地下建筑设计的防火问题

出处:按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第1028页(3605字)

从我国目前地下建筑的建设和使用情况来看,地下商业街已经在一些大城市开始规划建设,并且,从今后随着城市用地紧张,节约能源来看,还会有一定程度的发展,而大量投入使用的是由防空地下设施改造的、平战结合的地下建筑。目前,我国对地下建筑与地下商业街设计防火问题,没有专门规范,也缺乏有关的研究设计资料,已经投入使用的地下建筑,缺乏强有力的防火管理措施,消防设备缺少,大量使用火源、电源,火灾隐患很多,有的甚至发生大火,造成惨重损失,1988年9月15日发生在福山地下贸易中心的大火就是突出的一例。

地下建筑防火设计工作,要坚持“预防为主,防消结合”的方针,从重视火灾的预防和扑救初期火灾的角度出发,制定正确的防火措施,建设比较完善的灭火设施,以确保地下建筑的安全使用。为此,必须十分重视地下建筑设计的防火问题。

(一)地下建筑的使用功能和规模

1.人员密集的公共建筑应设在地下一层。如影剧院、地下游乐场、溜冰场等,为了缩短疏散距离,使发生火灾后人员能够迅速疏散出来,应设在地下一层,不宜埋设很深,更不能设在地下深层。例如,南昌市福山地下建筑中,把游乐场、舞厅等设在地下三层,虽说1988年9月15日的火灾没有烧及整个建筑,但万一发生事故,人员疏散距离长,通道狭窄,缺少照明,将会造成重大伤亡。商业和服务行业为主的,流动人员较多的地下街也应设在地下一层,而且应该浅埋。日本的大城市(百万人口以上)都有地下街,有的中等城市也有地下街。并且和地下铁道、车站的地下层相连通,一般都设在地下一层;地下二层是地下铁道或高速公路在市区的地下通道、地下车库等,第三层一般是设备层,如通风设备、污水沟、电缆沟等,详见图3-6-1。日本消防法规中,明确规定,地下街只能设在地下一层,而且还规定,埋设深度超过5m时,人员上行设目动扶梯,当深度超过7m时,必须设上、下行自动扶梯。从我国具体情况来看,这样做在经济上尚有困难,但从人员疏散安全的观点出发,人员密集的建筑应尽量浅埋。另外,超过两层(有的超过三层)的地下建筑,应设防烟楼梯,防烟楼梯除本身能“封闭”外,应设送风加压防烟和排烟系统,以确保疏散楼梯的安全。

2.甲、乙类生产和贮存物品不应设在地下建筑内,这是我国现行建筑设计防火规范中规定的。一般说来,甲、乙类易燃易爆物品,着火后燃烧异常迅速猛烈,甚至发生剧烈爆炸。地下建筑发生爆炸事故后,消防施救困难,更为严重的是,一些附建式地下建筑发生爆炸后,由于地下建筑泄压困难,冲击波会把建筑物摧毁,造成的后果是相当严重的。我国这类教训很多。如某地下建筑,由于相邻地面汽油库漏油,汽油渗到地下建筑中挥发,已达到了爆炸极限浓度,后因拉电灯开关时打出火花,造成爆炸,而且是连续的殉爆,每爆炸一次,建筑物炸开一个洞,进一些空气,再爆炸一次,又进一些空气,就这样一直延续了几个小时,直到汽油的挥发气体燃烧完为止。

在国外,有把危险物品的贮存和使用布置在地下建筑中或高层建筑中的附属地下建筑层内,但是,都设有技术先进、安全可靠的自动化防火、灭火设施。由国外设计的引进建设项目中,这种情况比较多见。对这样的设计项目,我们应在认真研究国外消防法规和我国消防法规的基础上,确认其防火设计的可靠性,而且,为了节约土地,促进现代消防事业的发展,也应倡导开发高性能的自动化消防设备,尽量节约土地资源,更好地为人民生活、国家建设服务。

(二)地下建筑的防火分区设计

如前所述,已经投入使用的地下建筑,有的规模大、层数多,而且大多用于商业服务业,有的甚至用于文化娱乐等人员密集的公共设施。对于这样的大型地下建筑,由于人员密集,可燃物较多或火灾危险性较大,应该划分成若干个防火分区,对于防止火灾的扩大和蔓延是非常必要的,一旦发生火灾,能将火灾限制在一定的范围内。

