地下工程灾害作业.doc

第 卷浅谈地下建筑（地下室）火灾灾害和预防摘要：地下建筑由于其地理位置的特殊性 ,极大的火灾发生率以及较大的火灾损失使得地下建筑中的消防系统举足轻重。近年来，随着我国经济的发展，各类地下建筑越来越多，功能越来越复杂，其火灾危险性也越来越大。在同样品种同等数量的可燃物燃烧时，地下建筑火灾要比地面建筑火灾扑救困难的多，耗时也长。本文主要是关于地下建筑，特别是地下室的火灾特点与防火措施。关键词：地下建筑，火灾特点，火灾预防Abstract：Because of special geography site of underground constructions, the higher taking place rate of fire and bigger fire loss make fire control system prominent. In recent years, as the develop of the economy of our country,there are more and more underground constructions, and the functions of the underground constructions are more and more complex, the fire in the underground constructions is also very dangous. If the same kinds and same quantity of object are burning, to control underground constructions fire is much more defficult then the normal constructions and may use a long time. This article is mainly about underground constructions fire, especially underground rooms fire characteristic and fire control.Keywords：underground construction, fire characteristic, fire control81.我国地下建筑的发展概况地下建筑一般指建造在岩石和土层中的比附近地面标高要低2 m 以上的建筑，它包括附建式和单建式两类。附建的地下建筑多建在高层、多层建筑的地下，其层数有1-3层，甚至更多。地下建筑用途繁多，如地下商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、电影院、游艺场、礼堂、舞厅以及印刷车间、机械加工车间、木器加工车间、机器修配车间、仪器加工车间、粮食库、冷藏库、书库、油库、汽车库等。本文讨论的地下建筑主要是指民用或商用的附建式地下建筑，就是通常说的地下室。地下室多为无窗建筑。从本世纪60 年代开始, 我国就大规模兴建地下工程, 建成了大量的人民防空工程。70 年代开始, 我国又将这些人民防空工程逐渐转化为平时可以利用的地下建筑。改革开放以来, 随着我国经济的发展, 我国地下建筑的发展更加迅速, 建筑层数越来越多, 逐渐从单层发展为2 层、3 层乃至11 层; 规模越来越大, 从最初的几百平方米, 发展到现在的几万平方米, 甚至十几万平方米; 用途也越来越多, 功能越来越复杂, 如地下街, 地下商场、医院、旅馆、餐厅、展览厅、电影院、游艺场、礼堂、舞厅、停车库和仓库等。如此众多而复杂的地下建筑, 由于使用性质不同, 其可燃物量也不一样。据统计,一般情况如下: 地下百货商场, 可燃物量为25-100kg/m2; 纺织厂、服装厂, 可燃物量为25-125kg/m2;印刷厂, 可燃物量为75-250kg/m2; 地下旅馆, 可燃物量为25-50kg/m2; 仓库, 可燃物量为150-400kg/m2, 甚至更多2。2.地下建筑火灾隐患现状目前，在我国地下建筑中，存在火灾隐患较多的部门是地下超市，其规模较大，可燃烧货物多，火灾荷载高。