地下建筑火灾特点及其消防措施研究

田野

（西安市公安消防支队碑林区大队，陕西　西安）

摘要：目前我国地下建筑发展迅速，同时也带来了重大的火灾隐患，本文分析研究地下建筑所固有的不利人员疏散、难扑救等的特点，参照有关学者的研究成果总结分析了地下建筑的消防设备设施，针对其不同于一般的地面建筑火灾的情况，结合我国现有的法律法规提出了具体的消防安全技术措施，为地下建筑火灾的预防提供有益的参考。

关键词：地下公共建筑；火灾特点；消防措施

1　引言

近年来，随着经济和城市建设的快速发展，地下商业广场、地下娱乐场所、地下大型超市等一大批地下建筑明显增多，而且多向规模大、功能多的方向发展，给人民的生活带来了许多方便。但地下建筑具有功能复杂，密封性、通风、排烟条件差，火灾荷载大、人员密度高、火灾扑救和人员疏散困难等特点，具有较大的火灾危险性，导致其发生火灾后所造成的后果非常严重^［1］。

目前无专门的防火设计规范为依据，设计人员只能依据类似规范的相关条文进行类比设计，地下建筑的消防问题不能在设计阶段得到可靠解决，造成很多工程的消防设计先天不足。如果在消防设计和管理方面出现问题，必然会造成严重的人员伤亡。因此，针对某些超规范的地下建筑，结合地下建筑火灾特点，对地下建筑的消防措施进行研究显得十分迫切和必要，对于其防火安全具有重要意义。

2　地下建筑特点

所谓地下建筑是指建造岩石和土层中的比附近地面标高要低2m以上的建筑，包括附建的地下建筑和单建的地下建筑。从广义上讲，地下建筑还应包括地下铁路、铁路隧道和公路隧道等工程设施^［2］。

人类合理开发和综合利用天然形成的和人工挖掘的地下空间，不仅有助于缓和现代城市发展中的各种矛盾，改善生活环境，还为人类开拓了新的生活领域。

地下建筑具有良好的防护性能，较好的热稳定性和密闭性，以及综合的经济、社会和环境效益。地下建筑处在一定厚度的岩层或土层中，可免遭或减少核武器、常规武器、化学武器和生物武器的破坏，同时也能较有效地抵御地震、飓风等自然灾害。地下建筑的密闭环境和周围存在着的比较稳定的温度场，对于创造恒温或超净的生产环境和在低温或高温状态下贮存物资，防止污染，特别是对于节约能源，都是有利的。在城市中有计划地建造地下建筑，对节省城市用地，降低建筑密度，改善城市交通，扩大绿地面积，减轻城市污染，提高城市生活质量等方面，都可以起到重要的作用。地下建筑也有缺点，如建筑成本高，施工复杂，地下通风、采光、除尘等施工条件差，地质和水文地质条件复杂，围岩安全稳定性要求严格等。

3　地下建筑火灾特点

地下建筑与地面建筑相比，其施工工艺和消防构筑物等都具有明显的差异，造成了地下建筑火灾也具有自己发生和发展规律。具体来说地下建筑发生火灾时具有以下四方面的特点^［3］。

3.1　烟大温度高

火灾时的发烟量与可燃物物理化学性质、燃烧状态、供气充足程度有关。有的可燃物燃烧时发烟量大，产生火灾更为严重。地下建筑火灾一般供气不足，温度开始上升较慢，尤其固体可燃物，阴燃时间长，发烟量大。

地下建筑无窗，火灾时烟不能像地面建筑那样可由破碎的窗户扩散到大气中去，而是聚集在建筑物中。燃烧物中还会产生各种有毒的分解物，都会危害人员的生命安全。另一方面，地下建筑火灾时热烟很难排出，散热缓慢，内部空间温度上升快。地下建筑火灾会较早的出现爆燃现象，火灾房间空气体积急剧膨胀，一氧化碳等有害气体浓度迅速增加。火焰温度可达800～900℃，一切燃烧物产出的热量，几乎全部聚集在建筑物中。

3.2　人员疏散困难

地下建筑全靠人工照明，正常电源照明就比地上建筑的自然照明差。火灾时正常的电源被切断，依靠事故照明，人的逃生完全靠事故照明和指示灯，由于火灾时烟雾的减光性，使通道的能见度下降，人看不清通路，无法逃生。若无事故照明，建筑物内将一片漆黑，人根本无法逃生。

