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保护基础设施免受恐怖袭击

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

出版日期:2020 年 5 月 29 日

鉴于恐怖威胁的现实可能性,新加坡于2018年12月实施了《基础设施保护法》(IPA),为防范此类威胁提供了明确的监管框架。选定建筑在新建或翻新前必须经过安全设计(SBD)流程。本文简要介绍IPA、SBD流程,以及一些增强建筑保护的常见缓解策略。

引言

减轻恐怖袭击威胁始终是一项具有挑战性的任务。很难预测此类袭击将如何、在何处以及何时发生。恐怖袭击是一种极具破坏性的力量,可能破坏社会的常态和团结。历史上,爆炸一直是恐怖分子最青睐的战术之一,因为它往往是获得媒体关注并在公众中制造恐慌或震惊的更有效方式。袭击可以以自杀式炸弹袭击者或引爆车载爆炸物的形式进行。车辆也可高速冲向毫无戒备的人群。

过去的恐怖事件表明,关键基础设施是恐怖分子的首选目标。2016年3月22日,比利时发生了三起协调一致的自杀式爆炸袭击——两起在布鲁塞尔机场,一起在布鲁塞尔市中心的马尔贝克地铁站。该事件造成30多人死亡,300多人受伤。2016年12月10日,伊斯坦布尔引爆伊斯坦布尔发生汽车炸弹爆炸,以及一名自杀式袭击者随身携带的炸弹爆炸,造成48人死亡,数人受伤。最近,在2019年11月,一名自杀式炸弹袭击者以印度尼西亚棉兰市警察总部为目标,在警察局引爆炸弹,自杀身亡,并造成数人受伤。近年来,故意驾车冲撞人群正成为恐怖分子的主要战术,因为它需要的资源和技能很少,却可能造成重大伤亡。2017年8月17日,一名袭击者驾驶面包车冲入西班牙巴塞罗那一条热门的旅游步行街,造成13人死亡,至少130人受伤。

而在离我们更近的地方,2016年8月,当局挫败了一起从巴淡岛向新加坡滨海湾金沙发射火箭弹的预谋袭击,逮捕了六名武装分子。如果这次袭击未被发现和阻止,后果可能是灾难性的。在过去几年中,也有许多人被捕,他们要么与恐怖组织有关联,要么是自我激进化。

内政部(MHA)于2017年6月发布的新加坡恐怖主义威胁评估报告1指出,近年来恐怖主义威胁仍然是新加坡面临的最严重威胁。潜在的恐怖威胁凸显了需要一种更系统的方法来保护关键基础设施。为此,《基础设施保护法》(IPA)于2017年10月2日通过,并于2018年12月18日生效2,3,作为新加坡反恐努力的一部分。

基础设施保护法(IPA)

IPA旨在形成一个明确的监管框架和全面的反恐战略。根据新法律,内政部可将新建筑指定为“特殊开发项目”,将现有建筑指定为“特殊基础设施”。被指定建筑包括那些提供基本服务、人流密集或具有标志性或象征意义的建筑。

这些被确定的建筑将被要求经过“安全设计”流程,在建造前将视频监控、车辆屏障和防爆保护等安全措施整合到设计中,而选定的现有建筑则需在其翻新计划中纳入此类措施。

安全设计(SBD)

在新建筑的最初设计或升级建筑的翻新计划中融入实体安全概念,通常是以最低成本实现所需安全级别的最有效且最具成本效益的方式。这样做可以有效地融入安全措施,而不会损害其他目标,如建筑的功能和美学。

SBD的主要阶段包括:初步设施设计开发(PFDD)、风险评估(包括威胁、脆弱性和风险评估(TVRA)和爆炸效应分析(BEA))以及安保保护计划(SPP)的制定。安全与防爆(S&B)顾问从PFDD和风险评估开始SBD研究。在此阶段,S&B顾问将进行现场评估,以制定初步安保保护计划,并分享适用的良好安全设计实践。

