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[摘 要]地下空间开发利用在当代建筑建造中占有很重要的位置，其建造数量会在今后几十年内快速发展。而目前我国在地下工程防火方面，无论是在防灾观念、管理手段上，还是在技术措施上，都比较落后。地下空间一旦发生火灾，将造成极大的损失。本文在充分认识地下空间火灾特点的基础上，分析了几种成熟应用的灭火系统，指出了地下空间火灾扑救的技术难点，并在此基础上提出了一些有效的解决方案。
[关键词]地下空间；火灾；灭火技术
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0376-01
随着我国经济建设的发展，各种地下空间（如隧道、地铁、地下超市、地下商场等）使用越来越普遍[1]。地下空间的特殊性使得其消防安全十分重要。地下空间火灾的危险性与危害性比地上建筑物火灾要大得多，在火灾发生时，由于通风不足，燃烧不充分，一氧化碳等其他有毒有害气体浓度迅速增长，同时地下空间排烟排热条件差，烟量大且热量积聚快。人员疏散方向与烟气的扩散方向是相同的，所以地下空间火灾一旦发生极易产生群死群伤的严重后果。根据国内外资料统计，地下空间发生火灾造成的人员伤亡绝大多数是烟气中的有毒气体。所以在地下空间建筑日益大型化、多样化的今天，做好防火和灭火工作尤为必要。
一、地下空间火灾特点
地下空间的狭小与封闭性加大了火灾时的发烟量，加快了烟气充满地下空间的时间。地下空间火灾中物质燃烧而产生的烟气可以在极短时间内，从起火点迅速扩散到所有角落[2]。物质燃烧生成的热量和烟气由于地下空间封闭的影响而滞留在工程内部得不到有效排除；同时，由于空间相对封闭，火灾时的新鲜空气得不到及时补充，形成不完全燃烧，从而比宝剑燃烧产生更大量的烟气。由于空间封闭体积又小，因而烟气很快充斥地下空间，增大了烟气的危害。地下空间火灾时的烟气扩散对人员疏散构成了极大的威胁，因为两者在人员的出入口会有较大的交汇，因而更需要注意防范。
二、地下空间灭火难点
由于人员疏散通道主要是地下空间的出入口，因而消防救援力量要进入火灾现场没有其他途径，人员的交叉造成时机延误；地下空间火灾产生的烟气很容易充满整个地下空间，使消防人员很难侦察火情，判别不了着火点，不能实施有效的指挥和扑救；地下空间的自动消防灭火系统在无法扑灭火源的情况下，地下空间可调用的灭火装备受到诸多限制，靠近不了火场，难以发挥作用；救援人员往往会由于高温和烟气的阻碍而被迫退出，有时可能还需要被救援[2]。因而地下空间的灭火救援显得尤为艰难。
三、当前地下空间主要灭火技术
1、消防水炮
消防水炮是扑救大型火灾的重要工具，在大型地下建筑也有广泛应用。相对于常规消防系统，智能消防水炮灭火系统具有以下特点：管线安全隐蔽且简单；对火场的穿透力较强，不易雾化；其属定点灭火系统，用水量少，仅对区域喷水不，灭火效率高；其还有集中监控功能，能及时报告火灾信息[3]。
2、消防水幕
消防水幕即将水洒成幕帘状[4]，用以冷却简易防火分隔物，可直接作防火分隔的一种自动喷水消防系统。研究表明，消防水幕具有衰减热辐射的能力。秦俊[5]等对贮油罐区防火水幕技术进行模拟实验研究，测得水幕的隔热效率为97%。可以看出其减弱热辐射的能力。而且水幕具有阻隔有毒气体的能力，而且水幕排列越密，隔烟效果越明显；对难溶和易溶于水的毒气的阻挡和稀释效率为70%和85%以上；而且加入特定药剂后，其效率能提高到90%以上。因此，在地下空间安装水幕消防系统，其隔烟和热辐射的能力会使地下空间的消防疏散更有效率。
3、细水雾
细水雾作为一个开发成熟，应用广泛的有效灭火系统在地下空间建筑中也得到的普遍应用。细水雾灭火系统的机理主要有气相冷却；隔氧作用；衰减热辐射；火焰拉伸等方面的作用。细水雾与传统水喷淋比较具有较大优势，不仅其耗水量小了一个数量级，而且增加了灭火有效性[6]。
除了上述灭火系统外，还有固定式消火栓箱，内部装有干粉灭火剂，能及时扑救小火源。这些灭火装置都能在地下空间发生火灾及时发挥效用，使火灾不致扩大，从而争取疏散时间，减小火灾损失。
四、展望
地下空间火灾的严峻性促使国内外学者对其作了大量研究。Jae Seong Roh[7]等人研究了站台屏蔽门在发生地铁火灾时对人员疏散的影响，表明站台屏蔽门能有效地为防火疏散提供更多的有效时间。Manahu[8]等针对疏散通道与火灾烟气的运动方向一致造成的潜在危害，研究了火灾发生时烟气朝上部运动时造成的危害性，提出了在地下空间下部修建消防疏散层的建议，让人员在发生火灾时向下部紧急疏散，从而与烟气在空间无交叉，其用FDS验证了该设想的有效性，为地下空间消防工作提出另一个方向。另外[9]，在地下空间建筑中应做到严格控制防火分区设置、严禁使用可燃装修材料、强化火灾的早期的探测与报警等技术。当然，这也要从经济性和安全性等综合效益角度来考量。
