基于城市開發(fā)建設(shè)視角的地下空間防火對策探究

劉山山

摘要：通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，在分析地下空間類型與開發(fā)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)地下空間火災(zāi)特點與危害性，指出地下空間火災(zāi)具有防控難度大、煙氣危害加劇、威脅人員疏散、撲救難度大等典型特征，并在此基礎(chǔ)上提出科學(xué)規(guī)劃設(shè)計地下空間結(jié)構(gòu)、提升地下空間排煙散熱效率、制定針對性火災(zāi)救援應(yīng)急預(yù)案、加強(qiáng)地下空間消防安全管理的消防對策?？偟膩碚f，地下空間防火至關(guān)重要，由于其結(jié)構(gòu)特殊性導(dǎo)致火災(zāi)更加難以撲救，應(yīng)結(jié)合實際情況合理選擇防火方案，提升地下空間的消防安全指數(shù)。

關(guān)鍵詞：城市開發(fā)建設(shè)；地下空間；防火對策

中圖分類號：X45? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2022）12-0064-03

地下空間是當(dāng)前城市開發(fā)建設(shè)中的重要組成部分，由于其空間利用效率高、功能多樣，備受人們青睞。目前我國城市開發(fā)建設(shè)中的地下空間類型與數(shù)量正在不斷增多，由此也引發(fā)人們對地下空間消防安全的重視，由于地下空間本身密閉性的突出特征，與地面建筑相比存在更多的潛在危險因素，一旦發(fā)生火災(zāi)，避難與撲救難度極大，易造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，影響社會穩(wěn)定。因此，基于城市開發(fā)建設(shè)視角對地下空間類型、火災(zāi)特性、防火策略進(jìn)行深入研究，是當(dāng)前城市建設(shè)推進(jìn)與消防救援工作開展的重點。

1 地下空間的分類與開發(fā)現(xiàn)狀

1.1? 地下空間的分類

城市地下空間系指城市建設(shè)區(qū)范圍內(nèi)的地下空間。地下10m以上的為淺層地下空間，地下10～30m的為次淺層地下空間，地下30m以下為深層地下空間。根據(jù)開發(fā)利用性質(zhì)，可將城市建設(shè)地下空間分為地下管線、獨立地下建筑物、附屬地下室、地下交通設(shè)施四種類型。至今為止，城市開發(fā)建設(shè)的地下空間涉及領(lǐng)域非常廣泛，功能性不斷凸顯，包括交通設(shè)施、市政工程設(shè)施、商業(yè)設(shè)施、文化娛樂和體育設(shè)施、防災(zāi)設(shè)施、生產(chǎn)和儲存設(shè)施、能源設(shè)施、科研實驗設(shè)施。其主要優(yōu)勢為：節(jié)省城市建設(shè)土地資源；減少地面環(huán)境污染；擁有較強(qiáng)地面以上抗災(zāi)能力；提供防災(zāi)空間等?？偟膩碚f，地下空間已經(jīng)成為目前城市建設(shè)體系中不可缺少的重要組成部分[1]。

1.2? 地下空間開發(fā)現(xiàn)狀

目前城市開發(fā)建設(shè)中地下空間的建設(shè)開發(fā)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，通風(fēng)、防水、防潮、照明、垂直交通等問題已基本解決，地下空間已經(jīng)能基本滿足人們地上活動的大部分需求。我國將開發(fā)城市地下空間作為城市開發(fā)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一，《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃》中提出“統(tǒng)籌規(guī)劃地上地下空間開發(fā)”“建立健全城市地下空間開發(fā)利用協(xié)調(diào)機(jī)制”和“推行城市綜合管廊”，旨在加速地下空間資源開發(fā)利用，實現(xiàn)對地下空間的科學(xué)規(guī)劃與有序建設(shè)。根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023—2028年中國地下空間行業(yè)市場深度調(diào)研及投資戰(zhàn)略規(guī)劃研究報告》調(diào)查顯示，目前我國城市地下空間開發(fā)建設(shè)總體規(guī)模與總量達(dá)到世界首位，截至2020年底，中國內(nèi)陸31省市地下空間累計建設(shè)24億m2，2020年中國城市地下空間新增建筑面積約2.59億m2，同比增長0.78%，新增地下空間建筑面積（含軌道交通）占同期城市建筑竣工面積約22%，而長三角城市群以及粵港澳大灣區(qū)中的珠三角城市群，該比值達(dá)到24%，共同構(gòu)成主導(dǎo)中國城市地下空間發(fā)展的增長極[2]。

