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基于地下建筑火灾扑救难点及对策分析

作者

孙义虎

河北省邢台市消防救援支队新河县消防救援大队

一、地下建筑的基本情况

地下建筑,广义上是指建造地表以下的建筑。主要包括地下购物中心、停车场、地铁、隧道交通等建筑。地下建筑空间是指在地面以下的岩层或土层中建造的建筑空间。

1.1 按地下建筑分类

1.1.1 功能分类:可分为军用建筑,如射击工事等;民用建筑,包括住宅和公共建筑;民用防空工程;工业建筑;交通和通信建筑;仓库建筑;以及各种地下公用设施,如地下自来水厂和大型地下综合体等。

1.1.2 施工方法分类:明挖分其单建式地下建筑、附建式地下建筑和覆土建筑或堆土建筑。

暗挖是地下建筑在较深的岩层或土层中进行挖掘,挖掘所需的建筑空间。与明挖相对比,暗挖在进行施工建造时,会在顶部以上保留一定厚度的自然覆盖层,不破坏地表的原有形态结构,如在城市繁华地段、文物保护区下方等进行地下空间的开发。

1.2 按应用领域分类

1.2.1 交通领域:常见的有地铁、地下隧道、地下停车场等。1.2.2 商业领域:地下商业街、地下商场等不断涌现,如日本名古屋市结合城市干道的改建,在地下布置了商业街和停车场。

1.2.3 工业领域:一些对环境要求较高的生产车间,如精密仪器制造车间、电子芯片生产车间等,会选择建在地下。

1.2.4 仓储领域:可用于建造粮食仓库、油库、气库等。瑞典、芬兰等国建造了大量的地下水封油(或气)库,单库容量已超过100 万立方米。

二、地下空间火灾扑救的难点

2.1 通风排烟困难

地下空间的通风系统通常是为了满足通常情况下的通风需要而设计的,因此该类型区域的通风系统可能会在火灾发生时遭到破坏而无法将浓烟有效排出。此外,由于地下空间与外界的空气交换量有限,烟雾难以迅速排出,容易造成烟雾积聚,影响灭火人员的视线和行动能力。此外,燃烧还产生HCN 等大量有毒气体,这些有毒气体对人体具有麻醉、窒息等作用。氧气也会在毒气比例增加的情况下被大量消耗掉,给身体带来很大的威胁。

2.2 通信联络不畅

由于地下空间结构复杂,地下建筑因屏蔽作用对通信设备产生较大干扰,对一些无线通信信号具有较强屏蔽作用,会造成灭火人员通信联络不畅,消防救援人员无法利用进行无线通信联络等。而在火灾发生时,通信联络不畅会影响指挥决策和灭火行动的协调配合,间接地增加了火灾扑救的难度。

2.3 灭火设备输送困难

地下空间的出入口相对较少且通道狭窄,所以灭火设备的输送受到很大的限制。火灾发生时,消防车难以直接到达火灾现场时,就需要通过铺设水带等方式进行灭火剂的输送。这样一来不仅耽误了灭火的时间,还可能会因为水带过长而导致水压不足,最终影响灭火功效。

2.4 人员疏散困难

地下空间疏散难度大,是扑救火灾的重要难点之一。在火灾发生时,消防救援人员不仅要进行灭火工作,还要协助疏散被困人员,而这就增加了消防救援人员的工作负担和压力。地下建筑突然起火,地下建筑无自然照明,起火时断电,紧急照明灯管能见度低,给疏散群众逃离火场增加了一定难度。

2.5 高温灼烤

地下空间封闭式结构极大限制了爆炸能量的释放,从而导致爆炸威力增强。同时,由于内部空间温度上升较快,导致热烟难以排出、散热缓慢,从而出现对人员和救援威胁极大的“ 轰燃” 现象。若地下建筑物发生火灾后燃烧的是普通可燃物,与其他燃烧物相比,其产生的温度和气火相对较低,但也高达 800~1200 摄氏度。如果是地下建筑空间烧液化气,温度高达2000 多摄氏度,消防救援人员在前期无法第一时间进行灭火救援。

三、地下火灾扑救对策

在进行地下空间火灾扑救时,应首先考虑在火灾初期进行有效控制,防止火灾灾情进一步扩散。所以在火灾时要充分利用现代科技技术、人工等,以最快速扑灭火源,减少人员伤亡和财产损失。

