治大系統(tǒng)的觀點
以往地鐵火災的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內部發(fā)生火災時的應對措施,多強調一些硬件設施的設置和完善,而沒有從系統(tǒng)和全局上去認識地鐵防災系統(tǒng)。應根據地鐵火災的發(fā)生、發(fā)展過程和條件,構建一個全局性的地鐵防災減災大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災的發(fā)生過程可劃分為災前、災時和災后三個階段,地鐵火災防治系統(tǒng)即根據這三個不同階段進行配置,起到不同的火災預防和控制作用。地鐵火災防治系統(tǒng)的組成及實施要點見表1。
1.2地鐵火災防治大系統(tǒng)的構建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當重要的社會效益。因此,地鐵火災的防治不應只依靠地鐵運營部門的努力,而應構建一個從政府部門到各相關執(zhí)行部門(包括地鐵運營部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災防災救援體系。
結合地鐵火災防治系統(tǒng)的組成與實施,借鑒我國減災系統(tǒng)工程的結構[2],可以得到地鐵火災防治體系如圖1所示。
2地鐵火災預防中的管理要素
2.1災害學對管理因素的認識
從災害學的角度來說,災害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災后的損失也千差萬別,但每種事故都有一個共性,即都是由一些相同基本要素構成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時存在、同時發(fā)生的結果。
1976年紐約工業(yè)學院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預防機理關系,如圖2所示[4]。通過這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關系可知,防止災害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災的防治中,也需要重視對管理要素的認識。
2.2地鐵火災預防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災預防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運營管理部門,也包括國家行政管理部門以及相關職能部門。通過不同層次和目的的管理手段,調整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運營的有力保證。通過國家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機構、地鐵運營企業(yè),組織制定有關防災安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標準和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運作。
2)營造安定的社會環(huán)境
通過學校和家庭教育,提高人員的整體素質,加強個體的安全意識;通過完善社會福利保障制度,關懷社會弱勢群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會不穩(wěn)定的內部因素,減少地鐵火災和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營造一個安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調度的指揮機構
由政府部門成立專門的指揮機構,聯(lián)合地鐵運營公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調度,進行地鐵災時人員疏散預案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對火災的應對能力。
4)加強地鐵系統(tǒng)內的安全管理