地下建筑内部的烟气造成的缺氧、中毒和高温，也会使人丧失逃生能力。

地下建筑内人员逃生的通道只有楼梯和阶梯，而且地下建筑人员逃生方向与烟气流向一致，人们要脱险就必须逃到地面上。然而，烟气的扩散速度比人的步行速度快，烟的水平扩散速度0.5～1.5m/s。

3.3　泄爆能力差

地下建筑基本上是封闭体，易燃易爆的物品发生爆炸时，发生爆炸事故后，所产生的能量易于聚集，使得能量散发不出去，蒸汽、烟气和空气的混合浓度易于达到爆炸极限，发生二次爆炸事故，严重的会形成冲击波对建筑物、设备设施和人员造成重大伤害，经济损失严重。

3.4　扑救困难

地下建筑火灾比地面建筑火灾扑救要困难得多。火点处于地下建筑内部，火情侦察必须深入内部，侦察行动难度大，防护要求高。对于地下建筑火灾，指挥员不能直接观察火场，需要询问、借助侦检仪器、研究工程图纸，分析可能发生火灾的部位，可能出现的情况和危险，方能作出灭火方案，致使灭火时间长，难度大。

目前，地下火场与地面的通讯联系问题还未得到解决，传统的依靠人来传递信息方式，速度慢、差错多。灭火人员在火场内部发生任何情况，地面指挥员都很难及时知道，易出现差错。

地面建筑火灾时，战斗员进攻途径较多，而地下建筑火灾扑救人员只能通过出入口才能进去，特别是有人员被困的情况，消防员的作业展开更加困难。

4　地下建筑消防安全技术措施

4.1　发挥消火栓系统的最大功用

消火栓系统是我国目前地下建筑配备的最基本的灭火设备，在每一个地下建筑中都具备，其作用不可小觑，合理运用消火栓系统实施灭火能够极大的提高扑救地下建筑火灾的成功率，在运用过程中应注意消火栓灭火系统的两个要素：一是消火栓设备，二是使用消火栓的消防队员。消防员自赶到火场后迅速从墙上消火栓箱内取下水枪及水龙带，在距火焰约10m的范围内用水枪喷水灭火，以此控制火势，最终扑灭火灾。保证地下建筑日常消火栓系统的正常使用和加强消防队员执勤战备训练能够将消火栓系统的功能发挥到最大^［4］。

4.2　充分利用建筑消防构筑物

充分利用建筑内的防火分区布局及系统组成设施，防火分区作为国家标准规范中重要的技术要素广泛存在于我国地下建筑物中。防火分区是采用相应耐火性能的建筑构件或防火分隔物，将建筑物人为划分的能在一定时间内防止火灾向同一建筑物的其他部分蔓延的局部空间。其主要由防火墙、板、防火门、防火卷帘、挡烟垂壁、防火阀等及相应的消防设施构成。

地下建筑发生火灾时，应充分利用防火分区，将人群及时疏散到安全区域，然后顺利有序的逃出着火建筑，同时探测装置将火灾报警信号传送到消防控制室，引发防火门及防火卷帘等自动关闭，把火势封闭在局部空间内，阻止其蔓延，为火灾扑救争取时间并最大限度地降低建筑火灾损失。在着火区域内的灭火设施如喷淋等系统开启将火灾遏制在初期阶段，防止火势破坏掉分隔物，向其他部分蔓延。

4.3　提高火灾自动报警系统功能

依靠火灾自动报警系统性能，争取疏散时间，保证扑救初期火灾行动的有效性火灾自动报警系统是由触发器件、火灾报警装置、火灾警报装置以及具有其他辅助功能的装置组成的火灾报警系统。它是人们为了早期发现通报火灾，并及时采取有效措施控制和扑灭火灾，而设置在建筑物中或其他场所的一种自动消防设施。控制中心报警系统通过烟感、温感、红外线等探测到火情后，该系统便发出火灾报警、应急照明、广播、消防控制联动等指令，警示人群采取安全疏散、灭火救灾等措施。可以看出，火灾自动报警系统本身并不能进行灭火，但只有依托该系统才能达到尽早通知人群疏散，联动其他消防设施积极扑灭火灾。

在我国有些地市采取将城市重点建筑或火灾危险类别较高的建筑内的火灾自动报警系统与城市消防指挥中心直接联通，一旦发生火灾，在控制中心接到报警信号的同时城市指挥中心也同时也接到信号调度消防队前去灭火，避免错过扑灭火灾的最佳时机。

