地下建筑火災(zāi)特點(diǎn)及其消防措施研究

田野

（西安市公安消防支隊(duì)碑林區(qū)大隊(duì)，陜西　西安）

摘要：目前我國(guó)地下建筑發(fā)展迅速，同時(shí)也帶來(lái)了重大的火災(zāi)隱患，本文分析研究地下建筑所固有的不利人員疏散、難撲救等的特點(diǎn)，參照有關(guān)學(xué)者的研究成果總結(jié)分析了地下建筑的消防設(shè)備設(shè)施，針對(duì)其不同于一般的地面建筑火災(zāi)的情況，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的法律法規(guī)提出了具體的消防安全技術(shù)措施，為地下建筑火災(zāi)的預(yù)防提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：地下公共建筑；火災(zāi)特點(diǎn)；消防措施

1　引言

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下商業(yè)廣場(chǎng)、地下娛樂(lè)場(chǎng)所、地下大型超市等一大批地下建筑明顯增多，而且多向規(guī)模大、功能多的方向發(fā)展，給人民的生活帶來(lái)了許多方便。但地下建筑具有功能復(fù)雜，密封性、通風(fēng)、排煙條件差，火災(zāi)荷載大、人員密度高、火災(zāi)撲救和人員疏散困難等特點(diǎn)，具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，導(dǎo)致其發(fā)生火災(zāi)后所造成的后果非常嚴(yán)重^［1］。

目前無(wú)專門的防火設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，設(shè)計(jì)人員只能依據(jù)類似規(guī)范的相關(guān)條文進(jìn)行類比設(shè)計(jì)，地下建筑的消防問(wèn)題不能在設(shè)計(jì)階段得到可靠解決，造成很多工程的消防設(shè)計(jì)先天不足。如果在消防設(shè)計(jì)和管理方面出現(xiàn)問(wèn)題，必然會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。因此，針對(duì)某些超規(guī)范的地下建筑，結(jié)合地下建筑火災(zāi)特點(diǎn)，對(duì)地下建筑的消防措施進(jìn)行研究顯得十分迫切和必要，對(duì)于其防火安全具有重要意義。

2　地下建筑特點(diǎn)

所謂地下建筑是指建造巖石和土層中的比附近地面標(biāo)高要低2m以上的建筑，包括附建的地下建筑和單建的地下建筑。從廣義上講，地下建筑還應(yīng)包括地下鐵路、鐵路隧道和公路隧道等工程設(shè)施^［2］。

人類合理開發(fā)和綜合利用天然形成的和人工挖掘的地下空間，不僅有助于緩和現(xiàn)代城市發(fā)展中的各種矛盾，改善生活環(huán)境，還為人類開拓了新的生活領(lǐng)域。

地下建筑具有良好的防護(hù)性能，較好的熱穩(wěn)定性和密閉性，以及綜合的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。地下建筑處在一定厚度的巖層或土層中，可免遭或減少核武器、常規(guī)武器、化學(xué)武器和生物武器的破壞，同時(shí)也能較有效地抵御地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害。地下建筑的密閉環(huán)境和周圍存在著的比較穩(wěn)定的溫度場(chǎng)，對(duì)于創(chuàng)造恒溫或超凈的生產(chǎn)環(huán)境和在低溫或高溫狀態(tài)下貯存物資，防止污染，特別是對(duì)于節(jié)約能源，都是有利的。在城市中有計(jì)劃地建造地下建筑，對(duì)節(jié)省城市用地，降低建筑密度，改善城市交通，擴(kuò)大綠地面積，減輕城市污染，提高城市生活質(zhì)量等方面，都可以起到重要的作用。地下建筑也有缺點(diǎn)，如建筑成本高，施工復(fù)雜，地下通風(fēng)、采光、除塵等施工條件差，地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖安全穩(wěn)定性要求嚴(yán)格等。

3　地下建筑火災(zāi)特點(diǎn)

地下建筑與地面建筑相比，其施工工藝和消防構(gòu)筑物等都具有明顯的差異，造成了地下建筑火災(zāi)也具有自己發(fā)生和發(fā)展規(guī)律。具體來(lái)說(shuō)地下建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)具有以下四方面的特點(diǎn)^［3］。

3.1　煙大溫度高

火災(zāi)時(shí)的發(fā)煙量與可燃物物理化學(xué)性質(zhì)、燃燒狀態(tài)、供氣充足程度有關(guān)。有的可燃物燃燒時(shí)發(fā)煙量大，產(chǎn)生火災(zāi)更為嚴(yán)重。地下建筑火災(zāi)一般供氣不足，溫度開始上升較慢，尤其固體可燃物，陰燃時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)煙量大。

