试析地下建筑设计中的防火设计问题

熊丹

【摘要】在城市建设中，根据具体需要，开展地下建筑，不仅可以节约土地，有效利用国土资源，还可以改善城市的交通状况，降低污染，节约能源。只是地下建筑收到通风、采光等因素的影响，也会有一定的局限性。尤其是火灾的发生，可以对整个地下建筑造成重大危害。因此分析地下建筑设计中防火设计问题是非常重要的课题。

【关键词】地下建筑；防火设计；问题

Analysis on Fire Protection Design in Underground Building Design

Xiong Dan

（In the International Engineering Design Institute limited liability companyChangshaHunan410007）

【Abstract】In urban construction， according to the specific needs， to carry out underground construction， not only can save land， the effective use of land resources， but also can improve the city's traffic conditions， reduce pollution and save energy. Only the underground building to receive ventilation， lighting and other factors， there will be some limitations. Especially the occurrence of fire， can cause great harm to the entire underground construction. Therefore， it is very important to analyze the design of fire protection in underground building design.

【Key words】Underground construction；Fire protection design

1. 引言

经济发展对资源的依赖性很高，过去我国的多个产业发展方式都对资源造成不同程度的浪费。在新时代的背景下，经济发展应该在合理配置资源的同时，提高资源的利用率。地下建筑的实施可以有效利用有限的城市土地资源。但其中的火灾问题是不容忽视的严重问题。加强对火灾问题的重视，同时从设计角度出发，采用科学的办法解决这些安全隐患，也是整个建筑行业不断完善的重要方向。火灾的严重后果，时刻警醒我们必须完善对地下建筑防火工程的设计工作，确保人民生命财产安全，促进城市健康快速发展。

2. 火灾的起因以及地下建筑设计中防火设计的必要性

2.1地下建筑中火灾的起因。

近年来火灾造成的直接损失以及生命财产安全还在不断扩大，这跟诱发火灾的相关设备是息息相关的。居民不合理的用火用电以及越来越多的大功率用电设备都有可能是导致火灾发生的关键因素。其中，电气火灾，违章操作，用火不慎、人为纵火及防火系统不健全等是地下建筑火灾发生的主要原因。

2.2地下建筑设计中防火设计的必要性。

地下建筑中的火灾情况已经严重威胁到人民的生命财产安全。防火工程已经是一件刻不容缓的事情。在地下建筑设计中加入防火设计，不断完善对整个建筑的整体把握是最直接有效的一种方式。通常情况下，在建筑工程正式施工之前，应该先向有关部门进行报备，提供完备的设计资料，经过审批后要格外重视其中的防火设计，以及后续关于防火施工工程的进行[1]。不断提高设计品质，从源头上降低火灾发生概率，重视火灾中的逃生设计。

3. 火灾对地下建筑工程的危害

3.1发烟量大。

发生火灾时，跟地面以上的建筑物不同，由于沒有门窗，通风也受到限制，大量的烟雾并不能像地面建筑那样在风力的作用下通过门窗扩散出去。而只能在地下建筑内进行聚集，浓烟本身就有很多有害物质，加上对地下建筑材料的燃烧，还会释放出大量的有毒有害气体，威胁地下建筑内人员的生命财产安全，同时，对于施救者而言，也会面临相当大的困难[2]。

3.2产生的温度较高。

火灾发生时，不仅会有大量的烟雾以及有害气体，同时由于烟雾的堆积，地下建筑内的温度也会快速上升，由于不具备良好的通风条件，导致热量很难消散。随着起火面积的不断加大，热量就会成倍的聚集，无法散去。当温度急剧上升时，很有可能发生轰燃现象。轰燃时会在瞬间释放大量浓烟以及有害气体，对人体的伤害不断加剧，同时进一步影响施救措施的开展。

3.3泄爆能力差。

地下建筑由于不能够有效通风，还会伴随另一个问题就是形成一个密闭空间。封闭环境下，发生一次爆炸时，无法做到快速泄爆，就很有可能造成二次甚至三次、多次爆炸的发生，进一步对人员以及建筑造成损坏，加重整个火灾的破坏程度。

3.4人员疏散困难。

地下建筑受到自然采光的限制，因此内部的照明都是通过用电来实现。一旦发生火灾，电路将无法正常工作，再加上浓烟的干扰，地下建筑的内部还会瞬间进入黑暗，被困人员在这种情况下很难找到出口逃生，同时也给施救人员带来了很大困难。

3.5扑救困难。

地下火灾发生时，受到诸多因素的影响，施救人员，无法像对待地面以上的建筑物那样对火灾进行有效探测，合理指挥救援，将损失降低到最小。同时，也很难对火势进行缓解，导致整个扑救工作非常困难。

4. 地下建筑设计中防火设计问题的具体要求

4.1总平面布局。

地下建筑通常没有门窗，出口也是设置在地面上的一层，看似跟地面上的建筑并没有多大联系。但是在火灾发生时，火势的不断蔓延会对地面以上的建筑造成不同程度的损坏。因此在设计整个建筑时，应该相互结合，合理选择相关的位置、消防车道、防火间距以及疏散口的位置等。对出入口数量位置的设计尤其应该引起重视，由于没有门窗，出入口设计就显得格外重要。

