城市密闭空间及地下建筑的消防灭火救援技术研究

周琦

摘要：在我国社会经济的高质量稳步增长下，各地区城市经济水平得到大幅度提升，城市化建设规模也随之不断扩大，同时建筑类型也越来越多样化，而且在先进施工技术与现代科技的辅助下，城市空间利用率持续攀升，地上空间与地下空间得到大幅度延展，但同时也带来不小的消防安全隐患，使得建筑内部复杂性越来越高，这就需要加强城市密闭空间与地下建筑消防灭火救援技术的研究，从而最大程度上提高城市建筑消防安全水平。本文将重点论述城市密闭空间及地下建筑火灾事故特点，并分析容易引发火灾的主要原因，最后提出几点关于城市密闭空间及地下建筑的消防灭火救援技术的建议，以期为城市建筑消防灭火救援方案的改进提供借鉴。

关键词：城市密闭空间；地下建筑；消防安全；灭火救援技术

经济与科技实力的不断提升下，城市现代化建设进程不断加快，城市居住环境与各项公共设施无论舒适性、功能性或是便利性都得到大幅度提升，并且逐渐呈现立体式快速发展模式。城市地上建筑高度越来越高，地下空间得以充分利用，且在现代化施工技术及高品质施工材料的支持下，地下建筑水平提升使得基础建筑越加完善，大大缓解了地面空间的不足。然而部分地下建筑空间由于建造时间不同，运用的施工技术不同，构造与消防安全技术水平也各有差异，导致其消防安全存在一定的风险隐患。尤其一些旧有建筑，由于受到建设时期技术水平限制，很多建设较早的城市已经达不到当前新时代建筑消防安全规范标准要求［1］。这就需要相关建设人员从实践角度出发，结合实际情况，制定更具针对性的优化措施，采取与之相匹配的消防安全灭火救援技术，从而提高城市密闭空间及地下建筑消防安全救援质效。

一、城市密闭空间及地下建筑火灾特点

（一）电气设备集中，火势蔓延速度较快

根据目前所能够搜集到的大量城市密闭空间及地下建筑火灾事故发生原因分析发现，大部分城市地下密闭空间及地下建筑发生火灾的主要原因就在于大量集中在地下空间的电气设备和现代化设施运行过程中突发故障。由于这些电气设备较为集中，且很多城市建筑，尤其一些大型综合体建筑现代化功能较为多样，装修较为豪华，这也就意味着必然会有众多的电气设备，其电气设施所铺设的线路较多，内部错综复杂，而且大量电气设备同时运行情况下，建筑供电线路与电源系统都面临着巨大的压力，不但电缆会出现超负荷运转情况，同时建筑内部线路电流过载量相比其他民用建筑更高，一旦出现线路故障或因其他原因导致温度过高，发生火灾事故的可能性更高。很多城市地下空间中会存放大量易燃易爆物品，遇到突发火灾险情，火灾会通过各个通风管道，在风机作用下快速蔓延。简单来说，城市密闭空间及地下建筑在发生火灾的初期阶段，影响时间较短，火势较为迅猛且蔓延速度较快，而在火势的进一步发展下，相比地上建筑火灾事故，其吞噬整个地下建筑空间的速度相对更快［2］。

（二）高温气体集中，火势凶猛扑救困难

城市密闭空间及地下建筑空间由于其环境的因素影响，一旦出现火灾，在短时间内就会产生极高的温度，且密闭空间中会释放出大量有毒烟气。同时空间封闭性导致光线不足，通风效果不佳，在发生火灾事故时，往往很多人员的进出会较为困难，移动速度缓慢。在火灾事故所产生大量浓烟情况下，带有高温有毒气体的烟气无法正常排出，会威胁人们的生命安全。而且大量烟气与高温的高度聚集使得室内充斥大量有毒烟气，并呈现出典型的空间分布特征，烟气流动方向与救援疏散方向明显趋同，与消防救援人员灭火方向相反，消防救援人员进入火场采取有效灭火措施的难度相比普通建筑更大［3］。

