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保護基礎設施免受恐怖攻擊

作者:Ang Choon Keat、Lin Yadong 及 Andrew Tan,Prostruct Consulting

發佈於 2020 年 5 月 29 日

鑒於恐怖主義威脅確實存在,新加坡自 2018 年 12 月起實施《基礎設施保護法》(IPA),以建立一套明確的監管框架,用以防範此類威脅。經選定的建築物在興建或翻新前,必須經過「安全設計」(SBD)程序。本文將簡要介紹《基礎設施保護法》、SBD 程序,以及一些用以強化建築物防護的常見緩解策略。

簡介

減輕恐怖攻擊的威脅向來是一項艱鉅的任務。要預測此類攻擊將以何種方式、在何處及何時發生,實屬不易。 恐怖攻擊是一種極具破壞性的力量,足以動搖社會的正常運作與團結。從歷史來看,爆炸攻擊一直是恐怖分子最喜愛的戰術之一,因為這往往是吸引媒體關注、並在公眾中製造恐慌或震驚的較有效方式。此類攻擊可能以自殺式炸彈襲擊或引爆車載爆炸物的方式進行;亦可能駕駛車輛高速衝撞毫無防備的人群。

過往的恐怖主義事件顯示,關鍵基礎設施是恐怖分子首選的攻擊目標。2016年3月22日,比利時發生三起協調性的自殺式炸彈襲擊事件——其中兩起發生在布魯塞爾機場,另一起則發生在布魯塞爾市中心的馬爾貝克地鐵站。該事件造成逾30人死亡、逾300人受傷。 2016年12月10日,伊斯坦堡發生一起汽車炸彈與一名自殺炸彈客攜帶的炸彈同時爆炸事件,造成48人死亡,另有數人受傷。更近期的2019年11月,一名自殺炸彈客將印尼棉蘭市的警察總部作為目標,並在警局內引爆自己,造成其本人死亡,同時亦導致數人受傷。 近年來,蓄意駕車衝撞人群正逐漸成為主要的恐怖主義戰術,因為此類攻擊所需資源與技能極少,卻可能造成重大傷亡。2017年8月17日,一名獨行犯駕駛廂型車衝入西班牙巴塞隆納一處熱門的觀光步行街,造成13人死亡、至少130人受傷。

就本地情況而言,2016年8月,當局挫敗了一起由巴淡島策劃、意圖向新加坡濱海灣金沙發射火箭的襲擊行動,隨後逮捕了一群共六名激進分子。若當時未能揭發並阻止這起襲擊,後果恐將不堪設想。過去幾年間,當局亦逮捕了許多與恐怖組織有關聯或自行激進化的個人。

新加坡內政部(MHA)於2017年6月1日發布的《新加坡恐怖主義威脅評估報告》指出,近年來,新加坡面臨的恐怖主義威脅仍處於最高水平。 潛在的恐怖主義威脅凸顯了以更系統化方式保護關鍵基礎設施的必要性。為此,新加坡於2017年10月2日通過《基礎設施保護法》(IPA),並於2018年12月18日2,3正式生效,作為新加坡反恐工作的一部分。

《基礎設施保護法》(IPA)

《反恐法》(IPA)旨在建立一套明確的監管框架及全面的反恐策略。根據新法,內政部可將新建建築物指定為「特殊開發項目」,並將現有建築物指定為「特殊基礎設施」。被指定的建築物包括提供基本服務、人流密集,或具有標誌性及象徵意義的建築物。

這些經識別的建築物在動工前,必須經過「安全設計」程序,將視訊監控、車輛擋欄及防爆措施等安全措施納入設計之中;而部分經選定的現有建築物,則須在翻新計畫中納入此類措施。

「安全設計」(SBD)

在新建築的初期設計中,或是在既有建築的翻新計畫中,將實體安全概念納入考量,往往是以最低成本達到所需安全等級最有效率且最具成本效益的方式。如此一來,便能在不影響建築物功能與美學等其他目標的前提下,有效整合安全措施。

SBD 的主要階段包括初步設施設計開發(PFDD)、風險評估(涵蓋威脅、脆弱性與風險評估(TVRA)及爆炸影響分析(BEA)),以及安全保護計畫(SPP)的制定。安全與爆炸(S&B)顧問公司將從 PFDD 及風險評估著手展開 SBD 研究。 在此階段,S&B 顧問將進行現場勘查,以制定初步安全保護計畫,並分享適用的優良安全設計實務。