2 地下空間的火災(zāi)特點與危害

火災(zāi)是城市開發(fā)建設(shè)地下空間中發(fā)生頻率最高的災(zāi)害，幾乎占據(jù)了地下空間事故總數(shù)的1/3。對于地下空間火災(zāi)而言，不僅會導(dǎo)致設(shè)施癱瘓和大量人員傷亡，還可能造成地下結(jié)構(gòu)與地上建筑損毀，修復(fù)耗費(fèi)巨大，是不容忽視的地下空間災(zāi)害之一。因此精確掌握地下空間火災(zāi)發(fā)生特點，能夠為減少地下空間火災(zāi)安全隱患打下堅實基礎(chǔ)，有效提升地下空間消防安全等級。

2.1? 火災(zāi)防控難度大

隨著對地下空間開發(fā)利用程度的加大，目前多數(shù)地下空間呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)立體、功能多樣的特點，更加復(fù)雜的地下空間結(jié)構(gòu)給火災(zāi)防控帶來較大難度。以地下商場為例，多數(shù)地下商場依托人防工程改建，空間密閉狹小，通風(fēng)條件較差，疏散通道狹窄，安全出口不足，且部分區(qū)域難以直接通往地上出口。這些地下空間建筑不符合相關(guān)防火規(guī)范，存在諸多安全隱患，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)隱患排查難度增大，火災(zāi)防控難度進(jìn)一步提升。

2.2? 煙氣危害加劇

地下空間由于其本身密封性較嚴(yán)的典型特征，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，物質(zhì)燃燒所產(chǎn)生的煙氣能夠在短時間內(nèi)快速蔓延到地下空間中所有角落。由于地下空間封閉的影響，物質(zhì)燃燒生成的熱量與煙氣能夠長時間滯留在地下空間中，得不到有效排除，且部分地下空間體積較小，煙氣可以在幾分鐘之內(nèi)充斥整個空間，加劇煙氣危害。另外，由于空間封閉導(dǎo)致地下空間難以及時補(bǔ)充新鮮空氣，在缺少氧氣的條件下，物質(zhì)不充分燃燒將生成更多煙氣，煙氣危害程度進(jìn)一步加大[3]。

2.3? 煙氣擴(kuò)散威脅人員疏散

首先，地下空間中易燃物質(zhì)的不充分燃燒會產(chǎn)生大量煙氣與有害有毒氣體，煙氣的產(chǎn)生與流動規(guī)律也難以把握，人群在緊急疏散當(dāng)中，煙氣也往往隨著人流方向一起涌向出口，再加上煙氣在密封空間中擴(kuò)散蔓延速度較快，導(dǎo)致多數(shù)人員緊急撤離當(dāng)中難以擺脫煙氣威脅，進(jìn)而出現(xiàn)由于窒息導(dǎo)致人員傷亡的現(xiàn)象。其次，地下空間的結(jié)構(gòu)特殊性決定了其空氣流動無法依靠自然力，只能依靠空間內(nèi)設(shè)備進(jìn)行小規(guī)模的排煙，換氣速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上煙氣生成速度。在地下空間換氣受到限制的情況下，空間氣壓降低引起負(fù)壓差，可能導(dǎo)致部分設(shè)備癱瘓，比如安全出口門難以開啟，嚴(yán)重威脅人員的撤離[4]。最后，地下空間中物質(zhì)不充分燃燒所生成的煙氣中含有大量固體顆粒與灰塵，會嚴(yán)重降低地下空間能見度，導(dǎo)致撤離當(dāng)中難以有效辨別方向，增加疏散難度。

