地下空間火災特點及防火對策

毛成發

（遼陽市消防局防火處，遼寧 遼陽 111000）

城市地下空間的綜合開發利用是解決城市人口、環境、資源三大難題的重大舉措。地下空間的大面積開發利用，最引起人們關注的當屬消防安全問題，由于地下空間的特殊性，其潛在的危險因素遠遠多于地面建筑，尤其是地下公眾聚集場所，一旦發生火災，由于避難和撲救的難度遠大于地面，造成的損失也將大大高于地面。因此，深入分析地下空間火災的特性、成因，研究防火對策，是目前加強地下空間消防工作的一個重大課題。

1 地下空間的分類、開發現狀及發展趨勢

1.1 地下空間的分類

地下空間，一般是指建造在巖石和土層中的比附近地面標高低2m以上的建筑。一般可分為附建式、單建式和隧道工程等。附建式是指建在高層或多層建筑的地下；單建式地下工程主要是人防工程；地下隧道主要為地下鐵道和公路隧道。根據地下空間的使用功能可分交通設施、市政基礎設施、商業設施、文化娛樂設施、防災設施、儲存及生產設施、能源設施、科研設施等。

1.2 我國地下空間開發利用現狀與發展趨勢

我國城市地下空間開發利用始于防備空襲而建造的人民防空工程。至20世紀末，人防工程仍是我國城市地下空間開發利用的主體。進入21世紀，城市地下空間的開發利用逐步轉入地鐵建設時代。近年來，隨著城市化進程的發展，城市道路系統中的隧道工程相應發展，地下綜合體和地下街逐步出現。地下空間的開發利用逐步呈現綜合化、分層化、深層化的發展趨勢。

2 地下空間火災的特點和危害

2.1 地下空間的狹小與封閉性加大了火災時的發煙量，加快了煙氣充滿地下空間的時間

建筑火災中物質燃燒而產生的煙氣可以在極短時間內，從起火點迅速擴散到建筑物的所有角落。日本曾經做過建筑物火災發煙量的試驗，在約25m2的房間，以其內部裝修材料燃燒來測定發煙量，從發煙開始到10min，以煙的濃度Cs=0.1m-1時計 (相當于疏散視距界限為10m)，其發生煙氣的體積為214x105m3空間，相當于每層3500m2、3m層高、共23層的高樓大廈的整個空間，可見其發煙量是相當驚人的。物質燃燒生成的熱量和煙氣由于地下空間封閉的影響而滯留在工程內部得不到有效的排除：同時，也由于空間封閉，火災時的新鮮空氣得不到及時補充，形成不完全的燃燒，從而比完全燃燒產生更大量的煙氣。由于空間封閉體積相對又小，煙氣很快可以充斥整個地下空間，比地面建筑大大加劇了煙氣的危害。

2.2 地下空間火災發生時煙氣擴散對人員疏散構成了極大的威脅

在高閉鎖性的地下發生火災時，由于氧氣的供給受到限制，容易發生不完全燃燒，產生大量的煙和有害氣體 (如CO2，CO2及其他有毒氣體)，其流動性也難于把握，且往往與構造上的人流避難方向一致。通常煙的擴散速度比人群疏散速度快得多，致使人員無法逃脫煙氣流危害，多層地下空間發生火災時危害更大。在地下空間中換氣和排煙。因為不能依靠自然力，要全部依賴于強制性換氣和排煙，在地下給氣受到限制時，由于排煙機長時間運轉，還會把地下空間內的壓力平衡打破，如引起的負壓差，會使門的開啟變得更加困難，對人員的逃生造成威脅。且濃煙中含有大量的固體顆粒使人的視距下降、能見度大大降低，以至辨不清疏散方向而判斷失誤，更增加人員疏散難度。

2.3 地下空間火災發生時信息傳遞比較困難

掌握火災狀況和殘留人員的位置和數量，對進行滅火、救助是很重要的。而地下結構中的鋼筋網及周圍的土或巖石對電磁波有一定的屏蔽作用，妨礙使用無線通信，如果有線通訊系統和無線通訊用的天線在火災初期即遭破壞，這將直接造成情報傳遞的困難，地面上難以把握地下空間的內部狀況，延誤撲救最佳時機。