隨後,S&B 顧問公司將進行「威脅、脆弱性與風險評估」(TVRA),以釐清該設施所面臨的風險,並明確規範防護需求。這是一項系統性的流程,旨在識別並分析針對已識別關鍵資產的相關威脅所衍生的風險,以及這些威脅情境可能如何影響關鍵基礎設施的運作。此外,將進行一項爆炸影響評估(BEA)研究,以釐清爆炸事件的影響,並指出任何潛在的脆弱性。

根據 TVRA 與 BEA 的結果,將進行一項結構韌性研究(SRS),以提出在建造 SPP 之前所需的任何減緩措施建議,藉此針對已識別的威脅建立必要的防護措施。

該安全防護計畫(SPP)將包含多層級的安全防護措施,整合實體與結構性措施、技術性措施及運作性措施,以減輕相關安全風險。通常會採取因地制宜且以成果為導向的方針,根據現有能力與資源需求,確定最合適的安全措施以減輕這些威脅。

保障原則與風險管理

分層防護概念

通常,為提升建築物的安全性,會採用分層防護概念或「深度防禦」策略,其中包含多層次的防護措施。這些層級由「威懾、偵測、延遲、阻擋及應對」組成,透過結合實體、運作及技術措施相互補足,為建築物提供協調一致的防護。 相較於單層防禦,多層次防禦系統更難被突破,同時也能為安保人員提供充足的時間來偵測事件並作出應對,如圖 1 所示。

圖 1:分層防護概念

威懾層透過向敵對者明確傳達「失敗或被抓到的風險極高」,從而讓對方對該設施的安全等級產生第一印象。這是透過可見的實體安全措施所產生的效果,並使該設施成為一個不值得攻擊的目標。

「延遲」策略旨在透過圍欄或實體障礙物等進出管制措施,使犯罪者難以進一步滲透至設施內部,從而拖延其行動。

對於未受威懾的肇事者,必須予以處理。偵測層有助於識別威脅,從而觸發警報。典型的偵測措施包括視訊監控系統、電子門禁系統、磁感應接觸式感測器及被動式紅外線動作感測器等。

「拒絕進入」機制可確保僅有經授權的人員才能進入受保護區域。這可透過感應卡門禁系統,或在門禁控制點部署保安人員來實現。

「應對」是指為抵禦攻擊、以保護重要資產所採取的措施。應對措施可包括啟動安全系統,包括但不限於警報系統及派遣安保人員。

風險管理方法

建議採用如圖 2 所示的風險管理方法,以確保採取適當的安全措施來應對相關威脅。風險管理方法包含針對現有安全基準措施,評估威脅情境及其後果。隨後,可針對這些風險校準並實施進一步的防護措施,例如營運措施、技術措施以及關鍵資產的強化措施。

應定期檢討本《安全防護措施與計畫》,以確保隨著未來安全情勢的變化,相關安全措施足以緩解新興或不斷演變的威脅。

圖 2:風險管理週期

增加安全距離

要保護建築物免受建築物外部爆炸的影響,可透過增加與炸彈威脅之間的安全距離,並強化建築物的結構以抵禦爆炸衝擊及其他爆炸效應來達成5。 常見的措施包括:透過設置防衝撞車輛路障或護柱來管控車流與進出,以增加安全距離;強化結構組件以承受爆震荷載;將關鍵資產安置於遠離公共區域之處以降低其脆弱性;以及在暴露於爆震威脅的脆弱開口處設置強化防護措施。

增加建築物與潛在炸彈威脅之間的距離,或許是減輕建築物受損程度最有效的策略。隨著距離增加,爆炸所產生的爆震荷載會隨之減小,而為達到所需防護等級所必須採取的加固措施程度也會降低。此外,如圖36 所示,隨著資產與威脅之間的距離增加,提供資產防護所需的成本也會隨之降低。

圖 3:成本與安全距離的關係(資料來源:FEMA 426)

在可行情況下,可透過設置防撞柱(圖 4)、柵欄、景觀設計等措施來達成此目的。防撞柱/柵欄必須具備防撞功能,以承受撞擊並防止攻擊性車輛闖入。

圖 4:用於增加間距的護柱

一套設計得當的防撞系統⁷,⁸ 能阻止車輛接近受保護的建築物。它同時也能發揮心理威懾作用,透過向攻擊者明確傳達「攻擊失敗的風險極高」這一訊息,從而降低威脅發生機率與脆弱性。這層威懾與阻擋機制構成了遠離受保護資產的防護層,不僅提供可見的實體安全措施,更明確警示建築物已受到保護。 路樁/路障可進一步輔以其他防護措施,例如沿周界/路障設置的偵測技術,並搭配充足的照明及應變措施(如安保人員),從而為建築物建立完整的分層防護體系。