地鐵運營部門是地鐵火災防治的主要執(zhí)行部門,加強其內部的安全管理,可以起到更加直接的火災預防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識系統(tǒng),建立進站安全檢查制度,派設安全巡視人員,對站臺和列車內的情況進行監(jiān)控,營造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強對可燃物的管理,對系統(tǒng)設備定期檢修和改進,對職工和乘客進行安全教育培訓等。
3地鐵火災防治的補充措施
結合我國地鐵系統(tǒng)火災防治措施的現(xiàn)狀,在文獻[1]的基礎上,對現(xiàn)有地鐵防災救援系統(tǒng)提出補充和完善的措施。
3.1地鐵防火設計
設計人員應根據相關的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內外地鐵火災的經驗教訓,合理地進行地鐵建筑結構和地鐵列車等的設計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設計
目前我國大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設計,應引起重視。為此,在設計中應考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設置聯(lián)絡橫通道,當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內安裝手機通信聯(lián)絡裝置,保證手機在地鐵區(qū)間隧道內也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災時便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時通報災情和引導人員疏散。
③區(qū)間隧道內設置疏散平臺,與聯(lián)絡橫通道配套使用,在火災時方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災時,減少人員沿隧道疏散至車站的時間。
2)地鐵列車設計
地鐵列車的防火設計應得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國大邱地鐵火災中由于地鐵列車防火設計不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設備起火對人員逃生造成影響,也可延緩車廂內火災對列車底部電氣設備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C室,以對車廂內的情況進行監(jiān)控。
③列車上設置足夠的消防設施,包括滅火器、細水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災探測器等整套車載自動火災探測消防系統(tǒng)。
④列車設置緊急情況通報按鈕與手動開車門裝置,以及司機室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設置足夠的滾動顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災時可引導乘客疏散。
3.2地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(FAS)按兩級監(jiān)控方式設置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調度室級,分別設置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內,對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠實施有關的消防聯(lián)動控制操作[1]。
建議增設現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設備可由火災傳感器、手動報警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機室設一個控制終端,由司機掌握列車內的情況,并可將信號傳輸?shù)杰囌菊{度室,以加強對列車內異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設施