地下建筑無(wú)窗，火災(zāi)時(shí)煙不能像地面建筑那樣可由破碎的窗戶擴(kuò)散到大氣中去，而是聚集在建筑物中。燃燒物中還會(huì)產(chǎn)生各種有毒的分解物，都會(huì)危害人員的生命安全。另一方面，地下建筑火災(zāi)時(shí)熱煙很難排出，散熱緩慢，內(nèi)部空間溫度上升快。地下建筑火災(zāi)會(huì)較早的出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象，火災(zāi)房間空氣體積急劇膨脹，一氧化碳等有害氣體濃度迅速增加。火焰溫度可達(dá)800～900℃，一切燃燒物產(chǎn)出的熱量，幾乎全部聚集在建筑物中。

3.2　人員疏散困難

地下建筑全靠人工照明，正常電源照明就比地上建筑的自然照明差。火災(zāi)時(shí)正常的電源被切斷，依靠事故照明，人的逃生完全靠事故照明和指示燈，由于火災(zāi)時(shí)煙霧的減光性，使通道的能見(jiàn)度下降，人看不清通路，無(wú)法逃生。若無(wú)事故照明，建筑物內(nèi)將一片漆黑，人根本無(wú)法逃生。

地下建筑內(nèi)部的煙氣造成的缺氧、中毒和高溫，也會(huì)使人喪失逃生能力。

地下建筑內(nèi)人員逃生的通道只有樓梯和階梯，而且地下建筑人員逃生方向與煙氣流向一致，人們要脫險(xiǎn)就必須逃到地面上。然而，煙氣的擴(kuò)散速度比人的步行速度快，煙的水平擴(kuò)散速度0.5～1.5m/s。

3.3　泄爆能力差

地下建筑基本上是封閉體，易燃易爆的物品發(fā)生爆炸時(shí)，發(fā)生爆炸事故后，所產(chǎn)生的能量易于聚集，使得能量散發(fā)不出去，蒸汽、煙氣和空氣的混合濃度易于達(dá)到爆炸極限，發(fā)生二次爆炸事故，嚴(yán)重的會(huì)形成沖擊波對(duì)建筑物、設(shè)備設(shè)施和人員造成重大傷害，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。

3.4　撲救困難

地下建筑火災(zāi)比地面建筑火災(zāi)撲救要困難得多。火點(diǎn)處于地下建筑內(nèi)部，火情偵察必須深入內(nèi)部，偵察行動(dòng)難度大，防護(hù)要求高。對(duì)于地下建筑火災(zāi)，指揮員不能直接觀察火場(chǎng)，需要詢問(wèn)、借助偵檢儀器、研究工程圖紙，分析可能發(fā)生火災(zāi)的部位，可能出現(xiàn)的情況和危險(xiǎn)，方能作出滅火方案，致使滅火時(shí)間長(zhǎng)，難度大。

目前，地下火場(chǎng)與地面的通訊聯(lián)系問(wèn)題還未得到解決，傳統(tǒng)的依靠人來(lái)傳遞信息方式，速度慢、差錯(cuò)多。滅火人員在火場(chǎng)內(nèi)部發(fā)生任何情況，地面指揮員都很難及時(shí)知道，易出現(xiàn)差錯(cuò)。

地面建筑火災(zāi)時(shí)，戰(zhàn)斗員進(jìn)攻途徑較多，而地下建筑火災(zāi)撲救人員只能通過(guò)出入口才能進(jìn)去，特別是有人員被困的情況，消防員的作業(yè)展開更加困難。

4　地下建筑消防安全技術(shù)措施

4.1　發(fā)揮消火栓系統(tǒng)的最大功用

消火栓系統(tǒng)是我國(guó)目前地下建筑配備的最基本的滅火設(shè)備，在每一個(gè)地下建筑中都具備，其作用不可小覷，合理運(yùn)用消火栓系統(tǒng)實(shí)施滅火能夠極大的提高撲救地下建筑火災(zāi)的成功率，在運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)注意消火栓滅火系統(tǒng)的兩個(gè)要素：一是消火栓設(shè)備，二是使用消火栓的消防隊(duì)員。消防員自趕到火場(chǎng)后迅速?gòu)膲ι舷鹚ㄏ鋬?nèi)取下水槍及水龍帶，在距火焰約10m的范圍內(nèi)用水槍噴水滅火，以此控制火勢(shì)，最終撲滅火災(zāi)。保證地下建筑日常消火栓系統(tǒng)的正常使用和加強(qiáng)消防隊(duì)員執(zhí)勤戰(zhàn)備訓(xùn)練能夠?qū)⑾鹚ㄏ到y(tǒng)的功能發(fā)揮到最大^［4］。