地下商场以经营服装、鞋帽、小百货为主，商品大部分是化纤、皮革、橡胶等可燃物品，具有燃烧速度快、发烟量大、燃烧产生烟气毒性大等特点。地下超市以批发为主，建设时多未考虑库房问题，经营往往是前柜后库，甚至以店代库，走道上都堆满了商品。有的地下商场节假日购物高峰时购物人群密集，人员密度指标远远超过GB 50098-98人民防空工程设计防火规范有关地下一层人员密度指标为0.85人/m2、地下二层人员密度指标为0.80人/m2的规定。在这种情况下一旦发生火灾事故，将会造成人员无法快速疏散，无法逃生的严重后果3。在一些城市的住宅楼地下室中存在火灾隐患，主要表现在社区物业将地下室用木板隔成许多个“小木屋”，租给外地进城员居住。外地进城人员在地下室居住、做饭烧水，用火用电，而且没有采取消防安全措施，十分危险。然而有一些城市的住宅楼地下室，原本设计是供居民存放自行车的，可是物业部门将其出租给工商企业当仓库，用来存放可燃物品，殊不知那地下室有配电室、煤气站、消防泵房、排烟机房、电梯竖井等。一旦仓库失火，势必会殃及全楼居民。3.我国若干起地下建筑火灾的案例在我国地下建筑火灾中持续延烧时间最长的为41天。这场火灾发生在1984年9月28日，地点是山西的一家地下仓库，由于仓库面积大，储藏可燃物质多，火场燃烧温度高、烟雾浓、毒气大，救援人员根本无法深入地下救火，同时也无扑救此类火灾的专用灭火设备。这次火灾共邀请了28 家单位540名专家研究灭火方案，救火过程中造成4名救火人员死亡，80 多人受伤。在我国地下建筑火灾中，死伤人数最多的是发生在2000年12月25日河南省洛阳市东都商厦火灾。东都商厦地上4层，地下2层。地下2层为家具商场。25日晚上，商厦在地下一层进行电焊作业时，电焊熔渣掉在地下2层的沙发上，继而引起火灾。烈火浓烟很快扩散到地下1层和地上各层。当时，地上4层的夜总会，正有400人在莺歌燕舞，不料被烟雾毒气封闭了下楼的通道，一时疏散不力，造成309人死亡，7人受伤。4.地下建筑火灾特点及危害由于地下建筑是通过挖掘的方法而获得建筑空间的, 构筑物的外部由岩石、土壤包围着, 只有内部空间,不存在外部空间, 不像地面建筑有外门、窗与大气相通, 只有与地面连接的通道才有出入口。由于构筑上的这些特点, 地下建筑发生火灾时与地面建筑火灾大不相同。地下室发生火灾后扑救难度大，因为大多数地下室都设计为地道式、棋盘式，里面巷道狭长、纵横交错如同迷宫一样，加之地下建筑设计出入口少，消防自救设备差，因此这类火灾有其复杂的特点和扑救的难点。4.1地下火灾的特点4.1.1 浓烟积聚不散一旦发生火灾，由于地下建筑出入口少，密闭性高，通风条件差，发生火灾时可燃物在缺氧条件下不完全燃烧，会生成大量浓烟，浓烟中含有大量的一氧化碳、二氢化硫等有毒气体。烟气从起火点向上升腾，迅速扩散、积聚，烟气毒性大，不易消散，烟气温度高。浓烟区的形成是由于气体流通不畅造成的。浓烟的积聚还与地下室口的“吸风”作用有关，扩散到出入口的烟雾，有部分又被卷吸了回去，这就加剧了地下室的烟雾，久久不散，一旦发生火灾扑救工作就比较困难。4.1.2 易造成人员伤亡很多地下建筑如地下商场是人员商品高度集中的场所，一旦发生火灾事故，极易造成群死群伤及重大财产损失的后果。如果一旦发生火灾第一件事是要断电，地下室还缺乏事故照明及疏散指示灯，在浓烟充斥时，地下的能见度往往少于“危险视距”（规定为三米），甚至不足一米，被困人员惊恐失措，寸步难行，火源如果靠近出入口时，火焰又会封锁通道，地下空间有限，氧气大量被燃烧损耗，在普通建筑火灾中，烟气的温度一般在800左右。但在地下建筑中，烟气排不出去，散热缓慢，热量容易积聚，烟气冷却程度小，烟气温度提高较快，着火房间的温度可高达1000以上，远远高于一般地上建筑火灾的烟气温度，高温有毒气体和浓烟共同形成有剧毒、刺激、窒息性的烟雾，可使人在1min 内窒息而亡。所以地下火灾造成的人员伤害是非常严重的。4.1.3泄爆能力差，容易造成爆炸事故由于地下建筑基本上是封闭体，易燃易爆的物品发生爆炸时，泄爆的能力差。黑龙江省鸡西市的一个地下人防工程，曾因汽油引起连续爆炸。