鼓勵引進新型消防設施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設置車載消防系統(tǒng),包括細水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災探測器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點,實施滅火。
③根據國外地鐵的經驗,在車站公共區(qū)一般不安設自動噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設置自動噴淋系統(tǒng),因為這些區(qū)域往往是零售點、書報攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設置自動噴淋系統(tǒng),僅設足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對車站區(qū)域內的附屬設施進行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進行防火和防爆處理;將零售店和報攤點集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對公眾的安全導向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災時客觀如實地對災情進行報導,災后多做正面報導,和地鐵運營部門一起努力重建公眾對地鐵安全度的信任感。
4結語
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運營是其首要目標和基本原則。隨著我國地鐵建設的來臨,地鐵火災的防治措施也要跟上。本文針對地鐵火災的防治,探討了如下問題:
①提出了地鐵火災防災減災大系統(tǒng)的觀點。應根據火災發(fā)生的不同階段,設置不同的防災子系統(tǒng),從而構建一個整體的火災防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災發(fā)生以后的應對措施。
②管理是地鐵火災預防措施中重要的因素,通過不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預防火災的發(fā)生。
③新的地鐵火災防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設計人員和管理人員要及時吸取經驗教訓,不斷完善地鐵的防火設計和防災系統(tǒng)的設置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
參考文獻
[1]蔣雅君,楊其新.地鐵防災救援系統(tǒng)[J].城市軌道交通研究,2004(1):13.
[2]聶高眾,馬宗晉,李志強.防災減災系統(tǒng)工程的國際對比分析及建議[J].災害學,1998,13(4):67.
[3]葉義華,許夢國,葉義成,等.城市防災工程[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999:37.
關鍵詞：虛擬仿真；森林保護學；實驗教學體系
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）21-0268-03
實驗教學體系是與理論教學有機結合，以“拓展式實驗教學”為主導，以能力培養(yǎng)為核心，多層次、多模塊、銜接緊密的科學系統(tǒng)，虛擬仿真實驗教學體系與教學內容建設是虛擬仿真實驗教學中心建設的核心[1]。廣西大學自2014年入選國家首批卓越農林人才教育培養(yǎng)計劃試點高校以來，根據卓越農林人才培養(yǎng)計劃目標，加強學生實踐能力培養(yǎng)，強化實踐教學環(huán)節(jié)。其中，廣西大學林學院林學專業(yè)作為國家首批復合應用型農林人才培養(yǎng)模式改革試點專業(yè)，積極推進實驗教學改革和實驗手段創(chuàng)新，把虛擬仿真技術應用于實驗教學，構建了虛實融合的森林保護學虛擬仿真實驗教學體系，為卓越農林人才培養(yǎng)和深化教學改革開辟了一條新的途徑。
一、森林保護學實驗的特點