4.2　充分利用建筑消防構(gòu)筑物

充分利用建筑內(nèi)的防火分區(qū)布局及系統(tǒng)組成設(shè)施，防火分區(qū)作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中重要的技術(shù)要素廣泛存在于我國(guó)地下建筑物中。防火分區(qū)是采用相應(yīng)耐火性能的建筑構(gòu)件或防火分隔物，將建筑物人為劃分的能在一定時(shí)間內(nèi)防止火災(zāi)向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空間。其主要由防火墻、板、防火門、防火卷簾、擋煙垂壁、防火閥等及相應(yīng)的消防設(shè)施構(gòu)成。

地下建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)充分利用防火分區(qū)，將人群及時(shí)疏散到安全區(qū)域，然后順利有序的逃出著火建筑，同時(shí)探測(cè)裝置將火災(zāi)報(bào)警信號(hào)傳送到消防控制室，引發(fā)防火門及防火卷簾等自動(dòng)關(guān)閉，把火勢(shì)封閉在局部空間內(nèi)，阻止其蔓延，為火災(zāi)撲救爭(zhēng)取時(shí)間并最大限度地降低建筑火災(zāi)損失。在著火區(qū)域內(nèi)的滅火設(shè)施如噴淋等系統(tǒng)開啟將火災(zāi)遏制在初期階段，防止火勢(shì)破壞掉分隔物，向其他部分蔓延。

4.3　提高火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)功能

依靠火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)性能，爭(zhēng)取疏散時(shí)間，保證撲救初期火災(zāi)行動(dòng)的有效性火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)裝置以及具有其他輔助功能的裝置組成的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。它是人們?yōu)榱嗽缙诎l(fā)現(xiàn)通報(bào)火災(zāi)，并及時(shí)采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)，而設(shè)置在建筑物中或其他場(chǎng)所的一種自動(dòng)消防設(shè)施。控制中心報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)煙感、溫感、紅外線等探測(cè)到火情后，該系統(tǒng)便發(fā)出火災(zāi)報(bào)警、應(yīng)急照明、廣播、消防控制聯(lián)動(dòng)等指令，警示人群采取安全疏散、滅火救災(zāi)等措施。可以看出，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)本身并不能進(jìn)行滅火，但只有依托該系統(tǒng)才能達(dá)到盡早通知人群疏散，聯(lián)動(dòng)其他消防設(shè)施積極撲滅火災(zāi)。

在我國(guó)有些地市采取將城市重點(diǎn)建筑或火災(zāi)危險(xiǎn)類別較高的建筑內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)與城市消防指揮中心直接聯(lián)通，一旦發(fā)生火災(zāi)，在控制中心接到報(bào)警信號(hào)的同時(shí)城市指揮中心也同時(shí)也接到信號(hào)調(diào)度消防隊(duì)前去滅火，避免錯(cuò)過(guò)撲滅火災(zāi)的最佳時(shí)機(jī)。

4.4　廣泛應(yīng)用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)

按照我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可以看出，我國(guó)大部分地下建筑均設(shè)有自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，雖然隨著科技進(jìn)步，產(chǎn)生了許多新型的固定滅火設(shè)施，但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)仍是撲救初起火災(zāi)的主要滅火設(shè)備，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、滅火成功率高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代地下建筑不可缺少的消防設(shè)施。

4.5　加強(qiáng)地下建筑消防安全防治工作

我國(guó)消防工作方針是“預(yù)防為主，防消結(jié)合”。地下建筑的消防安全工作應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、使用管理、日常維護(hù)等方面著手，堅(jiān)持從嚴(yán)管理、防患未然、立足自救的原則，積極采取必要的有效措施，防止火災(zāi)發(fā)生和發(fā)生火災(zāi)后盡量減少損失是完全可以做到的。

新《中華人民共和國(guó)消防法》的頒布實(shí)施將建筑建造過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任關(guān)系理清，強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)單位的正規(guī)化，從根本上提高了地下建筑圖紙的設(shè)計(jì)水平，極大降低了地下建筑先天性火災(zāi)隱患的發(fā)生幾率，公安消防部門在審核過(guò)程中嚴(yán)抓設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，應(yīng)對(duì)地下建筑設(shè)計(jì)的建筑裝修材料、主要疏散路線、消防設(shè)施、防火分區(qū)等方面進(jìn)行重點(diǎn)審查，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙技術(shù)復(fù)核和責(zé)任倒查機(jī)制，層層把關(guān)，使工程設(shè)計(jì)圖紙符合消防標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和安全的要求，把好消防設(shè)計(jì)審核關(guān)。

