地下建筑設計中的防火設計問題探究

李書硯

在城市空間日益緊張的局勢下，地下空間利用逐漸受到重視，由此地下建筑修建項目日益增多。而在設計階段，為保障建筑使用的安全性，則需注重防火設計。尤其是近年來地下火災事故的頻發，對人們的生命財產安全產生巨大威脅。因此相關設計人員需要充分把握地下建筑設計中的防火設計要點，以此提高安全性。

一、地下建筑發生火災的特點

根據建筑防火設計要求，其一般將防火和隔火措施設置在地上建筑中，對于地下建筑的防范力度不足。從而導致其一旦出現火災事故，則會釀成比較嚴重的后果。綜合當前地下建筑的特征，其發生火災時，往往存在以下特點。

煙量大。因為地下建筑沒有門窗等通風設施，當發生火災時，內部煙霧無法有效擴散，從而導致在建筑物內集聚。而且受高溫煙氣的影響，部分易燃性建筑材料將會被點燃，很容易分解出大量的有毒有害氣體，對被困以及施救人員等均會產生較大的安全威脅。

溫度高。受地下建筑封閉性的影響，在大量煙霧聚集的同時，也會產生較高的熱量。并且在通風和散熱效果不佳的條件下，很容易導致地下建筑的室內溫度大幅上升，甚至可能出現轟燃等現象。瞬間產生大量有害氣體，對人體造成巨大危害。

泄爆能力差。地下建筑不同于地面建筑，其通風條件有限。如果出現火災爆炸，則無法及時、充足的泄爆，可能出現二次爆炸的可能。并且威力更大、破壞性更強，加劇火災危害程度。

人員疏散困難。地下建筑所具有的封閉性特點會阻礙人員快速疏散，同時其照明大多是依靠電路。但出現火災事故時，人工照明電路極易發生損毀，影響被困人員判斷逃生路線，進而擴大火災損失和威脅。

撲救難度較大。受限于地下建筑的結構以及封閉性等特征，難以及時有效地探明火災情況。難以在短時間內控制地下建筑的火勢蔓延，阻礙滅火活動的開展。

二、地下建筑設計中的防火設計要點

1.防火防煙分區設計

結合地下建筑發生火災的顯著特點，則應當在建筑設計環節綜合考慮防火以及疏散、救援等要求，從而優化整體防火設計，盡量降低火災損失和危害。因此相關設計人員需要充分結合現有建筑規范，合理開展防火、防煙分區設計要點。其是從降低火災損失的角度出發，應當設置獨立的防火分區，通過關閉防火門、防火卷簾等避免火勢擴大，對人員造成危害，可將火災事故控制在最小范圍內。以地下商業建筑防火設計為例，可在每個店鋪內設置小范圍的獨立防火分區。不過在目前實踐中，該設計方法對投資需求較大，而且建造難度較大。因此需要進行一定的優化改進，比如在地面建筑防火分區規范基礎上，根據地下建筑功能確定防火面積，通常是在500m2以下，并配備可靠的應急滅火裝備，如自動報警裝置、噴淋裝置等，對于大空間區域可適當擴大防火分區面積，但不得超過1000m2。

另外，如針對營業廳、展覽廳等特殊用途的地下建筑來說，如內部裝修符合規范，且設置有完善的防煙排煙設施，可將分區面積設計在2000m2以內。同時在設計過程中，如果地下建筑的總面積超過20000m2，可不設置門窗、洞口等防火墻分隔設施。一般可采用下沉式廣場的設計形式，如圖1所示。促使其形成半開放式空間，與地下建筑相連通。能夠有效阻止相鄰區域發生火災時的蔓延趨勢。并且在適當位置設計防火隔間，采用實體防火墻、常開式甲級防火門等對火災進行分隔。并要結合防火分區設計避難走道以及防煙樓梯間，確保人員能夠在防火墻和防火門的保護下向外疏散。

圖1 地下建筑下沉式廣場防火設計示意圖

2.通風及空調防火設計

地下建筑最突出的特征即是具有一定的密閉性，在實際防火設計工作中，相關人員必須綜合考慮其通風有限的現狀，加強對空調系統以及通風管路的優化設計。比如結合防火分區的規劃，合理設計通風管的走向，并注重應用不易燃的金屬材料，對部分特殊部位也可采用不易燃的非金屬材料，需要結合具體需求而定。對于排煙口以及風道的設計，則是在每個防煙區至少設計1個。最佳位置為吊頂面上，相關設計人員可結合建筑結構確定適宜的排煙口。對于排煙方式的選擇，可選用自然排煙和機械排煙。其中自然排煙適用于排煙口較大的地下建筑，如占用總面積的1/50以上時，可設置自然排煙設施，確保煙氣直接通向大氣。但要注意排煙口高于地表面，防范出現地面風倒灌等不利現象，盡量避免受到外部風的影響。而采用機械排煙方式，則應設計負壓排煙，合理創建疏散口正壓進風的有利條件，保障樓梯間以及主要疏散通道等形成無煙環境。對于排煙裝置的安裝位置可設計在走道、樓梯間、大面積室內空間等。

3.電氣防火設計

對于地下建筑各類活動的開展，主要依靠電力作為支撐。從防火設計的角度出發，為保障消防設施的功能有效發揮，應當確保電力防火設計的科學性和合理性。以便于在發生火災時，消防水泵、防煙以及排煙設備、火災自動報警器、電動防火門、應急消防燈等設施正常使用。同時在滅火救災以及疏散被困人員的過程中，必須要保障地下建筑有足夠的電量支撐。綜合考慮火災發生的特點，為防范短路損壞導致的斷電現象，可設計蓄電池組或發電機組等作為應急備用電源。并對各項備用電源采用封閉設計，遠離易燃易爆物品。另外，相比于地面建筑來說，地下建筑對用電設施的要求相對較高，為保障電力系統穩定運行，應當在防火設計中采用干式電力變壓器，針對專用房間內的變壓器需達到560kVA。同時合理選用防火設施的配套線路材料，盡量采用防火性能較好、絕緣性能優越的新材料，并具有防潮、耐腐蝕等特性。

4.安全疏散設計

在地下建筑的防火設計中，應當注重規劃足夠多的安全出口。一般情況下對每個防火分區的設計不少于2個，并且其中1個必須直接通往地面。相關人員還需注重實際發生火災時，需保證幾個鄰近防火分區能夠利用自身防火門，為其他分區提供安全疏散出口。對于疏散出口的方向設計，應避免同一方向，防范在逃生時出現密集、擁擠等情況，分流疏散人群。另外，針對直接通往地面的安全疏散通道設計，需要保障樓梯間與門具有適宜寬度，按照相關建筑防火規范，應當在1.5m以上。如地下建筑層數超過三層或與地面高度超過10m的空間，需設計相應的防煙樓梯間。并在最下層出口位置設計防火墻，保證其耐火強度應在3h以上，具體設計要求如表1所示，相關人員需要嚴格參考標準實施規劃設計。

三、結語

綜上所述，隨著當前地下建筑的利用率逐漸提升，為充分保障地下消防安全，需要在設計階段加強對防火設計要點的控制。在具體地下建筑工程實踐中，設計人員必須要合理把握防火防煙分區設計、通風及空調設計、電氣防火設計以及安全疏散出口設計等。從而貫徹落實“預防為主，防消結合”的設計方針，最大限度地減少火災事故對人們生命財產安全造成的危害和損失。