森林保護學是以保障林業(yè)植物健康和森林生態(tài)安全為目標，研究病、蟲、草、鼠等林業(yè)有害生物的生物學特性、發(fā)生危害與災變規(guī)律及其防治理論和防治技術的學科。它主要由森林病理學、森林昆蟲學、病原真菌學、病原細菌學、病毒學、植物化學保護、林業(yè)有害生物預測預報學和林業(yè)植物檢疫學等多學科組成的綜合性學科。森林保護學的功能主要是預防和持續(xù)控制林業(yè)有害生物的發(fā)生和危害，減少災害損失，保護森林資源和生態(tài)安全，促進林業(yè)經濟可持續(xù)發(fā)展。森林保護的學科性質和功能決定了森林保護學實驗具有以下特點：
（一）實驗對象的鮮活性
森林保護學實驗的對象往往是鮮活的生物體，如昆蟲發(fā)育有效積溫的測定、昆蟲的人工飼養(yǎng)、林木病原菌的分離與鑒定等實驗的對象均是鮮活的生物體，實驗過程需要確保這些生物體正常的生活環(huán)境。
（二）實驗事件的偶然性
森林病蟲害、火災等是一種災害，具有偶然性，也是現(xiàn)實中不希望發(fā)生的，當它發(fā)生的時候也只有在教學進度和時間合適、實驗經費允許的條件下可以安排學生去進行防治實驗。相反，當按照實驗教學日歷要進行森林病蟲害防治實驗以及森林防火等有關實驗的時候卻很難找到大片發(fā)生病蟲害或火災的森林進行防治和滅火實驗。
（三）實驗過程的危險性
森林病蟲害的化學防治是森林病蟲害防治的一種常規(guī)技術，但是此類實驗由于需要使用具有較大毒性的化學農藥，該實驗過程及其實驗廢物的排放均對人體健康造成威脅而不能開設。
（四）實驗時間的季節(jié)性
森林保護學實驗對象的鮮活性決定了森林保護學實驗具有季節(jié)性。病蟲害的發(fā)生往往具有明顯的季節(jié)性，高溫高濕的季節(jié)發(fā)生比較嚴重，冬季和春季發(fā)生比較輕，森林火災則在干旱的秋冬季較易發(fā)生。
（五）實驗場所的開放性
森林保護學的一些綜合性實驗（包括探索性實驗、生產性實驗和研究性實驗），如林業(yè)有害生物普查測報、林業(yè)有害生物災害監(jiān)測預警、林業(yè)有害生物綜合防治、農藥藥效試驗、重大林業(yè)有害生物災害的應急處置、森林火災隱患排查、森林火災撲救、森林可燃物類型的劃分、森林火險等級預測預報等實驗需要在廣闊的林間進行。
二、森林保護學實驗虛擬化的必要性
虛擬仿真實驗教學是對傳統(tǒng)實驗教學在思想體系、實驗內容、實驗方法和手段等顛覆性的變革。它綜合應用虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據庫以及網絡通訊等多種技術，通過構建一個逼真可視化的實驗操作環(huán)境和實驗對象，使學生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全且經濟的實驗，進而達到真實實驗不具備或難以實現(xiàn)的教學效果[2-5]。虛擬實驗具有沉浸感、模擬性、交互性、感知性和構想性等特點[6]，有利于提高實驗教學的效果，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和解決問題的能力。采用虛擬仿真技術于實驗教學，可以為學生營造“自主實驗”的氛圍，具有實驗成本低、無污染、突破現(xiàn)實實驗中時空的限制等優(yōu)點[7，8]。
因此，將森林保護學實驗中一些由于受到場地、時間季節(jié)、實驗成本、危險性以及不可再重現(xiàn)等方面的限制，難以在傳統(tǒng)實驗教學中實施的實驗開發(fā)成虛擬仿真實驗是非常必要的。虛擬仿真實驗作為真實實驗的補充和擴展，具有仿真性、參與感、安全性等特點，與傳統(tǒng)實物實驗結合，可以使學生獲得全面的訓練，對培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力、獨立思考能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。
三、森林保護學虛擬仿真實驗教學體系的構建
廣西大學林業(yè)科學與工程虛擬仿真實驗教學中心根據“虛實結合，能實不虛，以虛擴實”的建設原則，建了“模塊化、層次化、多元化”的虛擬仿真實驗教學體系（如圖1所示），即“森林昆蟲、森林病理、化學保護和森林防火”4個模塊，每個模塊包含“基礎實驗、專業(yè)技能和綜合創(chuàng)新”3個層次。形成了虛實融合，以綜合創(chuàng)新為特色，以能力培養(yǎng)為核心，多層次、多模塊、銜接緊密的森林保護學虛擬仿真實驗教學體系。
