試析地下建筑設(shè)計中的防火設(shè)計問題

楊彪

中核第四研究設(shè)計工程有限公司 河北 石家莊 050021

隨著經(jīng)濟、技術(shù)、科技各方面的飛速發(fā)展，我國城市現(xiàn)代化進程加快，導(dǎo)致我國各項資源相對來說比較緊張，對環(huán)境污染的情況也越發(fā)嚴重，合理開發(fā)城市的地下空間也成為發(fā)展的必然趨勢，這就為建筑行業(yè)的工作造成一定難度，迎來一個新的挑戰(zhàn)[1]。地下建筑與地面建筑不同，需要相關(guān)的建筑方面的工作人員進行不斷創(chuàng)新[2]。近年來，地下建筑火災(zāi)頻發(fā)，這就要求我們重視對地下建筑的防火工作，才能確保廣大人民群眾的安全，從而建設(shè)一個文明和諧的社會。

1 地下建筑設(shè)計的特征

我國早在20世紀60年代時就建立了地下人工防護工程，考慮到這些空間的使用，現(xiàn)階段已經(jīng)在原有的工程上進行改建，建成地下商業(yè)區(qū)、地下停車場、地鐵、車站、地下通道等[3]。根據(jù)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢來看，即使是新建立的建筑物，在一般情況下，都會修建地下空間[4]。就地下建筑的結(jié)構(gòu)而言，外部空間缺乏支撐，所有功能和設(shè)計改進只能在相對有限的內(nèi)部空間內(nèi)完成。首先，由于入口、出口和通道組成的疏散網(wǎng)絡(luò)的承載能力有限，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙霧會迅速擴散，給已經(jīng)復(fù)雜的入口和出口增加了疏通的問題。在地下區(qū)域，地下建筑層往往有很多密集的配電裝置、水、燃氣設(shè)備等管線，都安裝在地下空間當(dāng)中，并且分布情況比較復(fù)雜，如果發(fā)生火災(zāi)，就會對這些管線造成一定影響，增加地下構(gòu)架的復(fù)雜性，導(dǎo)致地下建筑內(nèi)部空氣無法流通，尤其對排煙系統(tǒng)的設(shè)計問題是十分重要的，排煙系統(tǒng)的完善可以在一定程度上降低火災(zāi)救援的難度。而且地下空間的采光問題只能通過照明來實現(xiàn)，不能使用自然光，這也對電線負載提出了更高的要求，以避免因長期電加熱，導(dǎo)致線路故障或引發(fā)點火。

2 地下建筑設(shè)計中的防火設(shè)計的重要性

在進行地下建筑工程施工以前，施工單位必須要向相關(guān)部門提供完善的相關(guān)設(shè)計材料，設(shè)計工作人員要重視對地下建筑實際中防火措施的設(shè)計，這是做好防火工作邁出第一步[5]。隨著現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢來看，越來越多人們關(guān)注建筑的品質(zhì)問題，對這方面也提出了更高的要求，這就導(dǎo)致建筑行業(yè)之間的競爭日益激烈。因此，相關(guān)工作人員需要不斷提升自身的能力與水平，才能在建筑行業(yè)房中站穩(wěn)腳跟，從而促進建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。相關(guān)工作人員在順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的同時，合理開發(fā)地下空間，積極做到地下建筑的防火措施，確保廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全，從而推動我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

3 地下建筑火災(zāi)的特點

3.1 地下建筑火災(zāi)燃料的特點

當(dāng)?shù)叵陆ㄖl(fā)生火災(zāi)時，通常來說是由于外界的通風(fēng)情況所導(dǎo)致的，在地下出入的人員相對來說比較少，氧氣的供給量也不夠充足，在不完全燃燒的情況下，煙氣強烈且逐漸擴散，煙氣從入口和出口排出。另外，還要通過地下建筑的出口和入口進行新鮮空氣的輸送，因此，就會出現(xiàn)中性面。在發(fā)生火災(zāi)的初期，位置相對來說會比較高，之后才會慢慢降低[6]。地下建筑內(nèi)部煙氣的流動情況相對來說比較復(fù)雜，會受到地面上風(fēng)速和風(fēng)向的影響而發(fā)生轉(zhuǎn)變，尤其對于那些入口比較多的地下建筑，在通常情況下，就會比較自然的形成排煙口和進風(fēng)口。如果地下建筑的入口比較多，那么火災(zāi)的燃燒速度也就更快。

