地下建筑火灾的特点

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1025页(2948字)

地下建筑是在地下通过挖掘、修筑而成的建筑空间,其外部由岩石或土层包围,只有内部空间,无外部空间,不能开设窗户,由于施工困难、建筑造价等原因,与建筑外部相连的通道少,而且宽度、高度等尺寸较小。由此决定了地下建筑发生火灾时的特点。

(一)地下建筑火灾燃烧的特点

1.温度高。地面建筑有大量的门窗洞口,与大气相连通,发生火灾时,门窗玻璃在温度达280℃时就会破碎,80%的烟热可以从窗口排出建筑外,同时,窗口下部还可以进入新鲜空气,使火灾持续燃烧。而地下建筑与外界连通的出口少,发生火灾后,烟热不能及时排出去,热量集聚,建筑空间温度上升快,可能较早地出现轰燃,即“F.O”现象,使火灾房间温度很快升高到800℃以上,房间的可燃物会全部烧着,烟气体积急剧膨胀。我国发生的数十次地下建筑火灾,几乎都是在高温状态下燃烧。如山西某地下仓库,总面积2810m2,着火后燃烧了41d,火灾温度长期维持在1000℃左右,库内的搪瓷缸熔化,石灰岩烧成了石灰,混凝土被大面积破坏,局部结构坍塌。

2.烟多。因通风不足,燃烧不充分,一氧化碳、二氧化碳等有毒气体的浓度迅速增加,高温烟气的扩散流动,不仅使所到之处的可燃物蔓延燃烧,更严重的是导致疏散通道能见距离降低,影响人员疏散和消防队员扑救火灾。

地下建筑发生火灾时,其燃烧状况,在一定意义上说,是由外界的通风所决定的。由于出入口数量少,特别是对于只有一个出入口的地下室,氧气供给不充分,发生不完全燃烧,火灾室烟雾很浓,并逐步扩散,当烟雾充满整个地下室时,就会从出入口向外排烟。另一方面,还要通过这个出入口向地下建筑流进新鲜空气。因而出入口处就会出现中性面,其位置,在火灾初期时较高,以后逐步降低。

地下建筑内部烟气流动状况是复杂的,它受地面的风向、风速的影响而变化,尤其是对于具有两个以上出入口的地下建筑,一般说来,自然形成的排烟口与进风口是分开的,而且,当开口较多时,火灾燃烧速度也比较快。

3.无法泄压。由于地下建筑基本上是封闭空间,易燃易爆的物品发生燃烧爆炸时,无法泄压。我国西市的一个人防工程,曾因汽油引起连续爆炸;武汉一座办公楼的地下室内因充满气油蒸气而发生爆炸,都使结构受到严重破坏。

总之,地下建筑火灾的初期阶段,因燃烧面积小,燃烧需要的空气量少,空气供给相对来说,比较充分,所以与地面建筑基本相同,但是,在轰燃之后,其燃烧主要取决于通风情况。由于通风量的限制,轰燃之后的燃烧速度较地面建筑慢,而且燃烧产物中的毒性成分、一氧化碳等浓度较高,散热困难,火场给人以难以忍受的闷热感。

(二)疏散困难

1.地下建筑由于受到条件限制,出入口较少,疏散步行距离较长,火灾时,人员疏散只能通过出入口,而云梯车之类消防救助工具,对地下建筑的人员疏散就无能为力。地面建筑火灾时,人只要跑到火灾层以下便安全了,而地下建筑不跑出建筑物之外,总是不安全的。

2.火灾时,平时的出入口在没有排烟设备的情况下,将会成为喷烟口,高温浓烟的扩散方向与人员疏散的方向一致,而且烟的扩散速度比人群疏散速度快得多,人们无法逃避高温浓烟的危害,而多层地下建筑则危害更大。烟的垂直上升速度为3~4m/s,水平扩散速度为0.5~0.8m/s;在地下建筑烟的扩散实验中证实,当火源较大时,对于倾斜面的吊顶来说,烟流速度可达3m/s。由此看来,无论体力多好的人,都无法跑过烟的。

3.地下建筑火灾中因无自然采光,一旦停电,漆黑中又有执烟等毒性作用,无论对人员疏散还是灭火行动都带来了很大困难。即使在无火灾情况下停电,人们也很难摸出建筑之外。国际上的研究结论认为,只要人的视觉距离降到3m以下,逃离火场就根本不可能。

4.地下建筑发生火灾时,会出现严重缺氧,产生大量的一氧化碳及其他有害气体,对人体危害甚大。当空气中的含氧量降到15%时,人的肌肉活动能力下降;当空气中含氧量降到10%~14%时,人就会四肢无力,产生判断错误,走错方向;当空气中含氧量降到6%~10%时,人就会晕倒。据统计,火灾中的伤亡,烟害缺氧死亡人数占总死亡人数的50%~85%。地下建筑中发生火灾时,造成缺氧的情况比地面建筑火灾严重得多。

(三)扑救困难

地下建筑的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多,国外消防专家评论道:扑救地下工程火灾的难度,相当于扑救超高层建筑最顶上一层火灾的难度。我国地下建筑发生的数起大的火灾,最长的一次延烧时间为41天。这次火灾共邀请了28个单位540名专家研究灭火方案,救火人员死亡4人,80多人受伤,抢救和灭火工作十分艰苦。因为地下建筑内浓烟滚滚,高温灼人,并多次产生了典型轰燃(F.O)现象;据测定,一氧化碳浓度超过人能承受浓度的2000倍,可见扑救难度之大。

地下建筑火灾扑救困难具体表现在以下方面:

1.火情侦察困难。地下建筑发生火灾,究竟发生在哪个部位,无法直观,必须深入其内部,有时甚至冒着生命危险去侦察。

2.指挥决策困难。对于地面火灾,指挥员经过简单勘察,就能作出灭火方案,发布灭火战斗命令。而地下就不同,因指挥员不能直观火场,需要详细询问,研究工程图,分析可能发生火灾的部位、可能出现的情况和危险,方能作出灭火方案,致使灭火时间长,难度大。

3.通讯困难。地面建筑火灾,有线、无线通讯器材和高倍扩音器等一切通讯手段都可使用,有时打个手势也能解决问题。而地下火场与地面的联系目前只能靠人传递信息,速度慢、差错多。灭火人员在火场发生任何情况,地面指挥员都很难知道。

4.扑救行动困难。消防人员无法直接观察地下建筑中起火部位及燃烧情况,这给现场组织指挥灭火活动造成困难。在地下建筑火灾扑救中造成侦察员牺牲的案例不少;灭火进攻路线少,除了有数的出入口外,别无他路,而出入口又极易成为“烟筒”,消防队员在高温浓烟情况下难以接近着火点;可用于地下建筑的灭火剂比较少,对于人员较多的地下公共建筑,如无一定条件,则毒性大的灭火剂不宜使用。由于上述原因,从外部对地下建筑内的火灾要进行有效的扑救是很难的,因此,要重视地下建筑的防火设计。

分享到: