地下空間火災成因及管理對策
相比地面建筑,地下空間火災的特征、疏散、撲救等都是復雜的,主要表現(xiàn)為災情更嚴重,受災面大、升溫快且溫度高、撲救困難和管理易疏漏等特點上。這些特點對火災的防治也提出了更高的要求,它包括火災成因及防治對策與管理,火災的特點及撲救方式,建筑布局及疏散方法等。同時,不同地下建筑功能、規(guī)模、軟土與硬土條件下地下建筑布局都呈現(xiàn)出不同的特點,一旦發(fā)生大型火災,其后果是極其嚴重的。因此,對地下建筑火災的發(fā)生、預警、煙火分布規(guī)律及發(fā)展、撲救力法、防救火管理體系、建筑防火及各個專業(yè)防火設計等方面的研究是十分重要的。
一、地下空間建筑特點
地下空間建筑常與不同建筑功能連成一體,形成地上、地下,地面立體交叉的空間組織形式。大型地下綜合體與城市地面街區(qū)功能相同,實質帶有地下城市功能,但它們圍合在大規(guī)模的地下建筑空間內。地下空間具有密閉性特點,為滿足人們各種生活、生產(chǎn)需要,要求有復雜的通風、照明,水電及防災設施設備,因而有很多的設備房間,在墻頂棚及底板都敷設有大量設施管線。地下空間客流量大,因為它是人們交通出行、購物逛街的主要區(qū)域。地下商業(yè)娛樂空間為了吸引人流,裝修豪華,可燃物多。地下空間與地面空間聯(lián)系不便利,包括出入口少、通道狹小,即便在正常情況下人們進入地下也會有失去方向感,或有不知身在何處感。
二、地下空間建筑火災特點
地下空間災害中,尤以火災發(fā)生頻率最大。據(jù)日本對1970年~1990年間日本國內外地下空間各種災害事故的統(tǒng)計,火災占32.1%,這說明火災是地下空間災害中威脅最大的災害。
地下空間建筑一旦發(fā)生火災將會產(chǎn)生嚴重后果。主要原因:一是人員逃生時發(fā)生擁擠造成疏散困難?;馂陌l(fā)生時,人們心理恐慌,即便出入口多也辨不清出入口位置?;馂脑斐傻耐k娛鹿蕰故聭B(tài)更為嚴重。二是地下空間火災會產(chǎn)生大量煙氣和熱量。從地下空間火災實例發(fā)現(xiàn),地下一旦發(fā)生火災,其溫度會很快達到800℃~1000℃,人員疏散與排煙擴散方向一致,人員的慌亂和煙塵遮擋,使得安全疏散導向燈和標志并不起太大作用,許多人在逃生途中窒息死亡。三是地下空間發(fā)生火災后難以撲救。主要是查不清火源地點,再就是由于人員擁擠,救助人員和大型救護設備只能從垂直或水平出入口進入,只要耽誤幾分鐘時間,火災就很難撲救。
三、地下空間火災成因分析
根據(jù)火災發(fā)生的時間及地點、地下建筑的類型和火災發(fā)生的原因,可大致分析不同使用功能的地下建筑火災發(fā)生的主要原因及在地下空間建筑中所占的比率。
從地下空間使用功能上來說,地鐵車站火災主要是由于電路故障、機車故障和機械故障引發(fā),隧道?;馂亩嘤捎谘b載易燃物的機車或汽車在隧道內相撞引起,地下車庫的火災多是由于汽車在庫內失火而引發(fā),地下街等一些民用建筑的火災通常山電路,明火等原因引起。
從發(fā)生火災頻率上比較,以地鐵車站火災為最多,其次為易燃物庫房和隧道,再次為地下街等其他地下空間建筑。
(一)地鐵火災的主要成因
1、電氣設備引發(fā)火災。常由地鐵內各種用電設施和內敷電纜及用電設備引發(fā)。如美國紐約1980年一1981年8次地鐵列車火災都是由列車電動機或變電裝置引發(fā),1983年日本名古屋的地鐵變電所起火,1995年巴庫地鐵因列車電動機電路故障發(fā)生惡性火災, 1969年我國北京地鐵萬壽路車站因電器故障引發(fā)特大火災等。
2、設備故障引發(fā)火災。地鐵設備多而復雜,無論站臺、隧道和機車都有各自運行的設備系統(tǒng),這些設備系統(tǒng)無不與電器設施相聯(lián)系,如有質量問題或平時管理維護不善,都可引發(fā)地鐵火災。
3、違章施工造成火災。通常山違章電焊、違章動用火源,違章?lián)p壞電器或煤氣管等引發(fā)。1995年韓國大邱市地鐵火災就是由于施工擴建碰壞煤氣管道而引起的。
4、人為事故、恐怖活動破壞引發(fā)的火災。地下鐵道一旦發(fā)生爆炸、火災等事故會在社會上造成很大的影響,因而恐怖組織和對社會不滿分子常把地鐵車站作為發(fā)泄目標,如英、法等國都發(fā)生過由于恐怖分子在地鐵車站實施爆炸活動而引發(fā)的火災。地鐵火災的另一原因是乘客吸煙不慎及管理人員管理失誤,如1984年12月天津地鐵車站發(fā)生了值班人員的棉被被電燈引燃的火災事故。
