美国地铁建设中的横向通道泛滥问题US Subways Build Too Many Cross Passages
美国在地铁系统建设中存在盲目增加横向逃生通道的现象,这大幅推高了基础设施建设的整体成本。文章指出,过度设计这些横向通道不仅缺乏实际的安全收益评估,还导致了工期延误和资源浪费。优化通道建设标准、回归基于数据的工程设计,是改善美国公共交通交付效率的关键思路之一。合理的规范削减能够在不牺牲乘客安全的前提下显著降低基建预算。
Brian Potter
我为 IFP 的《交通繁荣指南》(Transit Abundance Playbook)撰写了以下文章,该指南汇集了 15 项旨在改善美国公共交通建设的建议。美国的公共交通建设成本和周期远高于其他发达国家:西班牙修建隧道地铁每英里仅需约 2 亿美元,而纽约的花费却高达数十亿;中国建成了完整的高铁网络,而加利福尼亚州却连贝克斯菲尔德和默塞德都没能连通。本指南借鉴了 Transit Costs Project 和 Eno Center 等机构在过去十年中对导致这些超支超期原因的研究,并将其转化为决策者可采用的实用解决方案。完整指南可在 ifp.org/cheaper-transit 获取。
美国的地铁建设遵循 NFPA 130 消防安全标准,该标准规定每 800 英尺必须设置一条联络通道(cross-passage,即连接相邻行车隧道的侧向通道)。这种间距比欧洲的联络通道间距要求要近得多,不仅增加了建设成本,而且并没有在可衡量的程度上提高安全性。应当修改 NFPA 130 的要求,使其更贴近欧洲的联络通道间距要求;或者各机构和管辖区在采用 NFPA 130 或要求合规时,应自行修改这些标准。
任何建筑(无论是新住宅、办公楼还是地铁隧道)的建设,都受到一系列规范和标准的约束,这些规范和标准规定了建筑的设计和建造方式。这些规范规定了性能要求(例如,住宅楼板必须能承受一定的重量)和分析方法(例如,混凝土梁的承载力必须使用特定的公式计算),并决定了必须使用哪些材料或构件(例如,特定高度的建筑必须采用钢结构或混凝土结构)。由于特定管辖区采用的规范和标准不同,这些要求因国家甚至地区而异。通常,这些要求旨在保护基础设施居住者或使用者的安全,确保建筑物不会在地震中倒塌、在飓风中损毁或在火灾中迅速燃烧。
与建成环境的其他部分一样,地铁系统也受到各种规范和安全标准的约束。这些系统通常由两条或更多相邻的隧道组成,以便列车在不同方向上行驶。其中一项规范要求规定了联络通道之间的最大距离,这些较小的通道将较大的主隧道连接起来,以便人员从一条隧道疏散到另一条隧道。这是出于安全考虑:如果某条隧道发生火灾,联络通道可以提供通往相邻隧道的路径,让乘客避难。联络通道通常配备有防火门,以防止火灾和烟雾的蔓延。
美国地铁系统通常遵循美国消防协会(National Fire Protection Association)发布的《固定导轨交通及客运铁路系统标准》(通常简称为 NFPA 130)中所规定的联络通道间距要求。美国消防协会是一个由志愿消防安全专家组成的非营利组织,发布了超过 250 项涵盖消防安全各方面的规范与标准。由于 NFPA 规范(如同美国大多数建筑规范和标准一样)由私营机构编写,因此不具备法律效力,只有在交通管理机构或行政辖区采纳或强制执行时才具有约束力(例如,纽约州和华盛顿州已将 NFPA 130 纳入各自的建筑规范中)。如果公共交通项目获得了联邦资金(大多数交通项目皆是如此),联邦交通管理局(FTA)会要求该项目进行安全认证,这通常就意味着需要遵守 NFPA 130。
规范要求往往会增加建设项目的成本,因为它们要求增加额外的系统、使用更坚固的材料以及进行更多的检查。在美国,众所周知存在一个巨大的跃升发生在
既然规范要求增加了成本,那么了解其价值以及它们能在多大程度上切实提升安全性就显得尤为重要。就地铁联络通道而言,值得注意的是,美国采用的 NFPA 130 间距要求比欧洲的要求严格得多。NFPA 130 规定,铁路隧道中联络通道的间距不得超过 800 英尺(244 米)。