施工階段和工程竣工的消防監(jiān)督檢查。在施工過(guò)程中，公安消防部門應(yīng)加強(qiáng)消防監(jiān)督檢查力度，對(duì)施工單位的施工執(zhí)照和資質(zhì)進(jìn)行核查，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)消防安全條件進(jìn)行檢查，同時(shí)要求施工單位必須嚴(yán)格按照經(jīng)消防設(shè)計(jì)審核合格的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，不得擅自更改。工程項(xiàng)目階段檢查中對(duì)防火結(jié)構(gòu)的保護(hù)層、設(shè)置于吊頂或管井內(nèi)防火分隔物以及暗敷的消防電源線路等隱蔽工程著重檢查并做好監(jiān)督檢查記錄。在建筑完工后，建設(shè)單位及時(shí)申報(bào)竣工驗(yàn)收，公安消防部門在驗(yàn)收過(guò)程中，檢查建筑工程與圖紙是否吻合，疏散路線是否安全暢通，布局是否符合規(guī)范要求，消防設(shè)施功能完好有效，裝修材料是否安全等，各項(xiàng)建筑指標(biāo)都要逐一排查，把好建筑投入使用前最后一道關(guān)^［5］。

4.6　提高消防管理水平

嚴(yán)抓建筑消防安全管理工作，提高建筑消防安全系數(shù)工程竣工驗(yàn)收合格后，要確保建筑消防設(shè)施完整好用，必須確定專門管理部門專人管理，并對(duì)設(shè)施進(jìn)行定期維護(hù)，公安消防部門應(yīng)對(duì)國(guó)家有關(guān)消防法規(guī)明文提出的建筑管理需要經(jīng)正式消防培訓(xùn)考試合格持證上崗情況進(jìn)行檢查，社會(huì)單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)管理人員的培訓(xùn)，提高他們的消防安全知識(shí)，監(jiān)督員應(yīng)對(duì)轄區(qū)內(nèi)單位消防工作人員的消防安全常識(shí)和設(shè)施操作進(jìn)行不定期檢查，確保火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠指揮人群疏散并會(huì)初步使用建筑內(nèi)消防設(shè)施滅火。建筑投入使用后，應(yīng)搞好建筑消防設(shè)施的維護(hù)管理，對(duì)于地下建筑綜合樓等普遍存在的多產(chǎn)權(quán)建筑情況，應(yīng)對(duì)建筑投入使用情況后的消防安全工作進(jìn)行跟蹤監(jiān)督檢查，確保消防安全責(zé)任人和消防安全責(zé)任管理人的有效建立，只有這樣才能使消防系統(tǒng)長(zhǎng)期保持正常運(yùn)行狀態(tài)，持久有效地發(fā)揮其防止和減少建筑火災(zāi)作用。

總之，消防工作應(yīng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步，只有抓好建筑建造過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的消防安全工作，才能有效遏制重特大火災(zāi)事故的發(fā)生，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

5　結(jié)論

本文針對(duì)我國(guó)地下建筑高速的發(fā)展現(xiàn)狀，分析研究地下建筑所固有的不利人員疏散、難撲救等的特點(diǎn)，參照有關(guān)學(xué)者的研究成果總結(jié)分析了地下建筑火災(zāi)的特點(diǎn)，針對(duì)其不同于一般的地面建筑火災(zāi)的情況，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的法律法規(guī)提出了具體的消防安全技術(shù)措施，希望能有效指導(dǎo)地下建筑火災(zāi)的預(yù)防、地下火災(zāi)撲救演練及地下火災(zāi)撲救或?qū)Ρ绢I(lǐng)域的更進(jìn)一步研究提供參考。

參考文獻(xiàn)

［1］　公安部消防局.中國(guó)消防手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2006.

［2］　李引擎.建筑防火性能化設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［3］　楊培成，次晉芳霍然.地下公共場(chǎng)所的火災(zāi)特點(diǎn)及預(yù)防措施.武警學(xué)院學(xué)報(bào).2002，12，（18）：124-125.

［4］　朱艷，劉方，蒲清平.大空間建筑消防安全評(píng)估.重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào).2005.27，（2）：80-83.

［5］　GB 50222—95.