湖北省武汉市一座办公楼的地下室内因充满汽油蒸气与空气的混合物而发生爆炸，这些都使建筑物结构受到严重破坏。4.1.3 灭火及人员疏散行动艰难地下建筑无窗户，只能从安全出口疏散出去。而安全出口在发生火灾时既是疏散通道，又是排烟通道，同时也是消防扑救通道，因此，疏散时有较大困难。由于地下建筑全部采用人工照明，因而无法利用自然采光疏散。烟气的扩散也严重阻碍了人流的疏散。烟气蔓延方向与人员疏散方向一致，而人流的速度小于烟气流动的速度。人员水平疏散的速度，正常条件下为1.01.2m/s，烟气水平流动的速度为0.51.5m/s。人员上楼梯的速度最快为0.6m/s，而烟气向上流动的速度为水平方向流速的35 倍。地下室一般是一栋一个出入口，也有二个出入口的，但是二个以上的就很少了。地下室出入口少，通道狭窄，到场的消防力量不能全面展开，只能派精干小分队组织水枪深入内部攻击火源。消防队员攻入地下室后，因拐弯多、门卡多而行动不便，在巷道内铺设水带，调整器材或转移水枪阵地非常困难，给灭火人员带来一定的困难5。5.地下建筑防火措施5.1 一般要求（1）地下建筑用于经营商业或公共娱乐行业者，不宜设置在地下三层及三层以下，且不应经营和储存火灾危险性为甲、乙类储存物品属性的商品。（2）地下建筑可燃物存放量平均值超过30 kg/m2火灾荷载的房间，应采用耐火极限不低于2 h 的墙和楼板与其他部位隔开。隔墙上的门应采用常闭的甲级防火门。（3）地下建筑的内装修材料应全部采用非燃烧材料。（4）地下建筑内严禁存放液化石油气钢瓶，并不得使用液化石油气或闪点小于60 的液体做燃料。5.2 防火、防烟分区为了防止火灾的扩大和蔓延，使火灾控制在一定的范围内，减少火灾造成的人员和财产损失，地下建筑必须严格划分防火及防烟分区。（1）地下建筑划分防火分区，应比地面建筑要求严些，并根据使用性质不同加以区别对待。对于商店、医院、餐厅等，每个防火分区的最大允许使用面积不许超过400m2；对于电影院、礼堂、体育馆、展览厅、舞厅、电子游艺场等，每个防火分区最大允许使用面积不许超过1 000 m2。但商店、医院、餐厅设有自动喷水灭火设备时，防火分区面积可适当放宽，但不能超过一倍。（2）当地下建筑内设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，且建筑内部装修符合GB50222-95建筑内部装修设计防火规范的规定时，每个防火分区的最大允许建筑面积可增加到2000m2。当地下建筑总建筑面积大于2000 m2时，应采用防火墙分隔，且防火墙上不应开设门窗洞口。（3）需设置排烟设施的地下建筑，应划分防烟分区，每个防烟分区的建筑面积不应大于500m2，防烟分区不得跨越防火分区。5.3 安全疏散安全出口的数量。除使用面积不超过50 m2的地下建筑，且经常停留的人数不超过10 人时，可设一个直通地上的安全出口外，每个防火分区的安全出口数量不应少于2个；当有2个或2个以上防火分区时，相邻防火分区之间的防火墙上的门可作为第二安全出口，但要求每个防火分区必须设置一个直通室外的安全出口。安全疏散距离。房间内最远点至该房间门的距离不应大于15 m；房间门至最近安全出口或防火墙上防火门的最大距离不应大于40 m，位于袋形走道或尽端的房间时不应大于20m。疏散宽度。地下建筑安全出口疏散总宽度应按容纳总人数乘以疏散宽度指标计算确定。当室内外高差小于10 m时，其疏散宽度指标为0.75 m/100人；当室内外高差大于10m时，其疏散宽度指标为1.00m/100人；每个安全出口平均疏散人数不应大于250人。疏散楼梯。地下建筑发生火灾时，只能通过疏散楼梯垂直向上疏散。因此，建筑当地下或室内外高差大于10 m 时，应设置防烟楼梯间；当室内外高差小于10 m 时，应设置封闭楼梯间。疏散楼梯不宜采用螺旋楼梯和扇形踏步。疏散指示灯及事故照明设备。为了避免发生火灾后，因切断电源而陷入一片黑暗，地下建筑内必须设有疏散指示灯及事故照明灯。各疏散指示灯的间距不宜大于15m。5.4 防、排烟（1）合理设置防排烟方式。以长通道式地下建筑为例, 有研究发现宜采用自然送风、机械排烟方式,在不具备自然送风条件下, 可采用机械送风、机械排烟方式。