結構硬化

在某些情況下,僅靠增加安全距離並不足以減輕爆炸影響,或根本無法採取此措施。此時可能需要採用特定設計,以防止整棟建築發生連鎖坍塌。所謂連鎖坍塌,是指初始的局部失效從一個構件蔓延至另一個構件,最終導致整棟建築坍塌。 奧克拉荷馬市爆炸案(1995年4月)便是說明建築設計中預防連鎖坍塌的重要性之例證。在該事件中,多數死亡案例係因建築物坍塌所致,而非炸彈爆炸本身所造成。

透過結構加固來防止連鎖坍塌,對於保護建築物內的居民及關鍵資產至關重要,藉此確保傷亡降至最低,並維持基本服務的持續運作,以將營運中斷的影響降至最低。

結構加固措施可採取多種形式。最直接的方法,就是單純增加結構構件的物理尺寸和/或加強鋼筋細節,直到其厚度足夠,從而能夠抵禦爆炸荷載。此外,亦可透過其他方式提高結構構件的強度,例如使用纖維增強聚合物(FRP)複合材料進行外部加固(圖 5)。

圖 5:利用 FRP 複合材料加固結構

開口的防護

「開口」是指建築物中供設備及人員進出,並由門、捲簾門或窗戶遮蓋的位置。當建築物外部發生爆炸時,這些開口便會成為脆弱點,爆炸衝擊波及飛散的碎片可能由此進入,進而對資產造成損害或導致建築物內人員受傷。

傳統的減災解決方案包括安裝防爆門(圖 6)。由於防爆門存在某些操作上的限制,近年來業界也開始探索使用防爆捲簾門(圖 7),以保護較大的開口。

圖 6:防爆門,通常安裝於受保護建築物的開口處

圖 7:防爆捲簾門,用於保護大型開口

摘要

總而言之,《建築物防恐法》(IPA)於 2018 年 12 月實施,作為國家反恐策略的一部分,旨在維護新加坡的安全與穩定。這意味著經選定的建築物必須經過嚴格的「建築物安全設計」(SBD)流程,以便在建造初期就納入相關安全措施。

本文介紹了用於保護建築物免受爆炸危害的策略與常見緩解措施。建立安全距離、強化結構組件以及保護易受攻擊的開口等措施,構成了一套多層次防禦系統,是緩解相關安全風險的常見做法。然而,需注意的是,這些常見措施應視具體情況進行客製化調整,且未必適用於所有情境,因為每棟建築物的威脅與防護標準皆各不相同。

在許多情況下,往往需要結合多種解決方案,才能實現全面保護。有時,這需要業界進行創新,並推出更有效和/或更經濟的新型防護技術。

本文最初發表於《新加坡工程師》(2018年4月號)。

參考資料

[1] 內政部(2017年6月1日)。《2017年新加坡恐怖主義威脅評估報告》[新聞稿]。取自:https://www.mha.gov.sg/newsroom/press-releases/Pages/Singapore-Terrorism-Threat-Assessment-Report-2017.aspx

[2] 內政部(2017年9月11日)。《基礎設施保護法》將於2018年12月18日起生效 [新聞稿]。取自:https://www.mha.gov.sg/newsroom/press-release/news/infrastructure-protection-act-to-take-effect-from-18-dec-2018

[3] 扎伊漢·穆罕默德·尤索夫(2017年10月5日)。業界歡迎旨在保護建築物免受攻擊的新法。《海峽時報》。取自:http://www.straitstimes.com/singapore/courts-crime/industry-welcomes-new-law-to-protect-buildings-against-attacks

[4] 內政部(2018)。《新加坡加強建築物安全指引》。(2018)

[5] 安全理事會報告(2017年2月)。《反恐:關鍵基礎設施的保護》。取自:http://www.securitycouncilreport.org/monthly-forecast/2017-02/counter-terrorism_protection_of_critical_infrastructure.php

[6] FEMA 426. 《風險管理系列:減輕建築物遭受潛在恐怖攻擊風險參考手冊》,2013年12月。

[7] Paul Forman 等人(2009)〈車輛造成的威脅與防範敵意車輛攻擊的原則〉爆炸對建築物的影响,第 2 版

[8] C. K. Ang 等人(2016)〈防撞護柱系統的設計與測試〉,《新加坡工程師雜誌》,2016年12月。

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