2.4 地下空間著火后撲救非常困難

一是地下工程火災是人員從內部向外疏散，而撲救人員從口部進入工程，沒有其他途徑，因而人流交叉、延誤時機；二是煙霧充滿整個地下空間，使撲救人員難以偵察火情、判別不了著火點，不能實施有效的指揮和撲救；三是地下火場可調用的各種滅火裝備受到很多限制，靠近不了火場，難以充分發揮作用；四是由于煙氣和高溫的阻擋，撲救人員比地面建筑火災撲救時傷亡大得多，往往撲救人員反要被人救援。

3 地下空闖火災的防火對策

防范地下空間火災主要有以下對策：

3.1 加強地下空間規劃的編制；強化對地下空間建設的指導，完善地下空間的防災設計，使地下空間的建設得以有序發展，形成科學合理的地下空間網絡體系。

(1)強化對地面出入口的預留控制。(2)強化對地下空間下沉式廣場的設置與規劃。在避難場地的設置上，應結合火焰與煙氣具有向上蔓延的方向性，設置下沉式空間，也可設置采光的中庭廣場或開敞式的下沉廣場；(3)強化對地下空間開發利用功能的規劃。在功能規劃上，避免在有人空間因功能安排原因，將一些易燃易爆的材料用于地下空間的建設與使用，從而保證地下空間的安全使用。

3.2 強化適應大規模地下空間的疏散通道與滅火救援通道的設置。

在地下空間中，應創造一個易于理解的室內布局，盡可能在室內外環境間提供視覺上的聯系，以加強方向感，并強調應急出口；從防災角度講，易于理解的空間系統就意味著地下空間的布局要盡可能的簡單、清晰、平面規整、劃一，避免過多的曲折；內部空間完整易辨識，減少不必要的變化和高低錯落；通道網絡簡單、直捷，在主要通道的交匯點處可將空間放大，既豐富了空間，又方便人們識路，對于防災疏散也很有利。疏散通道要有足夠的寬幅。要保證疏散通道空間上的通視。要注意設置適合大規模地下空間的疏散指示系統。同時，還應注意發揮消防電梯在地下建筑尤其是相對深層的地下建筑的疏散作用。結合殘疾人無障礙出入口的設置，做好消防機器人和輕型消防裝備及滅火救援通道的預留。

3.3 嚴格控制地下空間的分區設置

一是設置防火分區。嚴格按規定面積劃分防火分區。由于地下空間火災疏散和撲救困難的特點，設置防火分區這一點就顯得更加重要和有效。二是設置防煙分區，強化防、排煙措施。通過防煙分區內的排煙口，用排煙風機強制性地將煙氣排至室外，限制及改變煙氣擴散方向，防止煙氣任意蔓延擴大，為人員疏散創造安全條件或爭取時間。

3.4 嚴禁使用可燃裝修材料

由于火災的蔓延速度、爆燃出現的時間及所產生的煙氣種類與裝修材料的類型有很大關系，因此，地下建筑的裝修材料應盡量采用不燃材料。(1)疏散走道、封閉樓梯間、防煙樓梯間等人員疏散部位的墻和頂部應采用非燃材料。嚴禁使用塑料類制品作裝修材料；(2)管道穿越防火墻、樓板及設有防火門的隔墻時，應用非燃材料將管道周圍的空隙緊密填塞；(3)通過防火墻或設有防火門的隔墻下的地溝，應將防火墻或隔墻伸至地溝底板。當風道通過防火墻或設有甲級防火門的隔墻時，應采取阻火措施；(4)變形縫(包括沉降縫、伸縮縫)的表面裝飾層不應采用可燃材料。

3.5 強化火災探測與滅火系統的設計

地下空間應加強火災自救能力。(一)應當針對地下空間的特點選擇火災探測器，例如選用耐潮濕、抗干擾性強的產品。(二)強化自動噴水滅火系統。(三)不得使用毒性大、窒息性強的滅火劑，例如四氯化碳、二氧化碳等，以防對人們的生命安全構成危害。

4 結束語

隨著地下空間的大面積開發，消防安全越來越受到人們的關注，保證地下空間的安全是開發利用地下空間的先決條件。在加強地下空間規劃編制和防火設計工作的同時，我們應該加大對已建或在建的地下空間項目的消防安全管理工作，應以預防為主，做好平時的防火安全管理。

[1]李引擎等.建筑防火工程[M].化學工業出版社，2004.

[2]李引擎等.建筑防火性能化設計[M].化學工業出版社，2005.