更具体地说,当车站之间的距离超过 2,440 英尺时,通道的间距必须至少为 800 英尺。这一间距要求源于 1970 年亚特兰大 MARTA 地铁系统的设计:当时认为 800 英尺是乘客在发生“轰燃”(即密闭空间内所有可燃物被点燃)之前,能够在火势下游安全行走的距离。然而,欧盟标准规定的最大间距为 1,640 英尺,是 NFPA 要求距离的两倍多。2022 年完工的伦敦铁路伊丽莎白线(Elizabeth line),其联络通道间距约为 1,600 英尺,部分地段的通道间距甚至高达 2,275 英尺。欧洲许多近期建成的新建长隧道,其联络通道间距更接近 1,640 英尺的上限,但依然大于 NFPA 130 规定的 800 英尺上限。此外,2010 年一项针对全球地铁系统的分析发现,在大多数现有的欧洲和日本地铁中,极少设置联络通道。
几乎没有证据表明,NFPA 130 规定的更严格的联络通道间距能够提升地铁的消防安全。欧洲和美国的地铁系统都极其安全:国家安全委员会(National Safety Council)
伦敦和纽约的地铁系统规模相似,里程均约为250英里,年客流量约为10亿至15亿人次。在过去40年中,伦敦发生了两起重大地铁伤亡事件——1987年的国王十字车站火灾和2005年的伦敦地铁恐怖爆炸袭击——这两起事件都不会因为缩小联络通道(cross-passage)间距而得到缓解。1 排除这两起事件,伦敦和纽约的乘客死亡人数都微乎其微:在过去30年中分别只有7人和8人。2 NFPA 已承认其联络通道间距要求“缺乏技术依据”。一家日本铁路顾问公司在为开罗新建地铁4号线做规划时,对 NFPA 130 联络通道要求进行了分析,指出客运列车不携带易燃材料,且通常由不燃材料制成,在发生火灾的情况下,列车极有可能驶达车站。该分析建议在地铁4号线上不增设联络通道,因为这会“增加成本并延长工期,但不会大幅提升安全性。”地铁轨道顾问公司 Mosen 在2019年的一次报告中也同样指出,增设联络通道的成本效益比通常估计远大于10(即成本是收益的10倍以上)。
NFPA 130 目前确实允许
由于增设联络通道的成本高昂且其安全效益令人质疑,NFPA 应当更新其联络通道安全要求。
与大多数建筑和基础设施标准一样,NFPA 130 会定期进行修订。该规范最近一次更新是为2026年版,下一次修订计划于2029年进行。NFPA 接受公众对规范修改的意见和建议;
为了对这些提议建立支持,联邦监管机构可以开展一项正式研究,比较美国与国际上的联络通道间距要求,类似于2022年
由于 NFPA 是一个私营组织,其标准在默认情况下不具备法律效力,因此交通机构和地方管辖区也可以直接修改联络通道间距要求。在 FTA 要求遵守 NFPA 130 以获得安全认证的范围内,FTA 可以更新其政策,允许联络通道间距长达1600英尺(约500米)。已采纳 NFPA 130 的州、地方管辖区和机构同样可以采纳包含更合理联络通道间距要求的修改版本。这种修改在采纳其他示范规范的管辖区中已被广泛采用,并且已被一些遵循 NFPA 130 的管辖区付诸实践:纽约和
随着时间的推移,我们对地铁安全和性能的认知不断加深。NFPA 130 联络通道间距要求最初是基于某些被认为能在火灾中提升地铁安全的因素。然而,我们现在拥有过去几十年的证据,表明这些安全效益是虚幻的,而成本却是巨大的。应当对这些标准进行重新审视。
1
车站火灾发生在车站内,而不是在隧道中,因此隧道联络通道的间距与之无关。对于恐怖爆炸袭击,死因研讯表明,建筑结构上的差异并不会改变结果
2
纽约地铁系统的大部分建于 NFPA 130 标准出台之前,但其乘客死亡率与受该标准约束的其他较新的美国地铁系统一样低。洛杉矶地铁系统主要建于 1990 年之后,规模远小于纽约(运营里程约 20 英里,年客运量在 2000 万至 4000 万人次之间),且在此期间因地铁事故或火灾造成的乘客死亡人数为零。
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