2.4? 火災(zāi)撲救難度大

首先，地下空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，煙氣蔓延速度快，且地下結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)與土層巖石容易屏蔽信號，導(dǎo)致情報傳遞比較困難，搜救人員很難及時準(zhǔn)確地掌握火災(zāi)情況與人員位置，導(dǎo)致搜救難度增大。其次，地下空間火災(zāi)出現(xiàn)的誘因非常復(fù)雜，由于地下空間類型與功能不同，所存在的設(shè)施也有所差異，電氣設(shè)施短路故障、人為攜帶火源、熱力管道蒸汽泄漏等，都有可能是導(dǎo)致地下空間火災(zāi)出現(xiàn)的原因，各種火災(zāi)誘因相互疊加，主要致災(zāi)因素難以判斷，都進(jìn)一步增加了火災(zāi)撲救難度。

3 城市開發(fā)建設(shè)視角下的地下空間防火對策

地下空間火災(zāi)危險因素眾多，針對城市開發(fā)建設(shè)視角下的地下空間防火對策，應(yīng)從地下空間規(guī)劃防火設(shè)計方面入手，遵循“預(yù)防為主”原則，結(jié)合當(dāng)前城市建設(shè)地下空間類型與功能，及時掌握火災(zāi)危險因素，確定火災(zāi)蔓延發(fā)展規(guī)律，有針對性地采取相關(guān)防火措施，切實提升地下空間的防火性能。

3.1? 科學(xué)規(guī)劃設(shè)計地下空間結(jié)構(gòu)

城市開發(fā)建設(shè)中地下空間較為密封復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式是導(dǎo)致其火災(zāi)嚴(yán)重性提升的關(guān)鍵因素，根據(jù)國家現(xiàn)行地下室防火規(guī)范與地下空間消防安全要求，科學(xué)規(guī)劃設(shè)計地下空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合其類型與功能科學(xué)布置火災(zāi)預(yù)防工作，降低火災(zāi)發(fā)生率。首先是空間平面設(shè)計，地下空間應(yīng)盡可能設(shè)計為容易使人理解的內(nèi)部平面構(gòu)造，盡量與地上建筑構(gòu)造保持一致，平整簡單的地下空間建筑辨識度較高，應(yīng)減少不必要的空間結(jié)構(gòu)起伏變化，逃生通道構(gòu)建設(shè)計應(yīng)簡潔實用，針對大型地下空間應(yīng)適當(dāng)增加逃生通道數(shù)量，擴(kuò)寬逃生通道寬度，增加逃生通道辨識度，有利于火災(zāi)發(fā)生后的逃生與撲救順利進(jìn)行。其次是防火分區(qū)設(shè)置，地下汽車庫和為汽車庫服務(wù)的通風(fēng)排煙機(jī)房宜與為全樓服務(wù)的各類設(shè)備用房、庫房和其他用房分別劃分防火分區(qū)，前者執(zhí)行汽車庫設(shè)計防火規(guī)范，每個防火分區(qū)面積最大可達(dá)4000m2，每個防火分區(qū)除Ⅳ類車庫外應(yīng)有2個人員安全出口[5]。后者執(zhí)行建筑設(shè)計防火規(guī)范，每個防火分區(qū)面積最大為1000m2（內(nèi)設(shè)置自動滅火系統(tǒng)時2000m2），每個防火分區(qū)應(yīng)有1個直接對外的安全出口，另一個可利用防火墻上1個通向相鄰分區(qū)的防火門作為第二安全出口。此外，根據(jù)地下空間用途的不同，應(yīng)進(jìn)行差異化防火空間結(jié)構(gòu)設(shè)計。比如地下空間中設(shè)置公共娛樂場所時，其功能決定了地下空間人群密度大，只允許設(shè)置在地下一層，與地上出入口高度差應(yīng)小于10m，嚴(yán)禁居民住宅地下空間改建公共娛樂場所。同時疏散門應(yīng)向外開啟，寬度以大于1.4m為宜，不得采用轉(zhuǎn)門、卷簾門、側(cè)拉門等作為疏散門。