(二)隧道及車庫的火災成因
隧道有火車隧道和汽車隧道,隧道內的火災發(fā)生率僅次于地鐵?;疖囁淼赖幕馂某梢蛑饕怯捎诨疖囕d有易燃物品如油罐車廂,當發(fā)生機械故障、電器故障和泄油、脫軌、撞車事故時,就會引發(fā)火災。汽車隧道火災多由于汽車撞車事故引發(fā)。
(三)其他地下空間火災成因
其他地下空間建筑,包括一些民用的地下商場、地下街、倉庫和其他類型的地下工業(yè)與民用建筑,其主要火災原因主要有設備及電路故障、人為因素(如煙火管理及破壞等)和自然因素(如雷擊)。這些建筑中,地下商業(yè)街發(fā)生火災將會導致最為嚴重的后果,這是由于地下街易燃物多、人員集中。
四、地下空間火災管理對策
(一)地鐵與隧道的防火管理
總結近幾十年地下空間火災發(fā)生的特征及危害性,地下空間防火對策土要體現(xiàn)在下述幾個方面:一是從源頭上避免火災發(fā)生,這是避免損失的第一重要條件;二是火災發(fā)生時將其消滅在初始階段,避免擴大為嚴重火災;二是建筑及設備設施具有完善的技術手段,如防火規(guī)范中規(guī)定的防火措施。前兩項都可以通過有效完善的管理來避免火災的發(fā)生與擴大,后一項基本上是面臨火災已發(fā)生時的被動控制與撲救措施。下面主要從管理角度分析防火的管理對策。
地鐵防火管理。對電路電纜、變壓器等電路設施進行定期檢查、維護、保養(yǎng)等,以保障電路設備系統(tǒng)的安全運轉。還有就是機械系統(tǒng)的安全運轉,重點在機車的維護、保養(yǎng)和安全運行上。盡管電器和機械故障具有隱蔽性,不易發(fā)現(xiàn),但在發(fā)生事故前各專業(yè)熟練人員通常會發(fā)現(xiàn)一些事故的征兆,如電纜過熱等,因此通過建立完善的電器機械管理安全檢查體系,就可以減少事故的發(fā)生。對于人為火災事故,可以通過建立完善的人員管理制度來預防,包括人員的用火管理、破壞的預防及流動人員的吸煙管理等。
隧道與其他地下空間防火管理。對于隧道的防火管理,應從隧道本身及來往車輛兩方面著手。對來往車輛的行使安全應和交通部門聯(lián)合管理,避免在隧道中出現(xiàn)撞車、破壞等事故發(fā)生。對于其他民用建筑,也是要建立有效的電器、設備和明火管理體系。
(二)業(yè)余撲救隊伍及火災監(jiān)測預警的建立
成立業(yè)余撲救隊伍?;馂牡陌l(fā)生常常是由小至大,人多數(shù)火災在剛開始發(fā)生時并不嚴重,但若不能及時控制,就會越來越大,等待消防隊員撲救為時已晚,因此應有應急撲救的措施及管理手段,如成立業(yè)余撲救隊伍。撲救隊員平時在自己崗位上工作,一旦發(fā)現(xiàn)火情立即進入撲救行列,組織疏散群眾。在平時,還要經(jīng)常組織消防培訓和模擬疏散訓練等活動。
建立火災預警及綜合救災體系。火災預警系統(tǒng)包括電器線路監(jiān)測預警,易發(fā)火源設施、房間,設備感知系統(tǒng),感溫感煙系統(tǒng)等。綜合救災體系包括通訊,報警和撲救等救災體系。
消防管理。包括依法落實安全責任制,建立健全消防管理制度,定期進行消防安全培訓(特殊崗位人員要專門培訓)。
(三)地下建筑防火設計
改善目前地下建筑的設計方法,增加開敞的,連接地下建筑的下沉式廣場出入口,以解決地下建筑出入口小、疏散能力不足的問題。廣場式出入口應隔一段距離設一個,既可以解決人員逃生問題,也可以解決撲救困難問題。再就是要提高防火標準,實現(xiàn)排煙與人員出口分離等。
五、結論
地下空間開發(fā)利用是21世紀的主題,地下鐵道、地下街建造數(shù)量會在今后幾十年內快速發(fā)展。而目前我國在地下工程防火方面,無論是在防災觀念、管理手段上,還是在技術措施上,都比較落后,這顯然和地下空間的發(fā)展速度是不相稱的。地下空間火災的發(fā)生成因足多方面的,既有管理上的原因,也有技術上的原因。只有各個系統(tǒng)協(xié)調運轉才能減少或杜絕火災的發(fā)生。技術撲救是火災已發(fā)生情況下的行為與措施,而良好的消防管理是減少火災發(fā)生和降低火災損失十分關鍵的一環(huán),但目前人們恰恰忽視了這一點。因此,必須加強地下空間的消防管理,從源頭上解決火災問題,確保人民生命及財產(chǎn)安全。