随后,S&B顾问将进行威胁、脆弱性和风险评估(TVRA),以确定设施面临的风险并明确保护要求。这是一个系统性的过程,用于识别和分析与已确定关键资产相关的适用威胁所带来的风险,以及威胁情景如何影响或冲击关键基础设施的运营。将进行BEA研究以确定爆炸事件的影响并突出任何脆弱性。

根据TVRA和BEA的结果,将进行结构韧性研究(SRS),以建议任何必要的缓解措施,然后提交SPP,以实现针对已识别威胁的必要防护。

SPP将包括多层安全防护措施,整合实体与结构措施、技术措施和操作措施,以缓解相关的安全风险。通常采用基于本地化和结果导向的方法,根据现有能力和资源需求来确定最合适的安全措施以缓解这些威胁。

保护原则与风险管理

分层保护概念

通常,采用分层保护概念或“纵深防御”(涉及多层措施)来增强建筑的安全性。这些层次包括“威慑、探测、延迟、拒止和响应”4,通过实体、操作和技术措施的结合相互补充,为建筑提供协调一致的保护。多层防御系统比单层防御更难穿透,也为安全部队提供了足够的时间来探测和响应事件,如图1所示。

图 1:分层保护概念

威慑层通过向对手明确表明失败或被抓住的风险很高,提供了设施安全级别的第一印象。它是可见实体安全措施的效果,使该目标变得不受欢迎。

延迟旨在通过使用围栏或实体屏障等门禁控制措施来减缓肇事者的速度,使其难以进一步渗透到设施中。

对于未被威慑住的肇事者,必须加以应对。探测层有助于识别威胁,从而可以发出警报。典型的探测措施包括视频监控系统、电子门禁控制系统、磁接触和被动红外运动传感器等。

拒止确保只有授权人员才能进入受保护区域。这可以通过刷卡门禁系统或在门禁点部署保安人员来实现。

响应是指为应对袭击而采取的手段,以保护重要资产。响应措施可包括激活安全系统,包括但不限于警报系统和派遣保安人员。

风险管理方法

建议采用如图2所示的风险管理方法,以确保采取适当的安全措施来应对相关威胁。风险管理方法涉及根据现有安全基线措施评估威胁情景和后果。然后,可以校准实施进一步保护措施以缓解这些风险,如操作措施、技术措施和关键资产的加固。

应定期审查这些安全保护措施和计划,以确保安全措施足以缓解随着未来安全环境变化而出现或演变的威胁。

图 2:风险管理周期

增加安全距离

保护建筑免受外部爆炸影响,是通过增加与爆炸威胁的安全距离和加固建筑以抵御爆炸及爆炸的其他效应来实现的5。一些常见措施包括通过设置防撞车辆屏障或护柱来控制交通流和出入口,以增加安全距离;加固结构构件以承受爆炸载荷;将关键资产远离公共区域以降低其脆弱性;以及在暴露于爆炸威胁的脆弱开口处进行加固保护。

增加建筑与潜在爆炸威胁之间的安全距离,或许是减轻建筑损害的最有效策略。随着安全距离的增加,爆炸产生的爆炸载荷减小,为提供所需保护水平而需要的加固程度也降低。此外,随着资产与威胁之间距离的增加,资产保护的成本也会降低,如图36 所示。

图3:成本与安全距离的关系(来源:FEMA 426)

在可能的情况下,这可以通过护柱(图4)、屏障、景观美化等措施来实现。护柱/屏障需要具备防撞功能,以承受撞击冲击并阻止进攻性车辆进入。

图4:用于增加安全距离的护柱

设计得当的防撞系统7,8可阻止车辆靠近受保护建筑。它也可以作为一种心理策略,通过向对手明确表明袭击失败的风险很高,来降低威胁概率和脆弱性。这种威慑和拒止层构成了远离受保护资产的保护层。它提供了可见的实体安全措施和明确的信号,表明该建筑受到保护。护柱/屏障可以与其他保护措施(如沿周边/屏障的探测技术,加上充足的照明和响应措施如保安人员)相辅相成,为建筑形成完整的分层保护。