3.2? 提升地下空間排煙散熱效率

煙氣危害是地下空間火災(zāi)的重要危害因素之一，由于地下空間密封性較強(qiáng)等特征，其與外界空氣交換速度決定了煙氣排除速度，因此，提升排煙散熱效率能夠有效降低地下空間火災(zāi)救援難度，需要在掌握地下空間煙氣流動特點的基礎(chǔ)上，設(shè)置多種排煙裝置，提升排煙散熱效率。地下空間火災(zāi)煙氣流動特征比較復(fù)雜，其與建筑結(jié)構(gòu)特征有著直接關(guān)系，在無法借助外界自然力進(jìn)行排煙的情況下，煙氣主要流出位置為出入口，排煙散熱比較困難?；馂?zāi)發(fā)生初期，煙氣往往以火災(zāi)源頭為中心向四周快速蔓延，由于熱氣影響向上擴(kuò)散，同時由于重力影響自上往下蔓延，一般情況下煙氣的橫向擴(kuò)散速度為0.25m/s到0.35m/s之間，煙氣沉降速度約為0.003m/s[6]。基于以上煙氣流動特征分析，得出負(fù)壓排煙＋導(dǎo)向排煙的排煙組合排煙效率最高，因此可在地下空間煙氣流通通道中使用多臺排煙機(jī)串聯(lián)的方式加快排煙速度，也可以配合使用排煙風(fēng)管引導(dǎo)煙霧向外部空間擴(kuò)散。由于地下空間類型眾多，排煙設(shè)備的設(shè)置往往根據(jù)地下空間截面積確定，當(dāng)?shù)叵驴臻g截面較大情況時，可以并聯(lián)使用多臺排煙機(jī)以增加風(fēng)量，提升送風(fēng)壓力，或者串聯(lián)使用多臺排煙機(jī)，一臺排煙機(jī)用于封堵截面，一臺用于送風(fēng)排煙。隨著地下空間的商業(yè)化開發(fā)，地下空間荷載不斷增大，因此設(shè)置移動排煙裝備非常有必要，能夠有效控制現(xiàn)場煙氣擴(kuò)散方向，在最大程度上提升地下空間排煙散熱效率。

3.3? 制定針對性火災(zāi)救援應(yīng)急預(yù)案

地下空間火災(zāi)具有誘發(fā)因素多、人員疏散難度大、綜合撲救難度大等典型特征，這也就意味著一旦火災(zāi)事故發(fā)生，將很難快速及時地把握救援時機(jī)，減少火災(zāi)帶來的人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)《關(guān)于處置突發(fā)公共事件消防保障預(yù)案》相關(guān)條例，結(jié)合各個地下空間實際空間結(jié)構(gòu)，了解掌握建筑地下空間的功能、布局、應(yīng)用情況，制定針對性較強(qiáng)的火災(zāi)救援預(yù)案，從而提升消防救援機(jī)構(gòu)處置建筑地下空間火災(zāi)事故的救援能力。地下空間火災(zāi)救援預(yù)案的制定與實施需充分遵循“統(tǒng)一指揮、第一出動、救人第一、因地制宜、協(xié)同作戰(zhàn)”等原則，明確組織指揮機(jī)構(gòu)職責(zé)，及時成立滅火救援現(xiàn)場指揮部，按照應(yīng)急預(yù)案內(nèi)容與地下火災(zāi)現(xiàn)場實際情況開展火災(zāi)救援工作[7]。以地鐵火災(zāi)撲救應(yīng)急預(yù)案制定為例，滅火遵循“救人第一”原則，優(yōu)先疏散相關(guān)人員，同時確定進(jìn)攻起點，內(nèi)攻近戰(zhàn)，有效排煙。其次選用合適的滅火救援措施，采取多種手段偵查火情，比如外部觀察和詢問知情人、利用控制中心偵查、深入內(nèi)部偵查等。在確定火情之后，抓緊疏散人群，利用車站、列車廣播系統(tǒng)穩(wěn)定被困人員情緒，有序進(jìn)行疏散，防止二次損傷現(xiàn)象的出現(xiàn)。滅火當(dāng)中需注意優(yōu)先使用地鐵內(nèi)部固定供水系統(tǒng)并有效通風(fēng)散熱排煙，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定風(fēng)機(jī)送風(fēng)排煙方向。

