地下空間的防災和安全技術

張麗媛 王 威

(鄭州大學 土木工程學院，河南 鄭州 450001)

近年來，中國的城市建設發展迅速，然而隨著拆遷、剩余建設用地等問題日益嚴重，開發地下空間將成為解決城市化問題的重要途徑，城市地下空間是寶貴的土地資源、經濟資源和戰備資源，同時地下空間具有良好的熱穩定性、恒濕度、高仿護性和易控制性，地下空間的開發利用將在中國建設資源節約型城市方面做出貢獻。然而我們在注意到地下空間有眾多優點的同時也不能忽視地下空間在安全方面的缺陷，地下空間與地上相比有其獨特的環境特性，在進行防災和安全分析的時候必須注意，主要表現在以下幾點:(1)封閉性，出入口的數量和布置都受到很大的限制;(2)隔離性，放生災害時地上很難掌握地下空間的情況;(3)救災設備規模大，難以進入地下空間;(4)遠離地面，災害發生時人們難以及時逃離。

只有認識到地下固有的防災特性，仔細研究過去發生的災害事例和先進國家的防災理念和防災技術，制定正確的政策，加強預防，才能真正做到地下空間的安全。地下空間面臨的災害主要有自然災害和人為災害，包括地震、水災、火災、空氣污染、戰爭等，其中火災是最具威脅的，其次是水災，下面主要針對火災和水災進行論述，介紹其發生原因和預防、應對的措施。

1 火災的原因、預仿和應對

火災的發生原因主要有人為失誤、線路老化和電氣設備使用不當等，一旦火災放生就可以誘發二次和三次災害，火災的危害主要是煙流，地下空間由于其封閉性煙的流動方向主要是沿著通道向出口流動，正好和人們的避難方向一致，使通道里面能見度降低，這也是造成人們迷失方向、窒息死亡的主因。隨著地下開發向著大縱深和大深度的方向發展，這種情況將越發嚴重，同時火災也造成了嚴重的經濟損失，損壞了地下建筑結構，修復難度非常大。

預防火災主要通過兩種途徑，一是采用不燃的結構材料，及時更換老化的線路，二是加強人們的意識，不違反地下空間的相關安全條例，這樣可以大大減少火災發生的可能性。

應對火災的措施主要有以下兩方面內容:一是建立良好的滅火系統和警報系統，裝備先進的設備和器材。在地下空間布置足夠多的火災傳感器，當火災發生時能夠及時向防災總控制室傳遞信息，經計算機處理和人工的證實后發出警報，讓現場人員聽到后迅速撤離，同時傳遞火災現場的信息，遠距離操控滅火系統進行撲滅，開啟通風排煙系統，斷開相應位置的可燃氣管路防止放生爆炸，使火災剛發生的時候就被排除或者得到抑制。二是建立完善的人員逃生系統，使人們可以盡快的逃離火災區域。當火災發生時，人們往往非常驚恐而容易迷路，為此需要建立完善的照明和指示系統在災害發生時指引人們有序撤離，為避免引起人們的焦慮，在建筑設置上首先要力求簡潔明了，平面布置要規則，減少不必要的轉折和高低分布，同時要設置防火和防煙分區，減慢火災傳遞的速度，在地下中心位置設置休息廣場等緩沖區，便于集中疏散人員，撫慰人們的驚慌心理。

2 水災的原因、預防和應對

水災素來是我國城市重點防御的自然災害之一，我國有100 多個大城市大都臨江建設，這其中部分城市的高程處于江河洪水位之下，無論是江河潰堤或者是暴雨引起的城市內澇都會殃及地下空間，此外城市給排水管道的破裂或者地下空間的水泵停止工作都會使地下空間面臨浸水，相比于地上，地下空間的水災事故雖然不多，但是一旦發生，地下空間的水位將迅速上升，造成的危害將遠遠超過地面同類事件，同時還會造成二次和三次災害，因而地下空間的防水設置和應急必須得到重視。

水災對地下空間的威脅途徑主要有兩種，一是發生口部灌水，大量的水通過地下空間的入口等地面設施進入其中，嚴重時甚至會波及整個相通區域，二是是由于發生水災后周圍地下水位的上升，工程襯砌長時間被飽和土包圍，在地下空間防水薄弱的部位同樣會滲入地下水，輕者污染墻面，嚴重者會引起鋼筋的腐蝕造成結構破壞。

地下空間預防水災的方法主要有:一是加強地面的防洪能力，使洪水可以迅速疏散，同時地下空間的出入口、進排風口和排煙口都要高于當地最高洪水位，防止水向地下空間的倒灌。在地下空間排往江河、溝渠或市政污水管的出水口，均應設置隔水閥門并布置機械排水系統，需要時將水排往其他高處以防倒灌。二是在地下空間的口部設置防護密閉門，一旦洪水淹沒口部，立即關閉防護門，阻止水向地下空間深處蔓延，從長遠的角度看，如果能夠在地下空間深處建成大型貯水系統，不僅將減輕地面的泄洪壓力，還可以將這些水處理后用于解決城市的飲用水問題。

應對水災的主要問題是如何組織人員迅速撤離，由于普通人員對于地下環境的熟悉程度較地上要低很多，因此預先建立水災疏散管理機制是十分重要的，對疏散方向、逃生路線進行提前規劃，一旦發生水災立即在現場組織管理人員進行指揮，抓住最寶貴逃生時間。最明顯的一個例子是濟南銀座購物廣場，2007年7月18 日由于遭到特大暴雨，濟南護城河水暴漲沖毀了廣場北側的防洪設施，洶涌的大水沖毀了所有的玻璃門灌入地下廣場，商場內積水達到1.6 米，正是由于管理方啟動了防水災預案，場內一萬多名顧客及上千名員工安全轉移，無人傷亡。

3 結論

相比于發達國家如美國、日本、法國，我國的地下空間利用的歷史比較短，在建設管理經驗方面不足，人們大都看到了地下空間的安全性，卻往往對地下空間的防災關注不夠，但是這些災害一旦發生都是致命的，隨著我國地下空間的開發，流動人員將越來越多，不僅需要我們提前做好防護工作也需要有序地組織防災演練，同時結合計算機、傳感器、攝像頭的智能聯動全力應對災害，努力做好地下空間的安全工作。

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