（三）人员容易集中，布局复杂疏散缓慢

城市密闭空间及地下建筑大多是被用作仓库或地下停车场，并设置一些通信机房、计算机机房和电器设施总站等等。尤其一些大规模的综合性建筑会设有地下商场，人员密集度较高，地下布局相对较为复杂，特别是一些大型商场，人均日流量较大。在发生火灾事故时，往往这部分人群疏散较为缓慢。火灾险情转瞬即至，这必然会严重威胁人们的生命安全和财产损失。根据相关统计部门数据和权威人士调查结果显示，城市密闭空间及地下建筑火灾发生率相比地上建筑更高，约为4倍左右，致死率相比地上建筑火灾事故致死率高达约6倍。伴随着现代城市经济水平的快速提升，城市内部建筑地下空间设计越来越复杂，由初期结构较为简单的停车场或仓库逐渐发展为巨大空间与建筑规模的商贸和餐饮场所，其火灾危险性更大，特别是一些餐饮行业，如城市中大型商贸综合体地下一层往往会分出10-30%左右区域设置地下美食城。明火烹饪情况下，会导致火灾发生率的上升，而且会聚集大量人群，其疏散难度更高，人员更集中，布局更为复杂，很多消防通道往往无法短时间内快速疏散大量的逃生人群。地下空间在发生火灾时，常常会出现断电的情况，较为昏暗的环境内，很多人会由于失去方向感而导致无法快速逃离，在无任何光线情况下，搜救难度也更高，疏散速度更为缓慢，这也是延误最佳消防灭火时机以及导致伤亡率快速提升的重要原因［4］。

二、城市密闭空间及地下建筑易发生火灾事故原因分析

通常来讲，大部分城市建筑火灾事故通常是发生在一些工厂、大型仓库、存放特殊物品的仓库，部分地下停车场或地下室也会发生一些火灾事故。一旦地下密闭空间或地下室发生火灾事故，短时间内就会出现大量有毒浓烟，且伴随较高的热量，这些高热烟气无法通过空气对流快速排出。因此，在这些密闭场所当中一旦发生火灾事故，处于地下空间的人员就会面临巨大的安全威胁，在这种火场环境下，灭火救援行动的作用极为关键。

我國近些年来所发生的火灾事故当中，地下密闭空间和地下室的火灾事故中均有消防人员殉职的情况发生，而导致这些消防救援人员出现较大伤亡的主要原因就在于地下密闭空间或地下室建筑当中所充斥高温有毒气体而引发窒息与灼伤。因此，城市地下建筑火灾事故所造成的人员伤亡和经济财产损失极大，相比地上建筑财力损失与伤亡损失更高［5］。

引发城市密闭空间及地下建筑发生火灾事故的原因较为多样，通过对相关统计数据分析显示，有近27%的地下密闭空间及地下室建筑发生火灾事故原因是由于线路老化脱落和过热引发明火。一些建筑将供电设备设置于地下，一旦出现运行故障就会引发火灾隐患，从而发生火灾，也有一些是由于无人值守电气设备自动化操作当中发生故障而引发火灾，有10%是由于人为因素而导致地下密闭空间出现爆炸、火灾事故。值得人们深思的是有近40%的火灾事故原因为未知，但通过这些数据可以看出，当前城市密闭空间及地下建筑发生火灾事故的主要原因仍然集中在人为因素和一些设备设施故障因素［6］。

人为因素方面，城市密闭空间及地下建筑有着高密封性特点，空气流动性不佳，人员构成十分复杂，部分人员由于一些不良习惯或无意识的违规操作行为，成为火灾隐患。其无意识违规行为和不良习惯主要是指随意使用明火，或携带易燃易爆物品，或随意乱扔烟头，这些情况在很多地下密闭空间及地下室建筑当中普遍存在。同时，一些在地下密闭空间及地下室工作的人群由于素质不高，消防安全意识较为薄弱，往往就会埋下火灾事故隐患。

从电气设备故障角度来看，主要是由于一些旧有城市密闭空间及地下建筑当中所使用的线缆和电气设备较为陈旧，在发生老化而未及时更换和维护更新的情况下，就容易产生巨大的火灾事故隐患。部分老旧城市地下建筑由于设计和建设之初，消防规范不健全，技术不全面，消防安全设计存在一些不足之处，例如一些密闭空间及地下建筑空间自然采光水平较低，大部分地下建筑会使用电采光设备来予以辅助，这就意味着地下建筑的线路管道相对较多，且线路走向有着更高的复杂性［7］。部分地下建筑中所铺设的电缆运行状态为明线，在受到潮湿腐蚀或过载电流击穿或其他因素影响，常会出现漏電的情况，同时由于维护检修不及时，就容易发生过载、短路和漏电的问题，长期如此必然会留下众多火灾事故安全隐患。