我国目前地下空间建筑发展趋势较快，地下建筑必将越来越多，地下空间火灾造成的内部人员伤亡人、数会逐年增加。地下火灾消防安全是目前消防研究的热点领域之一，已取得了许多研究成果，但仍有大量的问题需要进一步研究。本文从地下空间火灾的特点以及现有的几种灭火剂论述了地下空间灭火技术现状，并分析了地下空间火灾在灭火时的难点，提出了几点解决问题的可能途径，具有一定的参考意义。
参考文献
[1]成剑林，邹声华，刘学涌.地下空间火灾模拟研究[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2005，27（5）：74-76
[2]周竹虚.地下空间的火灾特点[J].中国学术期刊电子出版社，2010
[3]闵永林.大空间智能消防水炮灭火系统研究[D].上海：上海大学，2010
[4]宋慧丽.消防水幕系统的研究现状概述[J].价值工程，2012
[5]秦俊等.贮油罐区防火水幕模拟实验研究[J].火灾科学，1999，8（4）：38-42
[6]刘江虹，廖光煊等.细水雾灭火技术研究与进展[J].科学通报，2003，48（8）：761-767
[7]Jae Seong Roh， Hong Sun Ryou， Won Hee Park.CFD simulation and assessment of life safety in a subway train fire[J]. Tunnelling and Underground Space Technology， 2009，24：447-453
[8]Manabu Tsukahara， Yusuke Koshiba， Hideo Ohtani. Effectiveness of downward evacuation in a large-scale subway fire using Fire Dynamics Simulator[J]. Tunnelling and Underground Space Technology， 2011，26：573-581
[9]林熙，施晓文.地下空间火灾特点初步探讨[J].安全与健康，2009：34-35
[关键词]地下空间；火灾；灭火技术
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0376-01
随着我国经济建设的发展，各种地下空间（如隧道、地铁、地下超市、地下商场等）使用越来越普遍[1]。地下空间的特殊性使得其消防安全十分重要。地下空间火灾的危险性与危害性比地上建筑物火灾要大得多，在火灾发生时，由于通风不足，燃烧不充分，一氧化碳等其他有毒有害气体浓度迅速增长，同时地下空间排烟排热条件差，烟量大且热量积聚快。人员疏散方向与烟气的扩散方向是相同的，所以地下空间火灾一旦发生极易产生群死群伤的严重后果。根据国内外资料统计，地下空间发生火灾造成的人员伤亡绝大多数是烟气中的有毒气体。所以在地下空间建筑日益大型化、多样化的今天，做好防火和灭火工作尤为必要。
一、地下空间火灾特点
地下空间的狭小与封闭性加大了火灾时的发烟量，加快了烟气充满地下空间的时间。地下空间火灾中物质燃烧而产生的烟气可以在极短时间内，从起火点迅速扩散到所有角落[2]。物质燃烧生成的热量和烟气由于地下空间封闭的影响而滞留在工程内部得不到有效排除；同时，由于空间相对封闭，火灾时的新鲜空气得不到及时补充，形成不完全燃烧，从而比宝剑燃烧产生更大量的烟气。由于空间封闭体积又小，因而烟气很快充斥地下空间，增大了烟气的危害。地下空间火灾时的烟气扩散对人员疏散构成了极大的威胁，因为两者在人员的出入口会有较大的交汇，因而更需要注意防范。
二、地下空间灭火难点
由于人员疏散通道主要是地下空间的出入口，因而消防救援力量要进入火灾现场没有其他途径，人员的交叉造成时机延误；地下空间火灾产生的烟气很容易充满整个地下空间，使消防人员很难侦察火情，判别不了着火点，不能实施有效的指挥和扑救；地下空间的自动消防灭火系统在无法扑灭火源的情况下，地下空间可调用的灭火装备受到诸多限制，靠近不了火场，难以发挥作用；救援人员往往会由于高温和烟气的阻碍而被迫退出，有时可能还需要被救援[2]。因而地下空间的灭火救援显得尤为艰难。