（2）合理配置送风排烟量的大小, 既能起到排烟、排热和泄压的效果, 又不致于耗费能源。有研究发现, 在长通道式地下建筑的一个防烟分区中, 排烟量为72 m3/h. m2较合适, 在不具备自然送风的条件下, 增加机械送风, 送风量为24 m3/h. m2较适合。（3）合理设置排烟口的位置, 以达到最佳排烟效果。有研究表明, 在长通道式地下商业建筑中, 机械排烟系统的排烟口应设在顶棚上。（4）可以考虑机械排烟系统与通风空调的合用, 将平时利用的通风排气系统或空气调节通风系统在火灾时作为机械排烟系统使用, 充分发挥投资效益6。5.5 火灾自动报警系统为了对地下建筑火灾能做到早期发现，早期报警，及时扑救，减少人员伤亡和财产损失，建筑面积大于500 m2的地下建筑应设置火灾自动报警设施。5.6 自动灭火装置地下建筑发生火灾，主要依靠自动消防设施进行自救，目前地下建筑普遍装置有消火栓。建筑面积大于500 m2的地下建筑应设自动喷水灭火系统。6. 地下火灾的扑救目前的消防装备和力量正日益完善，同时对地下火灾战术措施也在进一步研究，下面就地下室火灾的扑救和其本对策作些粗浅的探讨。（1）掌握确切火情发生地下火灾后，要找了解情况的人或工作人员询问情况，弄清有无人员受困、数量、位置、起火部位及燃烧物质，尽管平时了解和掌握地下室的情况，这时还要了解地下火势有无向上建筑蔓延的可能。消防队到来后深入地下室实查是否有人，注意搜查通道、房间、仓库等每一个部位，及时抢救遇险人员，火场总指挥要亲自听取火灾情况汇报，掌握确切的地下火情和所处的发展阶段，以确定排烟救人和灭火等相应措施。（2）组织排烟适时组织排烟，可以提高能见度，降低室内温度，可以尽快发现火源。在火场排烟的方法很多，但是地下火灾可利用地下的通风窗口、自然排烟，也可利用机械排烟进行强制排烟。有自动排烟和喷淋系统的，可启动消防自动控制系统、排烟和水喷淋。但是值得注意的是排烟是适用于火灾的初期和后期。初期排烟可提高能见度，后期排烟散发余烟和炽热气体。如果在火势发展阶段排烟，会提高氧气含量，加速燃烧，使人员无法深入。经验说明地下室火灾可使用高倍泡沫排烟，但应尽量按烟和气流动的方向喷射推进，且不能与喷雾水联用。 （3）积极抢救生命扑救地下火灾，要坚持“救人第一”的原则。当火灾初起时，应迅速组织力量，进入地下室进行疏散（注意携带照明用具作引导标志），并派人护送惊慌失措、神志不清的人员。当烟火猛烈时，应组织若干小组，在充足水流掩护下，进行强攻救人。在救援被困人员多的地下火灾时，除加强消防力量外还应调集兄弟单位或部队进行协同抢救人员的生命。7. 结论，个人看法及展望随着城市的越来越快的发展，地上空间已经渐渐的不够用了，所以近年来地下建筑，特别是地下室和地下车库还有地下商场越来越多，由此带来的安全问题也越来越多，特别是火灾。关于地下建筑的防火问题，这是在当初建设地下建筑时候就应该考虑在内并一并建设好的，现在之所以很多地方没有重视甚至没有按要求来布置和建设防火的设施，从根本上说就是因为钱，很多人为了一时的利益而没有按照防火规定来布置防火设施，当火灾来临时，就会造成很大的损失。以上的建设单位和个人因为钱而没有建设防火设施是一方面，另一方面是国家有关机构在这一方面的监管力度不够，很多时候都没有能够按照规定来检查和监督，以至于很多单位和个人没能按规范来建设地下建筑，却依然通过检验并投入使用，为以后的火灾买下了隐患。一旦出现险情，会给救援带来巨大困难，也会造成巨大损失。我国在地下建筑防火设计规范的应用和制定方面发展得比较缓慢, 现行规范越来越不适应现代各类地下建筑的迅速发展。目前, 我国只有一部人民防空工程建筑设计防火规范(GBJ 98- 87) 可以作为地下建筑防火设计可遵循的规范性文件。它是从1987年开始实施的,距离现在已经24年了，已远远不能满足目前众多功能和用途的地下建筑的实际需要, 地下建筑防火规范应根据不同的用途,制定不同的防火设计规范。 随着性能化防火设计技术的发展和我国性能化建筑防火设计规范体系的建立, 相信在不久的将来就会出现和制定新的规范, 可以使建筑设计人员采取更加科学合理、又经济有效的防火对策, 从而更有力地保证地下建筑的防火安全, 保障人民的生命安全和减少财产