●唐 勇，季蓉蓉

(蘇州市消防支隊，江蘇 蘇州 215002)

在城市化迅速擴展、城市規(guī)模迅速膨脹的同時，現代城市空間與城市功能之間的各種矛盾也日益尖銳起來，出現了城市建筑密度過高，地價高漲等矛盾。如我國上海市區(qū)人口密度平均為2.22萬人·km－2，局部地區(qū)高達16萬人·km－2，生活空間極為緊張。為了解決這些問題，許多城市建筑不得不向地下發(fā)展。在地下建筑的防災設計中，火災是威脅人類生命安全的最主要因素。因此，如何有效的對地下建筑進行消防安全規(guī)劃和設計已經成為當前地下建筑內部防災設計的重要內容。

一、地下建筑的火災特點

從耐火極限及防火間距兩個角度考慮，地下建筑與地面建筑相比不易受到火災的危害。大多數的地下建筑都是用混凝土建造在土中或巖石中，結構材料具有防火性能，能夠防止火災向其他建筑物蔓延，也可防止外部火災的波及。但是一旦發(fā)生火災，封閉的地下空間具有疏散困難、救援困難、排煙困難和從外部滅火困難等問題，因此地下建筑相對地面上部同類建筑的防火要求更為嚴格。與地上建筑物相比，地下建筑有其自身的火災特點。

(一)高溫煙氣排放困難

由于缺少直通室外的窗口，氧氣量小，火災發(fā)生時極易產生大量煙霧，且煙氣不能像地上建筑那樣有80%的煙可由破碎的窗戶自然排煙到大氣中。以一家地下人防旅館中一間15m2的房間為例，其火災荷載約為25kg·m－2(折合木材)，溫度在300℃時，燃燒發(fā)煙量可達1 300 000m3。

(二)工程改建造成先天性隱患

人防工程改建為地下民用建筑，加大了火災危險性。多數地下人防空間存在出入口小且少，通道坡度大，多數沒有垂直的運輸設施，布局不合理，工程質量低等問題，這就成為地下空間使用和消防安全設計的關鍵。

(三)人員疏散心理行為的不確定性

地下建筑的消防安全疏散受到主觀、客觀等多方面因素的制約，心理恐懼是安全疏散的主要障礙。封閉的地下建筑無法利用日光的變化形成時間概念，從而引起人們的不安。再者，個人體驗、文化背景的影響也會使人產生死亡、坍塌等負面想法，在火災時難免產生緊張情緒。在日本長堀地下街，就特別考慮了心理恐懼在安全防災方面的影響，在寬11m的公共地下步道的上方，設置了8個天窗，呈波浪形連接在一起，長達260m，將太陽光直接引入地下空間。

二、地下建筑的消防安全設計及對策

(一)地下建筑的消防安全疏散設計

為避免在發(fā)生火災時需要緊急疏散，出現人流過分集中或堵塞、煙火封堵出口，安全出口宜按不同方向分散均勻布置，且數量符合規(guī)范要求。緊急疏散的路線與進入和離開該建筑的路線盡量一致。安全疏散距離要滿足兩個距離:第一，房間內最遠點到房間門口的距離不能超過15m;第二，房間門至最近安全出口的距離不應大于表1的要求。在國際上，對于地下建筑的安全疏散出口也有明確的規(guī)定，表2就列出了日本一些地下商業(yè)建筑的安全出口情況。

表1 安全疏散距離

表2 日本1萬m2以上地下商業(yè)街的安全出口布置情況

在消防建筑審核中，有關地下建筑安全疏散的審核也存在著一些難以解決的問題。目前地下建筑大多數位于城市的中心區(qū)域，地面多為黃金地段，調整安全出口的難度很大。因此，應解決安全疏散出口與地面景觀的沖突，建立更為安全更為復雜的消防安全體系，同時保證建筑物的消防安全和地面景觀的整體效果。再者，在地下建筑中，往往集商業(yè)、餐飲、地鐵、地下人行通道、公共汽車站于一體，因此不同的功能區(qū)相互滲透，疏散寬度的取值很難界定。對于建筑面積較大的地下建筑，尤其是商業(yè)，很難使每個防火分區(qū)的疏散寬度和總疏散寬度都符合規(guī)范的要求。城市地下人行通道的疏散寬度計算和公交車候車區(qū)內人員密度國內也沒有現行的規(guī)范作為依據，一般都參照其他國家的規(guī)范。