3.2 地下建筑火災(zāi)疏散比較困難

地下建筑屬于比較封閉的環(huán)境，而地下建筑的照明情況，都要依靠電來實現(xiàn)，如果一旦發(fā)生火災(zāi)，地下建筑中的電路很容易發(fā)生損壞，就會導(dǎo)致地下陷入一片黑暗，使地下的被困人員無法找到具體出口，而外部的救援人員也很難解救被困人員，就會造成一定的損失。地下建筑火災(zāi)給消防工作帶來了一定的挑戰(zhàn)，他們不能及時有效地發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，無法科學(xué)地進行滅火和對被困人員進行疏散，更不能有效地阻止火災(zāi)在地下建筑中的蔓延情況[7]。因此，相關(guān)部門和工作人員要對地下建筑的防火問題進行研究，不僅為廣大人民群眾帶來的一定便利，確保他們的人身安全，還能為救援人員的工作提供有利的條件。這就要求相關(guān)工作人員加強對地下建筑設(shè)計方面專業(yè)技能，與防火救火的能力，從而提升地下建筑防火的安全意識。

4 火災(zāi)對地下建筑工程產(chǎn)生的危害

很多的防火和隔火措施都是建在地上的，如果還是采用地上的防火和隔火措施的方式進行地下的建設(shè)，這是遠不能夠的，甚至?xí)霈F(xiàn)矛盾。地下建設(shè)防火和隔火措施的要求更高，因為地下一旦發(fā)生火災(zāi)，危害是非常大的。主要有以下幾種危害。

4.1 發(fā)煙量比較大

如果地上建筑發(fā)生火災(zāi)，煙霧是可以利用室外的風(fēng)力快速散開的。但是地下是沒有門窗的，且通風(fēng)條件不夠。如果發(fā)生火災(zāi)地下建筑內(nèi)的濃煙是沒有辦法快速散開的，只能聚集在室內(nèi)。而且火災(zāi)會使建筑物燃燒散發(fā)有毒的氣體。這不僅威脅到人們的生命安全，對于施救人員也造成了很大的阻礙。

4.2 產(chǎn)生的溫度比較高

地下建筑發(fā)生火災(zāi)時，因為地下建筑的通風(fēng)條件不好散熱功能也有限，除了會導(dǎo)致濃煙不能快速散開外，還會使建筑內(nèi)的溫度快速升高。嚴重的情況會使低下建筑發(fā)生爆炸，會在一瞬間產(chǎn)生有毒的氣體而且不能快速排放，對人體造成極大的危害。

4.3 泄爆能力比較差

地下建筑因為通風(fēng)和散熱不好等原因，就相當(dāng)于時一個封閉的空間，如果發(fā)生爆炸情況，不能及時的泄爆，導(dǎo)致發(fā)生二次爆炸，這無疑加大的第二次爆炸的威力，對周圍的建筑也會有所影響。加強了火災(zāi)的危害。

4.4 人員疏散比較困難

地下建筑發(fā)生火災(zāi)如果有被困人員是很難進行施救的，首先，是因為地下建筑相當(dāng)于封閉空間，其次，地下建筑的照明時完全依賴電路的，如果發(fā)生火災(zāi)，電路會被損壞，這就導(dǎo)致被困人員無法找到正確的出口，在黑暗的情況下增加了施救的難度，加大了火災(zāi)帶來的損失。

4.5 救援困難

進行地下建筑救火是一項非常艱巨的任務(wù)，因為地下建筑環(huán)境相當(dāng)于是封閉，救援人員無法準確的判斷火災(zāi)的情況，無法進行科學(xué)的滅火部署和疏散被困人員。最重要的是沒有辦法制止火勢的蔓延。所以，加強地下建筑的防火設(shè)施，對人們和救援人員都有很大的幫助。要求我們強化專業(yè)知識和提升救火技能。提高防火意識。

