地下建筑空间火灾事故灭火救援方案要点研究

许大玮，王兆恺

（杭州市消防救援支队，杭州 310001）

1 引言

地下建筑空间对现代建筑具有重要作用，且种类较多，地下商场、地下停车场及地铁等皆可称为地下建筑空间。 相较以往建筑类型，由于地下建筑空间结构类型相对复杂，一旦发生紧急火灾事故，很难采取有效措施进行扑救。 目前，我国地下建筑空间灭火救援方案制订工作已逐渐成熟， 但与国外相比仍有一定差距。 为此，本文在原有方案的基础上提出用水量计算方法，并且为满足地下建筑空间扑救需求，对相关消防设备的设置进行不同程度的研究。

2 地下建筑空间火灾事故的特点

2.1 传播速度快

地下建筑空间由于内部结构复杂，且受空气流通影响，一旦发生火灾事故，火势较猛烈，且传播速度较快。 在地下建筑空间中，装修材料种类丰富，但是大部分材料具有较强的可燃性，一旦发生火灾，建筑材料会迅速燃烧，导致火灾难以控制。为保证地下建筑空间用电需求， 空间内部电气线路管道分布较广泛，这些线路在排风机的影响下，会导致火灾事故加速蔓延，为实施救援行动带来极大的阻力。 另外，很多地下建筑空间工作人员缺乏消防意识， 在一些关键地方堆积大量可燃物品，导致火势蔓延速度进一步加快，短时间内即遍布整个建筑地下空间。

2.2 人员密集性强，疏散困难

为缓解地上建筑空间的压力，许多地下建筑空间被开发，且应用于商业经营及交通， 使人员流动量逐渐增加， 更加密集，一旦发生火灾事故，会立即引发群众恐慌，使整个空间内部紧急疏散工作异常困难，若发生较大经济损失及人员伤亡，势必造成极其恶劣的社会影响。

2.3 连锁反应程度明显

地下建筑封闭性较强，与地上建筑空间相比，其泄爆能力具有明显差异。 如果无法有效控制地下空间中的火势，许多可燃气体将长时间堆积， 在很大程度上增加地下建筑空间出现爆炸的概率，同时产生一系列连锁反应，对地上建筑物带来很大的破坏，使损失范围进一步扩大[1]。

3 常用地下建筑空间火灾事故灭火救援方法

从目前地下建筑空间的结构特点来看， 其火灾事故主要特点内容包括以下方面：第一是根据起火位置进行判断，主要可以分为场站火灾、区间隧道火灾等。 第二，通过对起火原因的分析，可以分成人为事件火灾、建筑施工火灾以及设备故障火灾等。 第三，当火灾事故发生后，区域内的温度会迅速提升，散热性比较缓慢，烟雾浓度较大，导致其救援比较困难。 因此，结合以上特征分析，常用的灭火救援方式包括以下几种。

3.1 封堵窒息法

封堵窒息法是地下建筑空间火灾事故中常用的一种灭火救援方法。 该方法通过封堵燃烧区域的通风口和进气口，削减火灾所需氧气供应，从而达到窒息熄灭火源的目的。 首先，封堵窒息法需要对火灾现场进行快速勘察， 确定火源位置和火势发展情况。 然后，紧急采取措施，将火势附近的通风口和进气口进行临时性封堵，以切断氧气供应，阻止火势蔓延。 在封堵的过程中，需要使用适当的材料，如耐火砖、耐高温或者耐火泥等，以防止火势通过缝隙扩散。 同时，要确保封堵措施牢固可靠，以免火势重新扩大或者通风恢复导致火势再次扩大。此外，在实施封堵窒息法时，应与其他灭火救援措施相结合，如喷淋系统、气体灭火系统等，以加强灭火效果。 合理利用现有的灭火设备和装备，协调各种救援力量的配合工作，提高灭火行动的效率和成功率。 封堵窒息法是一种有效的地下建筑空间火灾灭火救援方法之一，它能够迅速切断火灾扩散途径，减少氧气供应，阻止火势发展。 然而，在实际操作中需要注意安全性和可行性， 确保封堵措施不会对被困人员造成额外风险，并与其他灭火救援方法相互补充，形成综合应对火灾的策略[2]。

3.2 烟雾排出法

当地下建筑空间发生火灾时， 由于地下建筑空间空气流通速度较慢，导致烟雾堆积，对人体造成极大的危害，长时间会造成窒息。 因此， 需采用合理的烟雾排出法将烟雾快速排放。 较常用的有自然排烟法、雾状水排烟法以及机械排烟法。

1）自然排烟法是利用地下建筑空间的排放口进行排放，这种排放效率较低。

2）机械排放法是利用固定排烟风扇进行机械排烟，在效率方面能得到有效保障。

3）雾状水排烟法是近几年常用的排烟法，通过喷雾水枪在建筑空间内部喷射水流的方式进行排烟， 但需注意雾状水排烟法不适用于一个出入口的建筑， 适用于两个或两个以上出入口的地下建筑空间[3]。