4.4　广泛应用自动喷水灭火系统

按照我国现行标准规范可以看出，我国大部分地下建筑均设有自动喷水灭火系统，虽然随着科技进步，产生了许多新型的固定灭火设施，但自动喷水灭火系统仍是扑救初起火灾的主要灭火设备，国内外应用实践证明，该系统具有安全可靠、经济实用、灭火成功率高等优点，是现代地下建筑不可缺少的消防设施。

4.5　加强地下建筑消防安全防治工作

我国消防工作方针是“预防为主，防消结合”。地下建筑的消防安全工作应从设计、施工、使用管理、日常维护等方面着手，坚持从严管理、防患未然、立足自救的原则，积极采取必要的有效措施，防止火灾发生和发生火灾后尽量减少损失是完全可以做到的。

新《中华人民共和国消防法》的颁布实施将建筑建造过程中各个环节的责任关系理清，强调了设计单位的正规化，从根本上提高了地下建筑图纸的设计水平，极大降低了地下建筑先天性火灾隐患的发生几率，公安消防部门在审核过程中严抓设计细节，应对地下建筑设计的建筑装修材料、主要疏散路线、消防设施、防火分区等方面进行重点审查，严格执行设计图纸技术复核和责任倒查机制，层层把关，使工程设计图纸符合消防标准规范和安全的要求，把好消防设计审核关。

施工阶段和工程竣工的消防监督检查。在施工过程中，公安消防部门应加强消防监督检查力度，对施工单位的施工执照和资质进行核查，对施工现场消防安全条件进行检查，同时要求施工单位必须严格按照经消防设计审核合格的设计图纸进行施工，不得擅自更改。工程项目阶段检查中对防火结构的保护层、设置于吊顶或管井内防火分隔物以及暗敷的消防电源线路等隐蔽工程着重检查并做好监督检查记录。在建筑完工后，建设单位及时申报竣工验收，公安消防部门在验收过程中，检查建筑工程与图纸是否吻合，疏散路线是否安全畅通，布局是否符合规范要求，消防设施功能完好有效，装修材料是否安全等，各项建筑指标都要逐一排查，把好建筑投入使用前最后一道关^［5］。

4.6　提高消防管理水平

严抓建筑消防安全管理工作，提高建筑消防安全系数工程竣工验收合格后，要确保建筑消防设施完整好用，必须确定专门管理部门专人管理，并对设施进行定期维护，公安消防部门应对国家有关消防法规明文提出的建筑管理需要经正式消防培训考试合格持证上岗情况进行检查，社会单位应加强对管理人员的培训，提高他们的消防安全知识，监督员应对辖区内单位消防工作人员的消防安全常识和设施操作进行不定期检查，确保火灾发生时能够指挥人群疏散并会初步使用建筑内消防设施灭火。建筑投入使用后，应搞好建筑消防设施的维护管理，对于地下建筑综合楼等普遍存在的多产权建筑情况，应对建筑投入使用情况后的消防安全工作进行跟踪监督检查，确保消防安全责任人和消防安全责任管理人的有效建立，只有这样才能使消防系统长期保持正常运行状态，持久有效地发挥其防止和减少建筑火灾作用。

总之，消防工作应与社会经济发展同步，只有抓好建筑建造过程中的各个环节的消防安全工作，才能有效遏制重特大火灾事故的发生，保障人民群众的生命财产安全。

5　结论

本文针对我国地下建筑高速的发展现状，分析研究地下建筑所固有的不利人员疏散、难扑救等的特点，参照有关学者的研究成果总结分析了地下建筑火灾的特点，针对其不同于一般的地面建筑火灾的情况，结合我国现有的法律法规提出了具体的消防安全技术措施，希望能有效指导地下建筑火灾的预防、地下火灾扑救演练及地下火灾扑救或对本领域的更进一步研究提供参考。

参考文献

［1］　公安部消防局.中国消防手册.上海：上海科学技术出版社，2006.

［2］　李引擎.建筑防火性能化设计.北京：化学工业出版社，2005.

［3］　杨培成，次晋芳霍然.地下公共场所的火灾特点及预防措施.武警学院学报.2002，12，（18）：124-125.

［4］　朱艳，刘方，蒲清平.大空间建筑消防安全评估.重庆建筑大学学报.2005.27，（2）：80-83.

［5］　GB 50222—95.