三、当前地下空间主要灭火技术
1、消防水炮
消防水炮是扑救大型火灾的重要工具，在大型地下建筑也有广泛应用。相对于常规消防系统，智能消防水炮灭火系统具有以下特点：管线安全隐蔽且简单；对火场的穿透力较强，不易雾化；其属定点灭火系统，用水量少，仅对区域喷水不，灭火效率高；其还有集中监控功能，能及时报告火灾信息[3]。
2、消防水幕
消防水幕即将水洒成幕帘状[4]，用以冷却简易防火分隔物，可直接作防火分隔的一种自动喷水消防系统。研究表明，消防水幕具有衰减热辐射的能力。秦俊[5]等对贮油罐区防火水幕技术进行模拟实验研究，测得水幕的隔热效率为97%。可以看出其减弱热辐射的能力。而且水幕具有阻隔有毒气体的能力，而且水幕排列越密，隔烟效果越明显；对难溶和易溶于水的毒气的阻挡和稀释效率为70%和85%以上；而且加入特定药剂后，其效率能提高到90%以上。因此，在地下空间安装水幕消防系统，其隔烟和热辐射的能力会使地下空间的消防疏散更有效率。
3、细水雾
细水雾作为一个开发成熟，应用广泛的有效灭火系统在地下空间建筑中也得到的普遍应用。细水雾灭火系统的机理主要有气相冷却；隔氧作用；衰减热辐射；火焰拉伸等方面的作用。细水雾与传统水喷淋比较具有较大优势，不仅其耗水量小了一个数量级，而且增加了灭火有效性[6]。
除了上述灭火系统外，还有固定式消火栓箱，内部装有干粉灭火剂，能及时扑救小火源。这些灭火装置都能在地下空间发生火灾及时发挥效用，使火灾不致扩大，从而争取疏散时间，减小火灾损失。
四、展望
地下空间火灾的严峻性促使国内外学者对其作了大量研究。Jae Seong Roh[7]等人研究了站台屏蔽门在发生地铁火灾时对人员疏散的影响，表明站台屏蔽门能有效地为防火疏散提供更多的有效时间。Manahu[8]等针对疏散通道与火灾烟气的运动方向一致造成的潜在危害，研究了火灾发生时烟气朝上部运动时造成的危害性，提出了在地下空间下部修建消防疏散层的建议，让人员在发生火灾时向下部紧急疏散，从而与烟气在空间无交叉，其用FDS验证了该设想的有效性，为地下空间消防工作提出另一个方向。另外[9]，在地下空间建筑中应做到严格控制防火分区设置、严禁使用可燃装修材料、强化火灾的早期的探测与报警等技术。当然，这也要从经济性和安全性等综合效益角度来考量。
我国目前地下空间建筑发展趋势较快，地下建筑必将越来越多，地下空间火灾造成的内部人员伤亡人、数会逐年增加。地下火灾消防安全是目前消防研究的热点领域之一，已取得了许多研究成果，但仍有大量的问题需要进一步研究。本文从地下空间火灾的特点以及现有的几种灭火剂论述了地下空间灭火技术现状，并分析了地下空间火灾在灭火时的难点，提出了几点解决问题的可能途径，具有一定的参考意义。
参考文献
[1]成剑林，邹声华，刘学涌.地下空间火灾模拟研究[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2005，27（5）：74-76
[2]周竹虚.地下空间的火灾特点[J].中国学术期刊电子出版社，2010
[3]闵永林.大空间智能消防水炮灭火系统研究[D].上海：上海大学，2010
[4]宋慧丽.消防水幕系统的研究现状概述[J].价值工程，2012
[5]秦俊等.贮油罐区防火水幕模拟实验研究[J].火灾科学，1999，8（4）：38-42
[6]刘江虹，廖光煊等.细水雾灭火技术研究与进展[J].科学通报，2003，48（8）：761-767
[7]Jae Seong Roh， Hong Sun Ryou， Won Hee Park.CFD simulation and assessment of life safety in a subway train fire[J]. Tunnelling and Underground Space Technology， 2009，24：447-453
[8]Manabu Tsukahara， Yusuke Koshiba， Hideo Ohtani. Effectiveness of downward evacuation in a large-scale subway fire using Fire Dynamics Simulator[J]. Tunnelling and Underground Space Technology， 2011，26：573-581
[9]林熙，施晓文.地下空间火灾特点初步探讨[J].安全与健康，2009：34-35