4 地下建筑空间火灾事故灭火救援方案

4.1 防排烟系统设计

目前， 我国大部分地下建筑空间防排烟系统主要以机械排烟系统为主，对传统自然排烟系统的应用逐渐减少，但自然排烟系统与机械排烟系统相比，排放效率更突出。 两者具体的排放原理如图1、图2 所示。

图1 自然排烟系统原理图

图2 机械排烟系统原理图

由图1 可知，在自然排烟系统设计方面，需要设置防烟分区。 传统自然排烟一般是利用地下建筑空间排风口进行，在地下建筑外围进行设置，以便开启外窗，而新的自然排烟方式主要以墙上自然排烟口为基础，确定离防烟分区的最远点，使排烟口与防烟分区最远点之间保持一定距离， 从而达到有效的分隔效果。 而机械排烟系统通常根据火灾产生的总烟气量进行设置。 以往的机械排烟系统由于受地下建筑空间火灾影响，对火灾烟气生成量的计算尤为困难。 而新型机械排烟系统主要是在设备仪器方面实现更新。 由图2 可知，新型机械排烟系统主要以中央控制单元为基础，为防止火灾突发性，需时刻携带紧急电池， 将中央控制单元与螺杆式开窗器及风雨传感器相连，一旦发生火灾事故，需通过紧急按钮，将传感器感受的信息传输至中央控制单元， 之后再由中央控制单元紧急输送至消防信息处理中心。

4.2 设置合理的供水量

当消防救援人员接到报警信息后，需要立即根据地下建筑的具体空间结构以及功能布局制订恰当的救援方案，为有效控制火势，需要对实际用水量进行有效设置。 同时根据不同地下建筑空间的类型对消防水箱进行设计。 具体设计内容见表1。

表1 不同地下建筑空间消防水箱大小与供水量设置表

完成以上设置后， 需要按照相关公式对实际用水量进行计算，具体计算过程为：以地下建筑物为例，如地下建筑物最大面积超过50 000 m3，地下空间高度为24 m，而实际消火栓用水量为10 L/s， 火灾总持续时间超过3 h， 则总用水量为Q1=10×3×24=720 m3。如果地下建筑空间消防用水量超过50 L/s，而火灾持续时间超过6 h，则实际总用水量为Q2=50×6×24=7 200 m3。

如果地下建筑空间存放大量汽油储罐，根据相关规定，需采用中倍数泡沫灭火系统，该系统具体性能参数见表2。

表2 中倍数泡沫灭火系统性能表

4.3 制定完善的作战指挥体系

当地下建筑空间发生火灾后， 要求救援人员快速抵达现场建立完善的指挥作战体系，通过各种救援方案的有效协调，使整个救援工作进度得到进一步提升。 指挥人员需要根据现场实际情况进行调整，制订针对性的预警方案。 一般地下建筑空间由于结构复杂，需要不同的灭火救援小组实施救援，为保证消防人员能随时联系，需为每个成员配备专门的通信信号，并通过移动中转台保证信号流畅。 同时也能让指挥人员第一时间了解到火灾情况，从而展开针对性救援，尽可能在短时间内完成灭火救援行动。

4.4 做好应急疏散准备工作

在地下空间建筑火灾事故灭火救援工作中， 为使整个救援工作效率进一步提高，需从以下方向实现。

1）加强相关工作人员的消防知识培训，定期讲解火灾扑救小技巧。

2）开展火灾演习，尽可能让工作人员掌握更多的知识与技巧，待火灾来临时能临危不乱，迅速引导人们紧急避难。

3）提高工作人员对灭火设备的使用能力，使工作人员能协助救援人员一起展开灭火救援行动，迅速提高救援效率。

4.5 加强相关基础性工作

救援人员在开展救援活动前， 需要利用各种现代化设备掌握地下建筑空间结构， 结合具体结构类型及现场火灾情况制订更合理的灭火救援方案，并严格按方案内容实施。 一方面可发挥设备效用，及时扑灭火灾，另一方面能为救援工作争取更多的时间，使整个救援过程效率更高。

5 结语

综上所述，本文针对地下建筑空间火灾事故的特点制订了救援方案。 在此过程中，要求救援行动团队秉承认真负责的态度，根据现场火灾情况制订更合理的救援行动方案，利用现代化仪器加强对地下建筑空间结构的调整，并采用合理的计算方法对实际供水量进行计算。 随着我国城市建筑的发展，许多地下建筑空间被开发，因此，需对地下建筑空间消防安全问题高度重视，以保证人们的财产安全，促进社会和谐稳定。