试析地下建筑设计中的防火设计问题

杨彪

中核第四研究设计工程有限公司 河北 石家庄 050021

随着经济、技术、科技各方面的飞速发展，我国城市现代化进程加快，导致我国各项资源相对来说比较紧张，对环境污染的情况也越发严重，合理开发城市的地下空间也成为发展的必然趋势，这就为建筑行业的工作造成一定难度，迎来一个新的挑战[1]。地下建筑与地面建筑不同，需要相关的建筑方面的工作人员进行不断创新[2]。近年来，地下建筑火灾频发，这就要求我们重视对地下建筑的防火工作，才能确保广大人民群众的安全，从而建设一个文明和谐的社会。

1 地下建筑设计的特征

我国早在20世纪60年代时就建立了地下人工防护工程，考虑到这些空间的使用，现阶段已经在原有的工程上进行改建，建成地下商业区、地下停车场、地铁、车站、地下通道等[3]。根据现在的发展趋势来看，即使是新建立的建筑物，在一般情况下，都会修建地下空间[4]。就地下建筑的结构而言，外部空间缺乏支撑，所有功能和设计改进只能在相对有限的内部空间内完成。首先，由于入口、出口和通道组成的疏散网络的承载能力有限，一旦发生火灾，烟雾会迅速扩散，给已经复杂的入口和出口增加了疏通的问题。在地下区域，地下建筑层往往有很多密集的配电装置、水、燃气设备等管线，都安装在地下空间当中，并且分布情况比较复杂，如果发生火灾，就会对这些管线造成一定影响，增加地下构架的复杂性，导致地下建筑内部空气无法流通，尤其对排烟系统的设计问题是十分重要的，排烟系统的完善可以在一定程度上降低火灾救援的难度。而且地下空间的采光问题只能通过照明来实现，不能使用自然光，这也对电线负载提出了更高的要求，以避免因长期电加热，导致线路故障或引发点火。

2 地下建筑设计中的防火设计的重要性

在进行地下建筑工程施工以前，施工单位必须要向相关部门提供完善的相关设计材料，设计工作人员要重视对地下建筑实际中防火措施的设计，这是做好防火工作迈出第一步[5]。随着现阶段的发展趋势来看，越来越多人们关注建筑的品质问题，对这方面也提出了更高的要求，这就导致建筑行业之间的竞争日益激烈。因此，相关工作人员需要不断提升自身的能力与水平，才能在建筑行业房中站稳脚跟，从而促进建筑行业的可持续性发展。相关工作人员在顺应时代发展趋势的同时，合理开发地下空间，积极做到地下建筑的防火措施，确保广大人民群众的生命财产安全，从而推动我国建筑行业的发展。

3 地下建筑火灾的特点

3.1 地下建筑火灾燃料的特点

当地下建筑发生火灾时，通常来说是由于外界的通风情况所导致的，在地下出入的人员相对来说比较少，氧气的供给量也不够充足，在不完全燃烧的情况下，烟气强烈且逐渐扩散，烟气从入口和出口排出。另外，还要通过地下建筑的出口和入口进行新鲜空气的输送，因此，就会出现中性面。在发生火灾的初期，位置相对来说会比较高，之后才会慢慢降低[6]。地下建筑内部烟气的流动情况相对来说比较复杂，会受到地面上风速和风向的影响而发生转变，尤其对于那些入口比较多的地下建筑，在通常情况下，就会比较自然的形成排烟口和进风口。如果地下建筑的入口比较多，那么火灾的燃烧速度也就更快。

3.2 地下建筑火灾疏散比较困难

地下建筑属于比较封闭的环境，而地下建筑的照明情况，都要依靠电来实现，如果一旦发生火灾，地下建筑中的电路很容易发生损坏，就会导致地下陷入一片黑暗，使地下的被困人员无法找到具体出口，而外部的救援人员也很难解救被困人员，就会造成一定的损失。地下建筑火灾给消防工作带来了一定的挑战，他们不能及时有效地发现火灾，无法科学地进行灭火和对被困人员进行疏散，更不能有效地阻止火灾在地下建筑中的蔓延情况[7]。因此，相关部门和工作人员要对地下建筑的防火问题进行研究，不仅为广大人民群众带来的一定便利，确保他们的人身安全，还能为救援人员的工作提供有利的条件。这就要求相关工作人员加强对地下建筑设计方面专业技能，与防火救火的能力，从而提升地下建筑防火的安全意识。

4 火灾对地下建筑工程产生的危害

很多的防火和隔火措施都是建在地上的，如果还是采用地上的防火和隔火措施的方式进行地下的建设，这是远不能够的，甚至会出现矛盾。地下建设防火和隔火措施的要求更高，因为地下一旦发生火灾，危害是非常大的。主要有以下几种危害。

4.1 发烟量比较大

如果地上建筑发生火灾，烟雾是可以利用室外的风力快速散开的。但是地下是没有门窗的，且通风条件不够。如果发生火灾地下建筑内的浓烟是没有办法快速散开的，只能聚集在室内。而且火灾会使建筑物燃烧散发有毒的气体。这不仅威胁到人们的生命安全，对于施救人员也造成了很大的阻碍。

4.2 产生的温度比较高

地下建筑发生火灾时，因为地下建筑的通风条件不好散热功能也有限，除了会导致浓烟不能快速散开外，还会使建筑内的温度快速升高。严重的情况会使低下建筑发生爆炸，会在一瞬间产生有毒的气体而且不能快速排放，对人体造成极大的危害。

4.3 泄爆能力比较差

地下建筑因为通风和散热不好等原因，就相当于时一个封闭的空间，如果发生爆炸情况，不能及时的泄爆，导致发生二次爆炸，这无疑加大的第二次爆炸的威力，对周围的建筑也会有所影响。加强了火灾的危害。

4.4 人员疏散比较困难

地下建筑发生火灾如果有被困人员是很难进行施救的，首先，是因为地下建筑相当于封闭空间，其次，地下建筑的照明时完全依赖电路的，如果发生火灾，电路会被损坏，这就导致被困人员无法找到正确的出口，在黑暗的情况下增加了施救的难度，加大了火灾带来的损失。

4.5 救援困难

进行地下建筑救火是一项非常艰巨的任务，因为地下建筑环境相当于是封闭，救援人员无法准确的判断火灾的情况，无法进行科学的灭火部署和疏散被困人员。最重要的是没有办法制止火势的蔓延。所以，加强地下建筑的防火设施，对人们和救援人员都有很大的帮助。要求我们强化专业知识和提升救火技能。提高防火意识。

5 地下建筑设计中对防火设计的具体要求

5.1 电气防火设计要求

地下建筑的消防泵、防排烟设备、火灾自动报警、安全通道标志、电动防火门等与电力密不可分，对于人员的疏散救援和救援人员的灭火救灾也离不开电力。因此，有必要确保地下建筑的供电情况。另外，我们可以在紧急的情况下使用蓄电池，提前准备一台或多台发电机，以备不时之需。不仅如此，对于地下建筑的用电设施，一定要比普通的设备要求高，采用干事电力变压器，在特定的房间中将电力变压器调至达到560kva，而且对于地下建筑中所有的防火设备线路，都要选用防火性能最好的相关材料，在一定程度上还可以防湿防潮、防腐蚀的特征。而蓄电池和发电机的要求，必须是封闭式的，要远离易燃易爆炸的物品，如果在紧急的情况下使用蓄电池，要保证蓄电池的连续供电时间不能少于半小时。另外，在一些面积比较大、人群比较密集的场所，如商场、学校、医院等，地下建筑都需要配备火灾自动报警系统。

5.2 通风、空调防火的设计要求

地下建筑存在一定的优势，但同时也存在一定弊端，例如，通风情况有限，几乎算处在一个封闭的空间当中。在这样的前提下，就要求相关的工作人员在进行通风、空调防火的设计过程中注意分区设计，采用不易燃的金属材料，对于那些特殊部位来说，可以根据实际情况考虑，仍然选择不易燃的防火材料。只有通风系统和空调防火系统设计的比较安全、可靠，才能保证地下建筑中大量的烟气和污染物在火灾发生时能够进行及时扩散，使地下建筑的材料不容易燃烧，导致再次发生火灾伤害，从而将火灾造成的损失降至最低。

5.3 耐火等级、室内装修、建筑结构的设计要求

相关部门为进一步有效的控制火灾蔓延情况的发生，必须要对地下建筑的耐火等级、室内装修，以及建筑结构等方面设计进行严格的把控。从地下建筑角度来说，一定是耐火等级越高越好，达到一级以上效果最佳，而地下建筑的出口和入口也应该达到二级以上。众所周知，地下建筑的封闭性比较好，如果在这样封闭的结构中，内部的耐火等级没有达到最基本的要求，极有可能导致地下建筑“轰然”，最终无法承受火灾的压力。地下建筑的基础设施尽量能够使用不容易燃烧的材料，这样就会在发生火灾时，给被困人群和救援人员争取一定的时间。此外，分隔火灾隔墙的耐火极限必须符合规范要求，才能有效防止火灾的迅速蔓延。地下建筑的装修和结构设计也应该特别注意防火问题，尤其易燃材料不应放置在疏散走廊、封闭楼梯间、自动扶手、墙壁等处使用。另外，对地下建筑的装饰壁纸和变相逢的装饰，一定要注意不能使用塑料材的壁纸，因为塑料材质在燃烧的过程中，会产生大量的烟雾和一些有害物质。地下建筑与可燃材料之间的场地必须有一定的防火距离，才能避免防止火灾大面积蔓延。

