地下建筑消防技术要领

地下建筑消防技术要领地下建筑因其结构封闭、通风条件受限、疏散路径复杂等固有特性，火灾风险显著高于地面建筑。烟气积聚速度快、能见度降低明显、人员心理恐慌加剧等因素叠加，导致火灾扑救与人员逃生难度成倍增加。掌握地下建筑消防技术要领，必须从防火分隔、疏散设计、防排烟、灭火设施等多个维度系统构建防护体系，确保在火灾发生时能够有效控制火势蔓延、保障人员安全撤离。一、地下建筑火灾风险特征与防控原则地下建筑火灾呈现出与地面建筑截然不同的风险图谱。烟气在封闭空间内无法自然扩散，浓度可在3-5分钟内达到致命水平。温度上升速率约为地面建筑的1.5-2倍，起火后10分钟，火场温度即可突破600摄氏度。疏散路径单一且距离长，人员逆向逃生时易与消防人员正面冲突。扑救作业面受限，消防车辆无法直接抵近，水带铺设距离常超过200米，压力损失高达30%-40%。基于上述风险特征，防控原则应遵循"预防为主、防消结合、分区控制、重点保障"。根据建筑设计防火规范GB50016要求，地下建筑耐火等级不应低于一级，承重结构耐火极限不低于3小时。防火分区划分需结合功能布局，每个分区面积控制在500平方米以内，设置自动灭火系统时可扩大至1000平方米。分区之间必须采用耐火极限不低于3小时的防火墙和甲级防火门进行物理隔离，严禁使用防火卷帘替代防火墙。二、防火分隔与分区技术实施要点防火分隔是遏制火势纵向与横向蔓延的核心屏障。地下建筑水平防火分区应采用无门、窗、洞口的防火墙进行彻底分隔，管道穿越部位需设置防火封堵系统，耐火完整性不低于3小时。对于商业用途的地下空间，相邻商铺之间应设置耐火极限不低于2小时的防火隔墙，分隔至结构梁、板底部，不得留有缝隙。竖向防火分隔主要针对楼梯间、电梯井、管道井等竖向井道。这些部位必须独立设置，井壁耐火极限不应低于2小时，井壁上的检查门应采用丙级防火门。电缆井、管道井应在每层楼板处采用不低于楼板耐火极限的不燃材料或防火封堵材料封堵。根据GB50067汽车库、修车库、停车场设计防火规范，地下汽车库防火分区最大允许建筑面积为2000平方米，设置自动灭火系统时可增至4000平方米，但每个分区人员安全出口不应少于2个。特殊部位防火分隔需强化处理。下沉式广场等开敞空间与地下商业连接处，应设置耐火极限不低于3小时的防火隔墙或防火卷帘，防火卷帘下降后应具备防烟性能。餐饮场所的厨房应采用耐火极限不低于2小时的隔墙与其他部位分隔，墙上的门、窗应采用乙级防火门、窗。防火分隔设施的施工质量直接影响防火效果，防火封堵材料应具备遇火膨胀特性，膨胀倍数不低于5倍，确保在高温下有效封闭孔隙。三、安全疏散系统精细化设计安全疏散是地下建筑消防设计的生命线。疏散楼梯设置应满足每个防火分区不少于2部独立疏散楼梯的要求，楼梯间形式根据建筑高度和使用功能确定。地下二层及以下楼层，疏散楼梯应采用防烟楼梯间；地下一层且室内外高差不大于10米时，可采用封闭楼梯间。楼梯间首层应直通室外，确有困难时，可在首层采用扩大的封闭楼梯间或防烟楼梯间前室，但扩大区域应采用耐火极限不低于2小时的防火隔墙与其他部位分隔。疏散距离控制是设计关键。房间内最远点至疏散门的距离不应大于15米，设置自动喷水灭火系统时可增至18.75米。疏散门至最近安全出口的直线距离，当设置自动灭火系统时，不应大于37.5米，袋形走道两侧或尽端的房间不应大于18.75米。这些距离计算必须考虑墙体、货架等障碍物影响，实际行走距离应为直线距离的1.5倍。疏散宽度计算依据GB50016规定，地下人员密集的厅、室疏散净宽度应按每100人不小于1米计算，且总宽度不应小于1.4米。疏散指示系统必须形成连续视觉引导。地面疏散指示标志应设置在疏散走道及其转角处距地面高度1米以下的墙面或地面上，间距不应大于20米；在走道转角区，不应大于1米。灯光疏散指示标志的备用电源连续供电时间不应少于90分钟，地面最低水平照度不应低于1勒克斯。应急照明系统应在火灾时自动启动，转换时间不应大于5秒，蓄电池组供电时间不应少于90分钟。所有疏散指示标志应采用不燃材料制作，外壳防护等级不低于IP30。四、防排烟技术规范与风量控制防排烟系统是地下建筑火灾时保障人员呼吸安全、维持疏散通道可见度的关键设施。