我国地下建筑火灾。随着地下建筑的广泛使用,其发生的次数也在逐渐增加,近年来发生了多起平战结合的人防地下建筑火灾。某地下仓库,1984年9月28日发生了一起较大的火灾,该仓库由于无消防设施,又未进行防火分区划分,发生火灾后无法扑救,连续烧了20多天,损失较大。由此说明,防火分区设计的重要性,如果该仓库设计时考虑了防火分区的划分,就能把火灾控制在某一范围,就不会出现上述情况。

从减少火灾损失的观点来说,地下建筑的防火分区面积以小为好,以商业性地下建筑为例,如果每个小店铺都能形成一个独立的防火分区,当发生火灾时,关闭防火门或防火卷帘,防止烟火涌向中间的通道,可以使火灾损失控制在极小的范围内。然而,从建设费用来看,造价就要提高,实际建造和使用也有一定困难。因此,还要把若干小店铺划分在一个防火分区内,如图3-6-3所示。若把地下建筑的中间人行通道设计成能够从相邻防火分区进风的形式,则某一分区发生火灾。烟和热气就不会从人行道流到相邻防火分区内,并且可以作为辅助疏散出口、消防队员入口等。为此,要尽可能把防火分隔部位的通道设窄一些,并在其上设置挡烟垂壁,只留出人们刚刚能通行的高度。例如,可以从分隔走道的防火墙两侧先后伸出一樘防火门,在其中间部分用防火卷帘加水幕分隔,防火卷帘平时放下到距地板而1.8m高处,使人员能够正常通行,而火灾时,就可以形成完整的防火分区。此外,防火分区内的小店铺之间的隔墙,要具有一定的耐火能力,小店铺面向的人行道,宜设防火卷帘,并最好能有水幕保护。

图3-6-3 地下建筑的防火分区设计

地下建筑防火分区的划分,应比地面建筑要求严些。视建筑的功能,防火分区面积一般不宜大于500m2,但设有可靠的防火灭火设施,如自动喷水灭火系统时,可以放宽,但不宜大于1000m2。我国的地下建筑到目前为止,考虑划分防火分区的较少。其原因有:对地下建筑防火问题重视不够;其次是形成防火分区的新型建材开发研究少,而使用传统建材的砖墙、防火门又影响使用功能的发挥;此外,人们对地下建筑火灾缺乏足够的认识。

(三)地下建筑的内部装修不燃化

地下建筑的内部装修不燃化,是关系到地下建筑火灾时人员安全疏散和火灾扑救的大问题。前几年,不少地下建筑内部装修用可燃材料,尤其是把易燃的钙塑板作为不燃、耐火的装修材料宣传、使用,也有一部分用自熄性铝塑板,但多数用的是木骨,一旦发生火灾,发烟量大,燃烧速度极快。某市地下会场1983年8月19日发生火灾。从发现着火后,仅10min540m2的钙塑板吊顶全部烧毁,30min观众厅吊顶、舞台的装修及照明灯具全部烧毁,洞口处的浓烟滚滚,刺激味大,消防队接到报警后3min赶到现场时,已无法进去扑救,任其燃烧,直至烧完自灭。

根据日本建筑科研所的研究,认为轰燃(F.O)出现的时间与装修材料关系较大,如表3-6-1所示。

表3-6-1 内部装修与轰燃时间

出现轰燃的时间短,就意味着人员允许的疏散时间短,初期火灾的时间短,有效扑救火灾的可能性就小。所以,地下建筑的装修材料,应尽量采用不燃材料。同时,地下建筑中的家具采用可燃材料时,应尽量进行阻燃处理。国外在地下建筑使用的家具标准中,提出尽量采用不燃化要求,如日本的办公室用品与办公桌、文件柜等均为金属制作。总之,应尽量减少地下建筑中的火灾荷载。

地下民用建筑(包括人防工程)内部各部位的装修材料的燃烧性能等级,在新颁布实施的《建筑内部装修设计防火规范》(GB50222-95)中已作了明确规定,如表3-6-2。

表3-6-2 地下民用建筑内部装修设计各部位材料的燃烧性能等级

注:表中未列出的其他类别建筑物、场所的建筑内部装修设计防火要求,可参照类似建筑内部装修设计防火要求进行。地下商场、地下展览厅等的售货柜台、固定货架、展览台等,必须采用A级材料。

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