3.4? 加強(qiáng)地下空間消防安全管理

強(qiáng)化安全管理，突出安全自查，根據(jù)地下空間的結(jié)構(gòu)類型與功能制定防火檢查方案，以此及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)安全隱患。組織專業(yè)電工對地下空間消防電源是否按規(guī)范要求設(shè)置、發(fā)電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、防靜電設(shè)施是否完整等進(jìn)行全面檢查，同時委托專業(yè)管理機(jī)構(gòu)或消防技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊對地下空間消防水源、排煙設(shè)施、自動報警裝置、自動噴淋裝置等消防設(shè)施的完整性進(jìn)行檢查，確保其功能完好有效，能夠正常投入使用。其次，積極組織消防安全培訓(xùn)，對地下空間工作人員進(jìn)行應(yīng)知應(yīng)會培訓(xùn)，使其掌握地下空間重點消防安全隱患與基礎(chǔ)消防安全常識，在日常工作中具備高度責(zé)任心，以身作則規(guī)范作業(yè)，加強(qiáng)對重點區(qū)域消防安全隱患的檢查，學(xué)會使用各種消防設(shè)施與應(yīng)急消防裝備[8]。最后，對地下空間消防安全管理制度進(jìn)行全面清理，及時查缺補(bǔ)漏廢舊立新，結(jié)合地下空間功能類型與消防安全等級，持續(xù)完善消防規(guī)章制度，明確日常消防安全管理條例，提升消防安全管理規(guī)范的針對性，突出地下空間消防安全保障功能。

4 結(jié)語

地下空間資源的開發(fā)利用正成為城市建設(shè)現(xiàn)代化深化推進(jìn)中不可缺少的重要組成部分，隨著地下空間類型的逐漸增多，功能發(fā)揮不斷完善健全，隨之而來的空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集等特點，也在一定程度上增加了消防安全隱患。由于城市開發(fā)建設(shè)中地下空間密封性相對較嚴(yán)的典型特征，其火災(zāi)危害程度遠(yuǎn)超地上火災(zāi)危害，因此，加強(qiáng)地下空間防火管理，合理設(shè)置地下空間建筑結(jié)構(gòu)，全面提升地下空間消防安全指數(shù)，對推動城市開發(fā)建設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢七虎.利用地下空間助力發(fā)展綠色建筑與綠色城市[J].隧道建設(shè)（中英文），2019，39（11）：1737-1747.

[2]翟越，宗燕燕，侯亞楠，等.城市地下空間全壽命風(fēng)險分析與防控體系構(gòu)建[J].地學(xué)前緣，2019，26（3）：95-103.

[3]王江波，柴琳，茍愛萍.南京城市地下空間綜合防災(zāi)規(guī)劃研究[J].地下空間與工程學(xué)報，2019，15（1）：9-16.

[4]曹紅冰，李鴻均.城市地下空間權(quán)：內(nèi)涵、性質(zhì)及支配范圍[J].湘潭大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2022，46（2）：89-94.

[5]劉向，朱國慶，褚天巍，等.燃料覆蓋率對非連續(xù)分布固體豎向火蔓延的影響[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2022，41（2）：201-205.

[6]梁晶.城市地下空間連通工程對人員疏散的影響[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2020，39（2）：200-203.

[7]譚瓊，馮國梁，袁宏永，等.燃?xì)夤芫€相鄰地下空間安全監(jiān)測方法及其應(yīng)用研究[J].安全與環(huán)境學(xué)報，2019，19（3）：902-908.

[8]黃俊斌，張國維，閆肅，等.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的建筑火災(zāi)風(fēng)險動態(tài)評估[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2020，39（10）：1371-1375.

Discussion on underground space

fire prevention countermeasures based on the

perspective of urban development and construction

Liu Shanshan

（Dongying Municipal Fire and Rescue Brigade， Shandong Dongying 257000）

Abstract：Based on the analysis of the types and development status of underground space， the characteristics and hazards of underground space fire are summarized by consulting relevant literature. It is pointed out that underground space fires have typical characteristics such as difficulty in prevention and control， aggravation of smoke hazards， threat to evacuation of personnel， and difficulty in fire and rescue. Based on this， relevant fire protection countermeasures are put forward， such as scientific planning and design of underground space structure， improving the efficiency of smoke exhaust and heat dissipation in underground space， formulating targeted fire and rescue emergency plans， and strengthening underground space fire safety management. In general， fire prevention in underground space is very important. Due to the particularity of its structure， it is more difficult to put out fires. A fire prevention plan should be reasonably selected according to the current situation to improve the fire safety index of underground space.

Keywords：urban development and construction; underground space; fire prevention countermeasure