三、城市密闭空间及地下建筑的消防灭火救援技术

（一）注重应急疏散与排烟散热效率提升研究

对于城市密闭空间及地下建筑消防灭火救援来讲，其救援难度极高，而且导致其救火难度较大的主要原因之一就在于疏散难度更高，排烟散热效率较低，火势蔓延速度较快。所以要想能够提高城市密闭空间及地下建筑消防灭火救援的效率及质量，提高逃生人员生还率，保护救援人员及人民群众生命财产安全，就必须全面强化应急疏散设施设计水平以及地下建筑排烟、散热相关技术的更新和改进，加强对城市密闭空间及地下建筑疏散通道与逃生通道的合理设计，并关注现代化排烟散热设施机械设备的技术升级［8］。例如针对应急疏散设备的升级和通道的设计，可配备热成像仪和烟雾视像仪，从而使逃生人员能够快速确定自己所处位置和逃生方位，从而快速逃离火灾现场。

此外，对于排烟散热设施的设计和更新至关重要，相关消防灭火救援人员需充分利用排烟管道口与通风口进行排烟，建筑管理方要适当进行排烟散热设备的更新，加强各项技术研究，以实现火灾现场大量有毒气体及高温气体以及浓烟的快速扩散，从而延缓火灾温度上升时间和火势蔓延的速度，另外也可以配备一些喷雾水枪，以稀释烟热，达到延缓火灾现场温度上升速度的目的，避免火势蔓延方向改变或速度不减反增的情况发生。

（二）制定科学的消防灭火救援技术方案

城市密闭空间及地下建筑火灾事故消防灭火救援行动的开展需注重对火场内部结构、设施布局和实际运行状态的全面掌握，尤其要明确室内结构布局和各项设施设备所处准确位置，同时也要掌握室内人员数量和具体情况，并以此为依据，建立科学合理的灭火救援方案，针对可能发生的一些突发状况，还需制定更多临时预案，以保证消防灭火救援的质量和效率。尤其需要注意的是，要针对地下建筑结构制定相应的救援通道，提高救援的速度。还要特别注意消防灭火救援人员要在第一时间制定救援方案，并快速救援被困人员，要启动消防控制防爆系统，迅速、有序疏散地下建筑当中被困人员。可使用水枪、灭火器控制火势，降低救援风险，要充分考虑密闭空间及地下建筑内部结构及环境的复杂性，对于无法确定是否仍存在需救援的被困人员情况，为确保所有人员都能够得到救援，须在保证消防救援人员安全基础上尽量控制火势，最大程度上减缓火势蔓延，注意观察周围环境，保证灭火救援行动效果。

结束语

结合上述文章内容，现代城市综合建筑数量越来越多，无论是商业建筑还是民用住宅地下建筑空间不断扩大，部分地下建筑设计为密闭空间，而且很多大型综合性建筑将电气机房及重要设备、设施安装在地下建筑空间。正因地下建筑空间的密闭性，导致其一旦引发火灾事故，火势蔓延速度极快，且空气流动缓慢、高温毒气充斥其中，火灾扑救难度较高，如果人员较为密集，密闭空间疏散难度必然要高于地上建筑，伤亡发生率也会更高。为此，消防灭火救援工作的开展就需要结合以往一些相似类型火灾事故的成熟应对方案，谨慎选择有效的消防灭火救援技术，确保城市密闭空间及地下建筑灭火救援工作能够有序展开，提高消防灭火救援效率，将可能出现的人员伤亡和财产损失降至最低，确保人民群众生命财产安全。

参考文献

［1］ 刘芮东.地下建筑空间火灾事故灭火救援方案探究［J］.中国科技纵横，2020，12（23）：108-109.

［2］ 张玮.地下建筑空间火灾事故灭火救援研究［J］.科学与财富，2021，50（12）：55，75.

［3］ 龚斌峰，柴健强.地下建筑的灭火救援技术［J］.消防界，2021，10（19）：7.

［4］ 杨伟杰.地下商场火灾危险性及消防监督管理［J］.中国科技纵横，2020 （11）：195-196.

［5］ 刘为民.地下建筑空间火灾事故灭火救援方案［J］.今日消防，2020，5（06）：46-47.

［6］ 向健宇，茅靳丰，余南田.地下密闭空间火场消烟净化技术研究［J］.建筑科学，2020，3（02）：119-125，147.

［7］ 王钦立.浅析地下建筑火灾事故的灭火救援探究［J］.科技视界，2021，66（22）：149-150.

［8］ 刘青青.探讨大型地下商业建筑中的性能化消防设计［J］.今日消防，2020，5（05）：100-101.