结构加固

在某些情况下,增加安全距离不足以或无法缓解爆炸效应。可能需要采用设计来防止整个建筑的渐进式坍塌。渐进式坍塌被定义为初始局部破坏从一个构件扩展到另一个构件,最终导致整个建筑坍塌。俄克拉荷马城爆炸案(1995年4月)就是一个例子,说明了设计建筑以防止渐进式坍塌的重要性。在那次事件中,大多数死亡是由建筑倒塌造成的,而非爆炸本身。

通过结构加固防止渐进式坍塌,对于保护内部居住者和关键资产、确保最小伤亡以及基本服务的持续运营以最小化运营中断也至关重要。

结构加固措施可以有多种形式。直接的方法是简单地增加结构构件的物理尺寸和/或配筋细节,直到它们足够厚实,从而能够抵抗爆炸载荷。或者,也可以通过其他方式提高结构构件的强度,例如使用纤维增强聚合物(FRP)复合材料进行外部加固(图5)。

图5:使用FRP复合材料加固结构

开口保护

开口是指建筑中为设备和人员提供通道的位置,由门、卷帘门或窗户覆盖。当建筑外部发生爆炸时,这些开口成为爆炸和飞溅碎片可能进入并造成资产损坏或人员伤害的脆弱点。

传统的缓解解决方案涉及安装防爆门(图6)。由于防爆门的某些操作限制,近年来行业也在探索用于保护较大开口的防爆卷帘门(图7)。

图6:防爆门,通常安装在受保护建筑的开口处

图 7:防爆卷帘门,用于保护大型开口

总结

总之,IPA于2018年12月实施,作为国家反恐战略的一部分,以保障新加坡的安全。这意味着选定的建筑必须经过严格的SBD流程,以预先纳入安全措施。

本文介绍了保护建筑免受爆炸袭击的策略和常见缓解措施。多层防御系统,包括建立安全距离、加固结构构件和保护脆弱开口,是缓解相关安全风险的常用措施。然而,应注意这些常见措施应因地制宜,可能并不适用于所有情况,因为每个建筑的威胁和保护标准都是独特的。

在许多情况下,往往需要结合多种解决方案才能实现全面保护。有时,这需要行业进行创新,提供更有效和/或更经济的新型保护技术。

本文首次发表于《新加坡工程师》(2018年4月)。

参考资料

[1] 内政部(2017年6月1日)。2017年新加坡恐怖主义威胁评估报告[新闻稿]。取自:https://www.mha.gov.sg/newsroom/press-releases/Pages/Singapore-Terrorism-Threat-Assessment-Report-2017.aspx

[2] 内政部(2017 年 9 月 11 日)。基础设施保护法》将于 2018 年 12 月 18 日生效 [新闻稿]。取自:https://www.mha.gov.sg/newsroom/press-release/news/infrastructure-protection-act-to-take-effect-from-18-dec-2018

[3] Zaihan Mohamed Yusof(2017年10月5日).业界欢迎保护建筑物免受攻击的新法律。海峡时报》。检索:http://www.straitstimes.com/singapore/courts-crime/industry-welcomes-new-law-to-protect-buildings-against-attacks

[4] 内政部(2018 年)。新加坡加强建筑安全指南》。(2018).

[5] 安全理事会报告(2017年2月)。反恐:保护关键基础设施》。Retrieved from:http://www.securitycouncilreport.org/monthly-forecast/2017-02/counter-terrorism_protection_of_critical_infrastructure.php

[6] FEMA 426.风险管理系列,《减少针对建筑物的潜在恐怖袭击参考手册》,2013 年 12 月。

[7] Paul Forman 等人(2009 年),"车载威胁和减轻敌方车辆影响的原则",《爆炸对建筑物的影响》,第 2 版。

[8] C. K. Ang等人(2016年):"防撞柱系统的设计与测试",《新加坡工程师杂志》,2016年12月。

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