5 地下建筑設(shè)計中對防火設(shè)計的具體要求

5.1 電氣防火設(shè)計要求

地下建筑的消防泵、防排煙設(shè)備、火災(zāi)自動報警、安全通道標志、電動防火門等與電力密不可分，對于人員的疏散救援和救援人員的滅火救災(zāi)也離不開電力。因此，有必要確保地下建筑的供電情況。另外，我們可以在緊急的情況下使用蓄電池，提前準備一臺或多臺發(fā)電機，以備不時之需。不僅如此，對于地下建筑的用電設(shè)施，一定要比普通的設(shè)備要求高，采用干事電力變壓器，在特定的房間中將電力變壓器調(diào)至達到560kva，而且對于地下建筑中所有的防火設(shè)備線路，都要選用防火性能最好的相關(guān)材料，在一定程度上還可以防濕防潮、防腐蝕的特征。而蓄電池和發(fā)電機的要求，必須是封閉式的，要遠離易燃易爆炸的物品，如果在緊急的情況下使用蓄電池，要保證蓄電池的連續(xù)供電時間不能少于半小時。另外，在一些面積比較大、人群比較密集的場所，如商場、學(xué)校、醫(yī)院等，地下建筑都需要配備火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。

5.2 通風(fēng)、空調(diào)防火的設(shè)計要求

地下建筑存在一定的優(yōu)勢，但同時也存在一定弊端，例如，通風(fēng)情況有限，幾乎算處在一個封閉的空間當(dāng)中。在這樣的前提下，就要求相關(guān)的工作人員在進行通風(fēng)、空調(diào)防火的設(shè)計過程中注意分區(qū)設(shè)計，采用不易燃的金屬材料，對于那些特殊部位來說，可以根據(jù)實際情況考慮，仍然選擇不易燃的防火材料。只有通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)防火系統(tǒng)設(shè)計的比較安全、可靠，才能保證地下建筑中大量的煙氣和污染物在火災(zāi)發(fā)生時能夠進行及時擴散，使地下建筑的材料不容易燃燒，導(dǎo)致再次發(fā)生火災(zāi)傷害，從而將火災(zāi)造成的損失降至最低。

5.3 耐火等級、室內(nèi)裝修、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求

相關(guān)部門為進一步有效的控制火災(zāi)蔓延情況的發(fā)生，必須要對地下建筑的耐火等級、室內(nèi)裝修，以及建筑結(jié)構(gòu)等方面設(shè)計進行嚴格的把控。從地下建筑角度來說，一定是耐火等級越高越好，達到一級以上效果最佳，而地下建筑的出口和入口也應(yīng)該達到二級以上。眾所周知，地下建筑的封閉性比較好，如果在這樣封閉的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部的耐火等級沒有達到最基本的要求，極有可能導(dǎo)致地下建筑“轟然”，最終無法承受火災(zāi)的壓力。地下建筑的基礎(chǔ)設(shè)施盡量能夠使用不容易燃燒的材料，這樣就會在發(fā)生火災(zāi)時，給被困人群和救援人員爭取一定的時間。此外，分隔火災(zāi)隔墻的耐火極限必須符合規(guī)范要求，才能有效防止火災(zāi)的迅速蔓延。地下建筑的裝修和結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)該特別注意防火問題，尤其易燃材料不應(yīng)放置在疏散走廊、封閉樓梯間、自動扶手、墻壁等處使用。另外，對地下建筑的裝飾壁紙和變相逢的裝飾，一定要注意不能使用塑料材的壁紙，因為塑料材質(zhì)在燃燒的過程中，會產(chǎn)生大量的煙霧和一些有害物質(zhì)。地下建筑與可燃材料之間的場地必須有一定的防火距離，才能避免防止火災(zāi)大面積蔓延。