（一）虛擬仿真實驗的四模塊
1.森林昆蟲虛擬仿真實驗模塊。本模塊主要針對森林昆蟲的個體發(fā)育、行為習性、危害調查與綜合防治等方面的實驗進行虛擬仿真。如在森林昆蟲多樣性調查虛擬仿真實驗中，采用虛擬仿真技術虛擬仿真實驗背景，制作調查樣線及3D化的智能昆蟲模型，每種模型昆蟲的數(shù)量參照當?shù)厣种械呢S富度來設定。開展多樣性調查時，可將各種昆蟲在樹林中出現(xiàn)的限制因子設定為季節(jié)，以便在不同季節(jié)進行多樣性調查時得出的結果與自然界相吻合。對調查到的每一種昆蟲，配以真實照片，以便學生進行鑒定，做到虛實結合。
2.森林病理虛擬仿真實驗模塊。本模塊主要針對森林病原物的分離鑒定、病害發(fā)生發(fā)展與綜合防治等方面的實驗進行虛擬仿真。如桉樹青枯病菌主要通過根部和根頸部傷口入侵，在植物體內繁殖，沿著維管束蔓延全株發(fā)病，植株失水萎蔫枯死。但這一過程無法在常規(guī)的實驗課中讓學生觀察到，也難以讓學生理解和掌握。通過虛擬仿真技術，把桉樹青枯病癥狀診斷、發(fā)病規(guī)律、侵染循環(huán)以及防控技術直觀呈現(xiàn)，提高學生對桉樹青枯病的診斷和防控技術水平。
3.化學保護虛擬仿真實驗模塊。化學保護的核心是如何科學地使用農藥，根據農藥、有害生物與環(huán)境之間的關系合理使用農藥。農藥往往具有較大毒性，實驗過程及其實驗廢物的排放均對人體健康造成威脅。本模塊主要包括農藥的毒力測定、藥劑室內藥效篩選、林間小區(qū)藥效試驗、農藥對植物的藥害作用、除草劑的選擇作用及防除效果、農藥殘留分析等仿真實驗。
4.森林防火虛擬仿真實驗模塊。真實森林火災發(fā)生與控制實驗具有極其危險性與不可重復性。通過虛擬仿真技術，可以模擬森林火災場景，通過調整參數(shù)輸入設置不同火災發(fā)生發(fā)展過程，針對不同火災發(fā)展階段調用不同控制火災策略和技術，直觀展示火災控制效果。本模塊主要包括火災發(fā)生過程的仿真演示、森林火災隱患排查、森林可燃物類型的劃分、森林火險等級預測預報、森林火災發(fā)生與控制技術等仿真實驗。
（二）虛擬仿真實驗的三層次
1.基礎實驗層次。該層次主要是演示性試驗，讓學生了解掌握森林保護學的基礎知識和基礎技能。
2.專業(yè)技能層次。該層次主要是專業(yè)技能實驗，讓學生了解掌握森林有害生物的調查與防治、森林植物檢疫、物理防治、生物防治、森林火災隱患的排查與撲救、農藥的配制與使用等專業(yè)技能。
3.綜合創(chuàng)新層次。該層次主要面向學科前沿和林業(yè)生產第一線，讓學生參與教師的科研項目，將科研項目研究成果轉化為虛擬仿真實驗教學資源。此外，森林保護學是一門應用性很強的學科，常常需要解決林業(yè)生產上有害生物防治的實際問題。如天敵昆蟲的人工飼養(yǎng)及其應用仿真實驗可以結合生產實踐開展花絨寄甲人工飼養(yǎng)并用于防治松褐天牛。
四、結語
虛擬仿真技術在實驗教學中的應用，極大地拓展了實驗教學的內容和時空，一些在傳統(tǒng)實驗條件下難以安排的實驗得以全面的開展[9]。但是虛擬仿真實驗不能完全代替真實實驗，只能作為真實實驗的補充和擴展，虛擬仿真實驗必須與傳統(tǒng)實驗相結合，使學生獲得全面的實驗訓練。
多層次、多模塊、銜接緊密的森林保護學虛擬仿真實驗教學體系把各種森林保護學實驗有機串聯(lián)起來，注重縱向知識體系和橫向知識的相互浸透，注重森林保護的基礎知識、專業(yè)技能和綜合創(chuàng)新各個方面的銜接。該體系把實驗教學、專業(yè)能力培養(yǎng)和科研綜合創(chuàng)新有機結合，為卓越農林人才培養(yǎng)和深化教學改革開辟了一條新的途徑。
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以往地鐵火災的防治工作往往只著眼于在地鐵系統(tǒng)內部發(fā)生火災時的應對措施,多強調一些硬件設施的設置和完善,而沒有從系統(tǒng)和全局上去認識地鐵防災系統(tǒng)。應根據地鐵火災的發(fā)生、發(fā)展過程和條件,構建一個全局性的地鐵防災減災大系統(tǒng),以起到全面和徹底的“防”與“治”的作用。
1.1地鐵火災防治系統(tǒng)的組成
地鐵火災的發(fā)生過程可劃分為災前、災時和災后三個階段,地鐵火災防治系統(tǒng)即根據這三個不同階段進行配置,起到不同的火災預防和控制作用。地鐵火災防治系統(tǒng)的組成及實施要點見表1。