6 科学设计建筑结构，安全选择建筑材料

6.1 科学合理设计建筑，预留安全通道

地下建筑物的出现是建筑历史上的重大进步，但是地下建筑设计过程中，一定要把安全性放在第一位，做好防火工作，首先是在建筑结构的设计环节当中，一定要预留出防火安全通道，尤其是一些大型的地下建筑，比如地下商场、地铁站，设计师在进行设计的时候首先要对成品设计图进行充分的想象，想象如果哪个地方发生火情，那么现场的民众应该如何逃生，然后在换另一个地方进行想象，尽可能的把所有的场景都在脑海中过一遍，从而根据脑海中所想象到的内容，来进行设计图纸的修改，越大的地下建筑需要预留出的安全通道就要越宽，从设计上就要做到最大程度上的安全第一。此外还有一点设计师需要注意，很多的大型地下建筑都是越来越深的，而设计的深度越大，发生火情以后民众逃跑的难度也就越大。所以如果是大型的地下设施设计，设计师就要在每个安全区域预留出不少于两个防火安全通道，因为规模越大的建筑，证明里面人流量也就越大，在进行设计的时候一定要考虑到这一点，安全通道一定要直通室外，以免与民众能够顺利逃生，相邻的安全通道之间还要预留出通道，以确保安全通道的有效性，并且要考虑到安全通道既要保证真实有效，也不能影响地下设施日常的运作，这就需要设计师进行周密的计划来实现。

6.2 选择合规建筑材料施工

在地下建筑施工的过程当中，首先要严格按照设计师给出的图纸进行施工，其次，在施工的过程中一定要使用合规的建筑材料，我国对各种建筑所使用的建筑材料都制定了最低标准，所以地下建筑在进行施工的时候要做到完完全全符合国家的标准，只有这样标准下进行的施工工作，才能够有效提升其安全性。从另一方面讲，不合格的施工材料有可能会在发生火情之后散发出有毒气体，这对于困在大火中或者正在逃生的民众来说无疑是雪上加霜，并且在建筑施工的过程当中，在可燃性比较高的地点也要使用阻燃材料进行相应的安全处理，在进行施工的时候，施工单位也不能够只在意成本问题，要把民众的安全放在第一位，哪怕是提高施工的成本，也要坚持进行科学合理的阻燃处理，尤其是在一些人员密集的地方，这种阻燃工作更是施工中的重中之重，而这种阻燃处理能够在发生火情的时候有效的阻止火势的蔓延速度，为民众的逃生争取到宝贵的时间，人们常说水火无情，在发生火情时哪怕阻燃处理只能拖延火势一分钟，这一分钟也能够挽救许多人的性命。所以科学合理的进行阻燃处理，能够为地下建筑的防火能力增添一层保障。如果发生真的发生了火情，也能够在最大程度上保障民众的人身安全问题。

7 结束语

现阶段，随着人力资源的不断紧张，对于污染情况的加剧，和现代城市化进程的加快，建筑跟行业获得了更加广阔的市场，并对其提出了更高的要求，但同时，也将会面临着日益激烈的竞争，既要求相关企业单位对自身技术提出更高的要求，不断改进自身的节能建筑技术，在一定程度上确保在社会和经济不断发展的今天，确保建筑的质量和安全性，并且促进建筑行业的发展，并且在激烈的市场竞争当中立于不败之地。地下建筑方面的工程项目在不断发展，相关部门和工作人员要从实际出发，结合实际需求，建立更加系统的管理方式与对地下建筑中防火设计的有效措施，确保能够及时做好对地下建筑的防火工作。在进行具体工作的落实中，相关工作人员要注重对电气防火、耐火等级、室内装修、建筑结构、通风、空调防火等方面的设计情况，加强对防火设计的有效性，及时采取有效的措施，防止火灾造成的各种损失和人员伤亡的问题。由此可见，地下建筑在人们生活中已经占据一定地位，因此，相关工作人员一定要做好地下建筑的防火措施，从而减少地下建筑发生火灾的几率。