4.2地下建筑耐火等级和防火分区。

地下建筑一旦发生火灾，浓烟以及火势都难以控制，因此地下建筑的耐火等级应该严格把关，设为一级。再加上随着国土资源的紧缺，对地下建筑的开发力度越来越大，地下建筑的面积也越来越大。针对大空间的建筑，有效控制火势蔓延也是一个重要问题。通常有效的建筑构造措施，合理选用构配件进行建筑内部防火、防烟分区是行之有效的方式[3]。

4.3防排烟设计。

地下建筑发生火灾时，大量聚集烟雾，其中的有害物质非常多，对被困人员造成严重损伤。防排烟设计也是一项重要工作。将火灾中产生的烟气及时外排，抑制、缓解烟雾的扩散情况，保证疏散通道没有大量烟雾对人员造成伤害，确保被困人员能安全疏散是整个防排烟系统的作用。防烟的同时还有效将热量进行外排[4]。在具体的防排烟设计系统中，应该根据实际情况，结合建筑自身的特征，进行全方位的科学设计。

4.4人员疏散设计。

安全疏散是整个防火设计中的重中之重，也是直接保证人民生命财产安全的重要保障。按照地下建筑的火灾特点，科学对火灾以及烟雾流向特性进行分析，同时采取相关的安全防火疏散措施，将被困人员进行安全撤离时防火安全疏散设计的主要内容。

4.4.1安全疏散设计主要原则。

安全疏散设计的主要原则包括：正确确定疏散距离、简明的疏散路线、合适的疏散通道宽度、合理的安全出入口设置以及通畅的垂直疏散。疏散距离作为一项基本因素，在实施救援的时候，应该重视疏散距离，满足建筑设计防火规范GB50016-2014对各项建筑功能所规定的的要求；由于火灾时，地下建筑黑暗，难以确定逃生方向，因此对人员疏散进行设计时，必须对空间进行合理组织，增加疏散通道的辨识度，方便被困人员迅速找到疏散通道；根据建筑面积以及通道情况，降低被困人员迷路的可能，防止堵塞情况，应该对通道的宽度进行合理设计；没有门窗的地下建筑，出入口对疏散以及逃离火灾都是至关重要的。根据地形，合理设计出入口位置数量，保证逃生时的最短路线也是一个设计的重要方面；快速的找到安全出口是逃离火灾的关键一步。防火区设计时至少要有两个疏散方向，建筑面积不大于1000平方米的防火分区至少保证有一个能够直接通向室外，建筑面积大于1000平方米的防火分区，直通室外的安全出口不应少于2个。[5]

4.4.2疏散标志及应急照明。

火灾发生时，会引发相关的电路故障，影响内部的照明情况，因此在设计的时候应该尽量保证一定光源的工作，方便被困人员在火灾中辨别方向找到出路，能够顺利逃生。另外对于疏散标志应该尽可能做到简洁明了并且醒目。具有明显指向的箭头，能够让被困人员第一时间看到疏散的正确方向，从而降低损失。

4.4.3声音引导系统。

火灾发生时，极有可能出现重烟雾的情况，此时被困人员难以看清周围事物，这样就会影响整个逃生的过程。可以利用扬声器以及警报系统等，对被困人员做出声音上的指示，用听觉辅助视觉，使被困人员快速准确到达安全区。

4.4.4智能逃生系统。

随着智能化的快速发展，在地下建筑防火灾的设计中也可以加入这一重要元素。火灾发生时，被困人员可以根据手机等智能设备，通过智能筛选，得到逃生的最佳路线。加上其中的智能导航系统以及语音提示功能，能够缩短逃生时间，利用智能系统，还能对周围的被困人员进行正确引导，帮助更多人被困人员快速离开火灾范围。

4.4.5楼梯间消防设计。

垂直交通是地下建筑最主要的疏散方式，也是安全疏散的重要渠道，因此，对于楼梯间的设计应该满足以下要求：第一，樓梯间的设置应该避免错位，以保证人们的安全逃离；第二，楼梯间应该尽量靠近外墙，以增强采光、消防人员的进入以及排烟等，为救援行动提供便利；第三，各大楼层与楼梯间之间应该具有防火隔离，例如可以通过使用防火门、防烟前室或避难走道达到楼梯间与其他房间隔离的目的，以避免灾情的蔓延；最后，楼梯间应该尽量避免设置门槛等障碍物，以保证人群疏散的速度。楼梯间是人们在疏散过程中需要经过的一个重要通道，因此，楼梯间的设计对于疏散效率的提升而言具有不可忽视的重要作用。

5. 结束语

随着城市建设脚步的加快，地下建筑会越来越频繁的出现的城市中的多个地段。对地下建筑的使用也会大幅度增加。因此，保证地下建筑的使用安全将会是一个重要的建筑设计工程。不断改良防火设计，加强防火措施，才能保障地下建筑带来的经济效益，保障使用者生命财产安全。

参考文献

[1]王瑞娜.自然形态在建筑设计中的转换与应用[J].城市建设理论研究（电子版）.2013（9）：12-13.

[2]龙子奇.地下建筑设计中的防火设计问题分析[J].中华民居.2013（33）：17.

[3]王树波.浅谈地下建筑火灾特点及防火对策[J].中国科技纵横.2012（9）：36-37.

[4]王艳丽.地下建筑设计中的几个防火设计要求[J].科技风.2011（13）：190.

[5]李引擎.建筑防火工程[M].北京：化学工业出版社.2014（5）：21-23.

[6]建筑设计防火规范GB50016-2014.

[文章编号]1619-2737（2017）04-08-188