1.2地鐵火災防治大系統(tǒng)的構建
地鐵是一種重要的公共交通工具,具有相當重要的社會效益。因此,地鐵火災的防治不應只依靠地鐵運營部門的努力,而應構建一個從政府部門到各相關執(zhí)行部門(包括地鐵運營部門、公安、消防、醫(yī)療、通信、新聞媒體、環(huán)保單位乃至民眾)的全面的地鐵火災防災救援體系。
結合地鐵火災防治系統(tǒng)的組成與實施,借鑒我國減災系統(tǒng)工程的結構[2],可以得到地鐵火災防治體系如圖1所示。
2地鐵火災預防中的管理要素
2.1災害學對管理因素的認識
從災害學的角度來說,災害事故發(fā)生的原因不盡相同,事故種類各式各樣,災后的損失也千差萬別,但每種事故都有一個共性,即都是由一些相同基本要素構成的。這些要素是人(Man)、物(Machine)、環(huán)境(Medium)、管理(Management),即4M問題[3]。事故的發(fā)生是這些要素相互作用或要素的不安全因子同時存在、同時發(fā)生的結果。
1976年紐約工業(yè)學院的E.J.Cantilli等人揭示了以管理為邊界的人、物、環(huán)境之間的事故起因和預防機理關系,如圖2所示[4]。通過這四者的相互作用及其與事故發(fā)生的影響關系可知,防止災害的發(fā)生不但可以從人、物、環(huán)境因素的控制入手,更重要的是可以通過管理因素改變系統(tǒng)行為,從而產生不同程度的安全接受水平和系統(tǒng)狀態(tài)。因此在地鐵火災的防治中,也需要重視對管理要素的認識。
2.2地鐵火災預防中管理因素的體現(xiàn)
地鐵火災預防的廣義管理因素涉及的部門不單有地鐵運營管理部門,也包括國家行政管理部門以及相關職能部門。通過不同層次和目的的管理手段,調整地鐵系統(tǒng)中“人”和“物”的不安全行為和狀態(tài),可減少火災的發(fā)生幾率。
1)建立和健全火災防治立法體系
有效的法治管理是地鐵乃至其他公共交通安全運營的有力保證。通過國家立法與行政管理部門、行業(yè)管理機構、地鐵運營企業(yè),組織制定有關防災安全的法規(guī)、方針、政策、規(guī)范、標準和條例等,以求共同遵守和規(guī)范系統(tǒng)的運作。
2)營造安定的社會環(huán)境
通過學校和家庭教育,提高人員的整體素質,加強個體的安全意識;通過完善社會福利保障制度,關懷社會弱勢群體的需求,化解民族和宗教矛盾等,消除社會不穩(wěn)定的內部因素,減少地鐵火災和其他突發(fā)事件的發(fā)生。這是營造一個安全和穩(wěn)定的外部大環(huán)境所必須的途徑,而這多體現(xiàn)在政府部門的社會管理職能上。
3)成立統(tǒng)一調度的指揮機構
由政府部門成立專門的指揮機構,聯(lián)合地鐵運營公司、公安部門、消防部門、醫(yī)療單位、通訊部門、新聞媒體乃至民眾,統(tǒng)一調度,進行地鐵災時人員疏散預案的制定和定期的防火演練,提高職能人員和民眾對火災的應對能力。
4)加強地鐵系統(tǒng)內的安全管理
地鐵運營部門是地鐵火災防治的主要執(zhí)行部門,加強其內部的安全管理,可以起到更加直接的火災預防作用。具體措施包括:建立就乘人員身份辨識系統(tǒng),建立進站安全檢查制度,派設安全巡視人員,對站臺和列車內的情況進行監(jiān)控,營造舒適的工作和就乘環(huán)境,加強對可燃物的管理,對系統(tǒng)設備定期檢修和改進,對職工和乘客進行安全教育培訓等。
3地鐵火災防治的補充措施
結合我國地鐵系統(tǒng)火災防治措施的現(xiàn)狀,在文獻[1]的基礎上,對現(xiàn)有地鐵防災救援系統(tǒng)提出補充和完善的措施。
3.1地鐵防火設計
設計人員應根據相關的防火規(guī)范和規(guī)定以及國內外地鐵火災的經驗教訓,合理地進行地鐵建筑結構和地鐵列車等的設計,以控制火災發(fā)生時的環(huán)境,為撲滅火災和疏散人員創(chuàng)造有利條件。
1)區(qū)間隧道設計
目前我國大多數(shù)地鐵未考慮區(qū)間隧道的防火設計,應引起重視。為此,在設計中應考慮:
①雙線區(qū)間隧道之間每隔一定距離設置聯(lián)絡橫通道,當列車在區(qū)間隧道發(fā)生火災時方便人員疏散和逃生。
②區(qū)間隧道內安裝手機通信聯(lián)絡裝置,保證手機在地鐵區(qū)間隧道內也能正常和通暢地使用,以在發(fā)生火災時便于乘客與消防部門直接聯(lián)系,及時通報災情和引導人員疏散。