3.1 充分利用排烟系统

3.1.1 自然排烟:人工开启窗户、竖井和各处出风口

3.1.2 机械排烟:固定排烟风机、排烟口通过消防控制室开启。

3.1.2 排烟车排烟:对于只有一个出入口的地下建筑,可以利用一台排烟车在下部送风,同时在上部悬挂另一台排烟机进行抽烟,这样可以形成烟气的对流效果。 排烟速度迅速且效果显著:对于有两个出口的情况,应从进风口向内部送风,并从出风口向外抽排烟雾。

3.1.3 雾状水排烟:利用多功能水枪喷射雾状水流来驱散烟雾。此方法适用于具有多个出入口的地下建筑,可以通过进风口或两侧的出入口进行夹攻,以有效驱散烟雾[2]。

3.1.4 破拆排烟:在必要时可以在某一部位进行破拆,进行通风送烟。

3.2 积极应用现代新型灭火技术

例如,美国的降温灭火弹可以在20 秒内将150 立方米密闭空间内的火焰温度从 1000C 降至 200C ,从而有效抑制爆炸并控制火势扩展。韩国国家消防厅和现代汽车集团计划共同开发用于地下停车场电动汽车灭火的“ 自动驾驶无人消防机器人” ,预计可通过无线遥控灭火,应对消防员难以进入的地下设施火灾现场。

3.3 建立快速响应火灾报警

建立和完善火灾报警机制,能够保证灵敏可靠的火灾报警系统。一旦发生火灾能够及时准确地发出报警信号,迅速地通知相关人员进行火灾扑救和人员疏散[3]。加强火灾报警信号的监测和处置,确保向消防指挥中心及时传递火灾报警信息。接着消防指挥中心应迅速启动应急预案,积极地组织灭火力量赶赴火灾现场。

3.4 加强协同作战

建立健全各部门职责任务明确的井下空间火灾扑救协同作战机制。基于该机制在火灾发生时,消防、公安、医疗、电力、通信等部门即可密切配合、协同作战,多方合力共同做好火灾扑救和人员疏散工作。加强与周边单位、社区的联动,三者共同建立火灾扑救的互助机制。即意味着在灭灾发生时,周边单位和社区应积极提供支援,与消防部门共同参与火灾扑救和人员疏散工作。

3.5 立即采用疏散预案

制定科学合理的人员撤离预案,明确撤离路线、方式及灭火前的注意事项。一旦发生火灾,有序组织人员有序撤离,迅速启动人员撤离预案。疏散时应利用广播、灯光等设备来引导人员疏散[4]。还要保持疏散通道畅通防止撤离过程中发生人员拥挤、踩踏等意外情况。对于撤离人员应进行妥善安置,为其及时提供医疗救助和生活保障。并且还要清理火场,不让被困人员遗漏。加强职工培养,使初期灭火能力得到提高。如济宁万达广场地下停车场车辆起火时,停车场值班人员及时报警并启动消防应急预案,微型消防站人员迅速到场,配合默契,成功控制火势。此外,消防部门还将与其他相关部门协同作战,共同应对实际救援中发生在地下空间的火灾。

结论

因为地下空间火灾的发生会给人民生命财产安全带来巨大威胁,所以深入探讨地下空间火灾扑救难点及扑救技术具有重要的现实意义。经过对地下空间火灾特征和扑救难点的分析,提出了多项火灾扑救策略,包括加强火灾预防工作、迅速响应火灾报警、科学合理地组织灭火行动、有效安排人员疏散以及强化协同作战等措施。支持火灾扑救工作。要不断强化消防部门、科研机构、企业等之间的技术研发合作,整合各方资源来共同攻克技术难题。基于此,还积极引进国外先进技术和经验,为技术研发和应用提供统一的技术标准和规范,加快我国地下空间火灾扑救技术创新水平的制定和完善。同时,为提高相关人员的标准意识和规范意识,主动引入第三方检测机构对当地地下空间内部作业、设施设备等进行维护和检测,减少火灾的发生,为城市安全提供强有力的保障。

参考文献

[1]徐志胜,科学出版社《城市地下空间火灾安全工程》

[2]李引擎等,中国建筑工业出版社《地下建筑火灾扑救技术与战术》

[3]尹广超.大型地下空间建筑消防设计的分析研究.城市建设理论研究(电子版),2025,(11):77-79.