根据GB51251建筑防烟排烟系统技术标准，地下建筑总面积大于200平方米或单个房间面积大于50平方米且经常有人停留或可燃物较多的场所应设置排烟设施。排烟方式首选机械排烟，自然排烟仅适用于地下一层且具备直通室外窗井的场所。机械排烟量计算需满足空间换气要求。担负一个防烟分区排烟时，每平方米排烟量不应小于60立方米每小时，且单台风机排烟量不应小于7200立方米每小时。担负多个防烟分区时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120立方米每小时计算。以1000平方米的地下商场为例，排烟风机风量不应小于12万立方米每小时。排烟口应设置在储烟仓内，每个排烟口的排烟量不应大于最大允许排烟量，排烟口风速不宜大于10米每秒。补风系统设置必须与排烟系统匹配。补风量不应小于排烟量的50%，补风口与排烟口水平距离不应小于5米。当采用自然补风时，补风口总面积不应小于排烟口面积的1.5倍。机械补风风速不宜大于5米每秒，人员密集场所补风口风速不应大于3米每秒。补风系统应与排烟系统联动，火灾确认后15秒内联动开启，60秒内完成全部动作。防烟楼梯间及前室应设置独立的机械加压送风系统。楼梯间正压值应保持40-50帕，前室或合用前室应保持25-30帕。送风口风速不宜大于7米每秒，送风机全压应满足最不利环路压力损失要求，并附加10%-15%的余量。加压送风系统应与火灾自动报警系统联动，火灾时自动启动，确保疏散通道处于正压状态，阻止烟气侵入。五、灭火设施配置与响应机制灭火设施配置应遵循"全面覆盖、重点加强、快速响应"原则。室内消火栓系统是地下建筑最基本的灭火设施，消火栓间距不应大于30米，充实水柱不应小于13米，栓口动压不应小于0.35兆帕。消防水带应采用有衬里消防水带，长度不应超过25米，配备当量喷嘴直径19毫米的消防水枪。消火栓箱内应配置消防软管卷盘，内径不应小于19毫米，长度宜为30米。自动喷水灭火系统设置范围应覆盖所有可燃物区域。地下商场、公共娱乐场所等火灾危险等级为严重危险级Ⅰ级，喷水强度不应小于12升每分钟平方米，作用面积不应小于260平方米。系统最不利点喷头工作压力不应小于0.05兆帕，每个报警阀组控制的喷头数不应超过800只。喷头选型应根据使用环境确定，无吊顶区域采用直立型喷头，有吊顶区域采用下垂型或吊顶型喷头，厨房高温区域采用93摄氏度玻璃球喷头。特殊场所应配置气体灭火系统或细水雾系统。变配电室、通信机房等电气火灾高危场所，应采用七氟丙烷气体灭火系统，设计浓度不应低于灭火浓度的1.3倍，浸渍时间不应小于10分钟。系统应具有自动控制、手动控制和机械应急操作三种启动方式，启动延时时间不应大于30秒。地下柴油发电机房应设置自动喷水灭火系统或水喷雾灭火系统，水喷雾系统供给强度不应小于20升每分钟平方米，持续喷雾时间不应小于0.5小时。灭火器配置应按计算单元进行。地下建筑属于严重危险级，单具灭火器最小配置灭火级别为3A，单位灭火级别最大保护面积为50平方米每A。每个计算单元内灭火器数量不应少于2具，每个设置点不宜多于5具。地下汽车库应配置ABC干粉灭火器，每具灭火级别不应小于2公斤。灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，且不得影响安全疏散，其铭牌应朝外，顶部离地面高度不应大于1.5米，底部离地面高度不宜小于0.08米。六、电气防火与应急电源保障电气火灾是地下建筑主要火源之一，电气防火必须从设计、施工到使用全程管控。电线电缆选型应满足阻燃或耐火要求，消防设备供电线路应采用矿物绝缘电缆或耐火电缆，耐火时间不应低于火灾延续时间。普通动力、照明线路应采用阻燃电缆，成束敷设时应采用阻燃等级不低于C级的电缆。电缆桥架穿越防火分区处应采用防火封堵材料封堵，封堵部位耐火极限不应低于被穿越部位。配电箱设置应避免高温、潮湿环境，防护等级不应低于IP54。配电箱内应设置剩余电流动作保护器，动作电流不应大于300毫安，动作时间不应大于0.4秒。照明灯具应选用低温、低热辐射产品，镇流器不应直接安装在可燃材料表面。