③區(qū)間隧道內設置疏散平臺,與聯(lián)絡橫通道配套使用,在火災時方便人員疏散[5]。
④在可能的條件下,縮短區(qū)間隧道的長度,以便在區(qū)間隧道中發(fā)生火災時,減少人員沿隧道疏散至車站的時間。
2)地鐵列車設計
地鐵列車的防火設計應得到足夠的重視,避免出現(xiàn)韓國大邱地鐵火災中由于地鐵列車防火設計不完善而造成人員傷亡慘重的情況。具體應考慮:
①在列車底板上加裝防火和隔熱層,防止列車底部電氣設備起火對人員逃生造成影響,也可延緩車廂內火災對列車底部電氣設備的破壞作用,為救援和逃生創(chuàng)造條件。
②列車上設置視頻傳輸系統(tǒng),圖像傳輸?shù)剿緳C室,以對車廂內的情況進行監(jiān)控。
③列車上設置足夠的消防設施,包括滅火器、細水霧噴淋系統(tǒng)[5]、火災探測器等整套車載自動火災探測消防系統(tǒng)。
④列車設置緊急情況通報按鈕與手動開車門裝置,以及司機室與車廂之間的緊急疏散門、列車前部的逃生門等裝置。
⑤列車上設置足夠的滾動顯示條和液晶顯示屏以及廣播系統(tǒng),災時可引導乘客疏散。
3.2地鐵火災監(jiān)控與報警系統(tǒng)
目前我國地鐵防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)(FAS)按兩級監(jiān)控方式設置:第一級為中央控制室級,作為防災報警控制中心,對全線報警系統(tǒng)實行集中監(jiān)控管理,隨時掌握全線動態(tài)情況;第二級為車站調度室級,分別設置于地鐵各車站,它們是獨立的報警子系統(tǒng),在其所管轄的范圍內,對火災狀況進行監(jiān)控、報警,并能夠實施有關的消防聯(lián)動控制操作[1]。
建議增設現(xiàn)場(列車)級防災監(jiān)控與報警系統(tǒng)。該層次的系統(tǒng)設備可由火災傳感器、手動報警器、聲光示警器、視頻傳輸系統(tǒng)、監(jiān)視屏等組成,在司機室設一個控制終端,由司機掌握列車內的情況,并可將信號傳輸?shù)杰囌菊{度室,以加強對列車內異常情況的監(jiān)視。
3.3地鐵消防設施
鼓勵引進新型消防設施,全面覆蓋地鐵車站、區(qū)間隧道和地鐵列車,不出現(xiàn)消防死角。為此應考慮:
①如前所述,地鐵列車上可考慮設置車載消防系統(tǒng),包括細水霧噴淋系統(tǒng)、抽排煙系統(tǒng)、火災探測器等,與常規(guī)的滅火器配合使用。
②在區(qū)間隧道的頂端可安裝移動式滅火系統(tǒng),一旦列車著火,可自行移至著火點,實施滅火。
③根據國外地鐵的經驗,在車站公共區(qū)一般不安設自動噴淋系統(tǒng),以免地滑而影響疏散速度。但可考慮在車站公共區(qū)的兩頭一定范圍設置自動噴淋系統(tǒng),因為這些區(qū)域往往是零售點、書報攤等易燃物集中所在地,而中間的人行密集區(qū)域,可不設置自動噴淋系統(tǒng),僅設足夠數(shù)量的滅火器即可。
3.4其他措施
1)對車站區(qū)域內的附屬設施進行安全化處理
減少垃圾桶、公共廁所等的數(shù)量,并進行防火和防爆處理;將零售店和報攤點集中在站廳層兩頭的安全區(qū)域,站廳中間留出疏散的空間和通道等。
3)重視新聞媒體對公眾的安全導向教育
新聞媒體要多做安全防火宣傳,災時客觀如實地對災情進行報導,災后多做正面報導,和地鐵運營部門一起努力重建公眾對地鐵安全度的信任感。
4結語
地鐵作為大容量公共交通工具,安全運營是其首要目標和基本原則。隨著我國地鐵建設的來臨,地鐵火災的防治措施也要跟上。本文針對地鐵火災的防治,探討了如下問題:
①提出了地鐵火災防災減災大系統(tǒng)的觀點。應根據火災發(fā)生的不同階段,設置不同的防災子系統(tǒng),從而構建一個整體的火災防治大系統(tǒng)。不能只著眼于火災發(fā)生以后的應對措施。
②管理是地鐵火災預防措施中重要的因素,通過不同層次的管理手段,可改變地鐵系統(tǒng)的不安全狀態(tài),預防火災的發(fā)生。
③新的地鐵火災防治措施在不斷地發(fā)展和探索中,地鐵設計人員和管理人員要及時吸取經驗教訓,不斷完善地鐵的防火設計和防災系統(tǒng)的設置,完善地鐵防火救援系統(tǒng)。
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