(二)地下建筑的防火分區(qū)設計

防火分區(qū)是控制建筑物火災的基本控制單元，是指采用相應耐火性能的建筑構件或防火分隔物，將建筑物人為劃分的，能在一定時間內防止火災向同一建筑的其余部分蔓延的局部區(qū)域。地下建筑的防火分區(qū)設計，同樣應考慮人民防空工程的要求，如防火分區(qū)應在人民防空工程各出入口最里一道密閉門的范圍內劃分;水泵房、水庫、廁所等不計入防火分區(qū)的面積內;當防火分區(qū)內設有自動滅火系統(tǒng)時，防火分區(qū)面積可增大一倍;局部設置自動滅火系統(tǒng)時，增加的面積可按該局部面積的1倍計算。

防火分區(qū)的劃分，與安全疏散的消防設計存在同樣問題。各種不同使用功能的區(qū)域，既獨立又相互聯系，很難將其簡單的按照現行規(guī)范要求進行劃分。目前對于這類問題一般有兩種解決方法:第一，為了不造成使用功能的缺陷，使用防火卷簾、防火水幕等代替防火墻，對各種不同功能的區(qū)域進行隔離;第二，對于不能用第一種方法解決的超規(guī)建筑，利用性能化防火設計防火，對其進行消防安全評價，確定防火分區(qū)。再者，具有地下人流交通體系的地下綜合建筑，其市政交通和人行通道部分的防火分區(qū)指標，缺少現行規(guī)范。

(三)地下建筑的防煙分區(qū)設計

地下建筑的地面開口數量少，發(fā)生火災時，大多數可燃物處于不完全燃燒狀態(tài)，釋放出的煙氣量大且濃，導致能見度降低。若事故照明在人員疏散時發(fā)生故障，就會造成重大的人員和財產損失，因此地下建筑的防排煙設計十分重要。

地下建筑有密閉排煙、自然排煙和機械排煙三種方式。密閉排煙是將火災房間用墻、門窗等封閉起來，控制煙氣擴散。這種方式雖好，但僅適用于人員較少的房間，如《人民防空工程設計防火規(guī)范》中規(guī)定了“丙、丁、戊類物品庫房宜采用密閉防煙措施”。自然排煙需要依靠直通室外的空洞、采光窗等，將煙氣排至室外，不適合地下建筑，只能起到機械排煙的輔助作用。地下建筑的主要排煙方式是機械排煙，這是由地下建筑的特點決定的。合理的劃分排煙分區(qū)，設置排煙設備，是保證人員安全疏散的重要因素。防煙分區(qū)的劃分不能跨越防火分區(qū)，且盡量大小相等，使每個防煙分區(qū)的排煙量不要差異太大?！度嗣穹揽展こ淘O計防火規(guī)范》中規(guī)定，每個防煙分區(qū)的使用面積不應超過400m2。機械排煙系統(tǒng)擔負一個或兩個防煙分區(qū)排煙時，排煙量不小于60m3·h－1但排煙風機的最小排煙量不應小于7 200 m3·h－1。當1臺風機擔負3個或3個以上防煙分區(qū)的排煙任務時，應按其中最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3·h－1計算，送風量大于排煙量的50%且小于排煙量，使著火房間處于負壓狀態(tài)。

在地下建筑中，會使用防排煙與消防聯動措施，確保建筑物的消防安全，如圖1。某防煙分區(qū)發(fā)生火災，感溫、感煙、紅外或可視探頭會對火情進行探測，并將信號輸送到消防控制中心。消防控制中心，首先會停止空調系統(tǒng)的送風，同時開啟排煙設備，迅速排出煙霧，降低火場溫度，提高能見度，使人員有效疏散。消防聯動起動，開啟自動噴水滅火系統(tǒng)，防火卷簾，并向“119”報警及時滅火。

圖1 地下建筑防排煙與消防聯動控制系統(tǒng)

隨著城市人口的增加，建筑功能和建筑設計的日新月異，地下空間的消防安全問題會日益凸顯。如何解決地下建筑的消防設計問題，已經引起消防主管部門，專業(yè)研究機構和設計單位的重視，應重點解決人員疏散、防火設計和防煙設計。消防工作人員在對地下建筑進行消防安全監(jiān)督時，不能通過簡單的性能化安全設計評估就將建筑物劃為安全的范圍，而需要對其消防設計進行廣泛論證，提出科學合理的消防安全標準，并通過加強監(jiān)督管理督促單位嚴格落實，以確保人員在地下建筑活動的消防安全。

［1］GB50045－95，高層民用建筑設計防火規(guī)范(2005年版)［S］.

［2］GB50016－2006，建筑設計防火規(guī)范［S］.

［3］蔣永琨.高層建筑消防設計手冊［M］.上海:同濟大學出版社，2001.