6 科學(xué)設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)，安全選擇建筑材料

6.1 科學(xué)合理設(shè)計建筑，預(yù)留安全通道

地下建筑物的出現(xiàn)是建筑歷史上的重大進步，但是地下建筑設(shè)計過程中，一定要把安全性放在第一位，做好防火工作，首先是在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中，一定要預(yù)留出防火安全通道，尤其是一些大型的地下建筑，比如地下商場、地鐵站，設(shè)計師在進行設(shè)計的時候首先要對成品設(shè)計圖進行充分的想象，想象如果哪個地方發(fā)生火情，那么現(xiàn)場的民眾應(yīng)該如何逃生，然后在換另一個地方進行想象，盡可能的把所有的場景都在腦海中過一遍，從而根據(jù)腦海中所想象到的內(nèi)容，來進行設(shè)計圖紙的修改，越大的地下建筑需要預(yù)留出的安全通道就要越寬，從設(shè)計上就要做到最大程度上的安全第一。此外還有一點設(shè)計師需要注意，很多的大型地下建筑都是越來越深的，而設(shè)計的深度越大，發(fā)生火情以后民眾逃跑的難度也就越大。所以如果是大型的地下設(shè)施設(shè)計，設(shè)計師就要在每個安全區(qū)域預(yù)留出不少于兩個防火安全通道，因為規(guī)模越大的建筑，證明里面人流量也就越大，在進行設(shè)計的時候一定要考慮到這一點，安全通道一定要直通室外，以免與民眾能夠順利逃生，相鄰的安全通道之間還要預(yù)留出通道，以確保安全通道的有效性，并且要考慮到安全通道既要保證真實有效，也不能影響地下設(shè)施日常的運作，這就需要設(shè)計師進行周密的計劃來實現(xiàn)。

6.2 選擇合規(guī)建筑材料施工

在地下建筑施工的過程當(dāng)中，首先要嚴格按照設(shè)計師給出的圖紙進行施工，其次，在施工的過程中一定要使用合規(guī)的建筑材料，我國對各種建筑所使用的建筑材料都制定了最低標準，所以地下建筑在進行施工的時候要做到完完全全符合國家的標準，只有這樣標準下進行的施工工作，才能夠有效提升其安全性。從另一方面講，不合格的施工材料有可能會在發(fā)生火情之后散發(fā)出有毒氣體，這對于困在大火中或者正在逃生的民眾來說無疑是雪上加霜，并且在建筑施工的過程當(dāng)中，在可燃性比較高的地點也要使用阻燃材料進行相應(yīng)的安全處理，在進行施工的時候，施工單位也不能夠只在意成本問題，要把民眾的安全放在第一位，哪怕是提高施工的成本，也要堅持進行科學(xué)合理的阻燃處理，尤其是在一些人員密集的地方，這種阻燃工作更是施工中的重中之重，而這種阻燃處理能夠在發(fā)生火情的時候有效的阻止火勢的蔓延速度，為民眾的逃生爭取到寶貴的時間，人們常說水火無情，在發(fā)生火情時哪怕阻燃處理只能拖延火勢一分鐘，這一分鐘也能夠挽救許多人的性命。所以科學(xué)合理的進行阻燃處理，能夠為地下建筑的防火能力增添一層保障。如果發(fā)生真的發(fā)生了火情，也能夠在最大程度上保障民眾的人身安全問題。

7 結(jié)束語

現(xiàn)階段，隨著人力資源的不斷緊張，對于污染情況的加劇，和現(xiàn)代城市化進程的加快，建筑跟行業(yè)獲得了更加廣闊的市場，并對其提出了更高的要求，但同時，也將會面臨著日益激烈的競爭，既要求相關(guān)企業(yè)單位對自身技術(shù)提出更高的要求，不斷改進自身的節(jié)能建筑技術(shù)，在一定程度上確保在社會和經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，確保建筑的質(zhì)量和安全性，并且促進建筑行業(yè)的發(fā)展，并且在激烈的市場競爭當(dāng)中立于不敗之地。地下建筑方面的工程項目在不斷發(fā)展，相關(guān)部門和工作人員要從實際出發(fā)，結(jié)合實際需求，建立更加系統(tǒng)的管理方式與對地下建筑中防火設(shè)計的有效措施，確保能夠及時做好對地下建筑的防火工作。在進行具體工作的落實中，相關(guān)工作人員要注重對電氣防火、耐火等級、室內(nèi)裝修、建筑結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、空調(diào)防火等方面的設(shè)計情況，加強對防火設(shè)計的有效性，及時采取有效的措施，防止火災(zāi)造成的各種損失和人員傷亡的問題。由此可見，地下建筑在人們生活中已經(jīng)占據(jù)一定地位，因此，相關(guān)工作人員一定要做好地下建筑的防火措施，從而減少地下建筑發(fā)生火災(zāi)的幾率。