应急照明和疏散指示标志应采用集中电源供电，集中电源输入电压不应超过36伏，输出电压不应超过24伏。应急电源系统必须保证消防设备持续运行。柴油发电机组应在市电中断后15秒内启动，30秒内达到额定转速并建立电压。发电机容量应满足消防设备计算负荷的120%，并附加10%-15%的裕量。蓄电池组作为备用电源时，持续供电时间不应少于180分钟。EPS应急电源装置切换时间不应大于0.25秒，UPS不间断电源切换时间不应大于5毫秒。所有应急电源设备应每月进行一次空载启动试验，每季度进行一次带载运行试验。电气线路敷设应避免与热力管道、燃气管道同沟敷设，平行敷设时净距不应小于0.5米，交叉敷设时净距不应小于0.3米。金属电缆桥架应可靠接地，全长不少于2处与接地干线相连。非镀锌桥架连接板两端应跨接铜芯接地线，截面积不应小于4平方毫米。电气竖井内应每层封堵，防止火灾时形成烟囱效应。所有电气设备安装完成后，应进行绝缘电阻测试，相间及对地绝缘电阻不应小于0.5兆欧。七、特殊部位消防强化措施下沉式广场作为地下建筑与地面的连接枢纽，其消防设计需特殊处理。广场短边尺寸不应小于13米，面积不应小于169平方米，当用于防火分隔时，面积不应小于260平方米。广场内不应布置任何商业设施，可燃物荷载应严格控制。广场与地下空间连接处应设置宽度不小于6米的防火隔离带，采用耐火极限不低于3小时的防火隔墙或防火卷帘分隔。广场顶部应设置自然排烟设施，排烟窗面积不应小于广场地面面积的5%，且不应小于40平方米。地下换乘通道是人员密集流动的瓶颈部位，消防设计应提高标准。通道内不应设置商铺和可燃物堆放点，墙面装修材料燃烧性能应为A级。通道两端应设置独立的防烟前室，前室面积不应小于6平方米，正压送风量不应小于12000立方米每小时。通道内应设置智能疏散指示系统，根据火灾位置动态调整指示方向。通道长度超过100米时，应在中间部位增设安全出口，出口间距不应大于50米。地下商业步行街是火灾荷载集中区域，必须实施最严格的消防措施。步行街两侧商铺建筑面积不应大于300平方米，商铺之间应设置耐火极限不低于2小时的防火隔墙。步行街顶棚应设置自然排烟设施，排烟口面积不应小于步行街地面面积的20%。步行街内应设置自动跟踪定位射流灭火系统，射流装置保护半径不应小于20米，定位时间不应大于30秒。步行街地面应设置发光疏散指示标志，间距不应大于3米，照度不应低于5勒克斯。地下汽车库作为特殊功能空间，消防设计应符合GB50067规定。汽车库内应设置泡沫-水喷淋系统，泡沫混合液供给强度不应小于6.5升每分钟平方米，连续供给时间不应小于10分钟。每个防火分区应设置不少于2个人员安全出口，车辆疏散出口不应少于2个。汽车库内应设置一氧化碳浓度监测系统，浓度超过50ppm时自动启动排风系统。充电设施区域应独立划分防火单元，单元面积不应大于1000平方米，设置独立的排烟和灭火系统。八、日常管理与维护保障体系消防设施的有效性依赖于严格的日常管理。管理单位应建立消防设施巡查制度，每日对消火栓、灭火器、疏散指示标志进行外观检查，每月对消防水泵、风机、应急照明进行功能测试，每季度对自动报警系统、灭火系统进行联动试验。巡查记录应存档备查，保存期限不应少于3年。发现设施损坏或故障时，应在24小时内修复，期间应采取临时防范措施。消防控制室是地下建筑消防管理的中枢，必须实行24小时专人值班制度，每班不少于2人。值班人员应持证上岗，熟悉消防设施操作流程。控制室应能显示所有消防设施运行状态，接收火灾报警信号，控制消防设备动作。火灾确认后，控制室应在3秒内发出警报，15秒内启动应急广播，30秒内联动启动防排烟设施。控制室应配备不间断电源，供电时间不应少于180分钟。应急预案制定与演练是提升处置能力的关键。管理单位应制定灭火和应急疏散预案，明确组织机构、报警程序、疏散路线、扑救措施。预案应根据建筑功能变化每年至少修订一次。每半年组织一次全员消防演练，演练应涵盖火灾报警、人员疏散、设施操作、伤员救护等环节。演练后应进行评估总结，针对发现问题及时整改。重点岗位人员应每季度进行一次专项培训，培训内容包括消防设施操作、火灾扑救技能、人员疏散引导等。消防档案管理应实现信息化、规范化。档案内容包括建筑消防设计审核文件