潔凈工程中坑、地道式人防工程消防安全措施

1 坑、地道式人防工程的火災特征及危害

坑、地道式人防工程都是建造在土壤或巖石中的，對外部發生的各種災害具有較強的防護能力，其本身不易受到火災的危害。但由于空間封閉，人們在其中方向感往往較差，一旦內部發生火災要比地面上嚴重的多，救援和緊急疏散都存在著極大的困難。

火災危害主要是熱量、煙氣和缺氧這三種因素的作用。考慮到坑、地道式人防工程特殊的空間結構環境，其火災的特征主要有：

1.1 含氧量急劇下降

坑、地道式人防工程空間上的相對封閉性，決定了其中的空氣一時不能迅速補充，空間內的含氧量急劇下降。研究表明，空氣中含氧量降至15%時，人體肌肉活動能力下降；降至 10%~14% 時，人體四肢無力，判斷能力低，易迷失方向；降至6 % ~10 % 時，人即刻暈倒，失去逃生的能力。因此，《國際消防法規》規定，空氣中的含氧量降到10 % 以前，人員應全部疏散。

1.2 發煙量大、排煙困難、煙氣危害性大

發生火災時，由于新鮮空氣供給不足，燃燒不充分，導致CO 等有毒煙氣的大量產生，既降低了空間的能見度，也加大了疏散人群窒息的可能性。

1.3 散熱條件差、溫度高、燃燒時間長

由于被巖石和土壤包裹，通風口面積有限熱交換困難。當火災發生時，煙氣形成的高溫氣流會對人體產生巨大的影響。若不加以控制這些流動性強的有毒氣體，則會在有限的地下空間內流竄，無孔不入，短時間內即充滿整個地下空間，給建筑內的人員和救災人員造成嚴重威脅。

1.4 人員疏散困難、撲救困難、傷亡嚴重

坑、地道式人防工程發生火災時，人員的逃生和疏散極其困難，主要表現在以下幾個方面：一是燃燒時會產生大量的熱、煙以及有毒氣體使人窒息中毒；二是地下工程的火災是人員從內部向外疏散，而撲救人員從口部進入工程，沒有其他途徑，因而人流交叉、延誤時機；三是煙霧充滿整個地下空間，使撲救人員難以偵察火情、判別不了著火點，不能實施有效的指揮和撲救。

2 預防火災的對策

通過對坑、地道式人防工程火災的特點分析，可見防火的關鍵在于人員疏散和撲救難度兩個方面，那么防火對策的制定，只需圍繞這兩個方面進行即可，目前，普遍的做法有以下幾點：

2.1 合理規劃工程布局

強化對坑、地道式人防工程空間建設的指導，加大與地面總體規劃的結合度，以及與其他地下通道之間要有可靠的防火分隔，完善防火設計，使其空間的建設得以有序發展，形成科學合理的地下空間網絡體系。合理規劃布局主要體現在：（1）加強對地面出入口的預留控制；（2）強化對地下空間開發利用功能的規劃。在功能規劃上，避免在有人空間因功能安排原因，將一些易燃易爆的材料用于地下空間的建設與使用，從而保證地下空間的安全使用。

2.2 增強疏散通道能力

在坑、地道式人防工程地下空間中，盡可能在室內外環境間提供視覺上的聯系，以加強方向感，并設有應急出口指示燈。這種方法，從防災角度講，易于理解的空間系統就意味著地下空間的布局要盡可能的簡單、清晰、平面規整、劃一，避免過多的曲折；內部空間完整易辨識，減少不必要的變化和高低錯落；通道網絡簡單、直捷，在主要通道的交匯點處可將空間放大，既豐富了空間，又方便人們識路，對于人員疏散也很有利。要注意設置適合大規模地下空間的疏散指示系統。同時，還應注意發揮消防電梯在地下建筑尤其是相對深層的地下建筑的疏散作用。

2.3 控制空間分區設置

按照坑、地道式人防工程的空間環境特點進行分區設置，主要有以下兩點作用。一是設置防火分區，由于火災疏散和撲救困難的特點，設置防火分區這一點就顯得更加重要和有效；二是設置防煙分區，強化防、排煙措施。通過防煙分區內的排煙口，用排煙風機強制性地將煙氣排至室外，限制及改變煙氣擴散方向，防止煙氣任意蔓延擴大，為人員疏散創造安全條件或爭取時間。

2.4 合理選擇裝修材料

由于火災的蔓延速度、爆燃出現的時間及所產生的煙氣種類與裝修材料的類型和溫度有很大關系（如表1），因此，裝修材料應盡量采用難燃材料。（1）疏散走道、封閉樓梯間、防煙樓梯間等人員疏散部位的墻和頂部應采用非燃材料。嚴禁使用塑料類使用塑料類制品作裝修材料；（2）管道穿越防火墻、樓板及設有防火門的隔墻時，應用非燃材料將管道周圍的空隙緊密填塞；（3）通過防火墻或設有防火門的隔墻下的地溝，應將防火墻或隔墻伸至地溝底板。當風道通過防火墻或設有甲級防火門的隔墻時，應采取阻火措施。

2.5 加強火災自救能力

地下空間應加強火災自救能力，主要表現在以下三方面：（1）應當針對坑、地道式人防工程的空間特點設計火災探測報警器，目前最有前景的系統要屬基于無線傳感器網絡設計方向；（2）結合地下空間環境特點，完善自動噴水滅火系統，使報警即滅火，火熄即停止，以節省能源。

3 火災探測技術探討

早期的火災報警系統多采用有線方式，但隨著時間的推移，各場所配置的有線報警系統因其采用硬線連接，線路發生老化或遭到腐蝕、磨損，故障發生率和誤報率大大提高，給消防部門帶來了極大的困擾，加之有線系統耗材多、造價高、功耗大、抗干擾能力低，設計、施工與維護復雜，擴展性能差，布線繁瑣，影響美觀等缺點，有線系統漸漸的被無線系統所取代。

目前，基于無線傳感器網絡的火災報警系統研究正展現其旺盛的生命力，在各大高校、研究所以及其他部門中掀起了一股熱潮。但從目前的研究成果來看，技術還不夠成熟，仍然受到一些關鍵技術的限制。下面摘錄幾個比較典型的應用進行探討。劉士興，顧勤冬，張永明，杞寧設計了一種基于無線傳感器網絡的火災報警系統，優點在于保證古建筑結構完整性的同時，降低了布線的難度及成本，實現了古建筑火災早期探測的價值，并且考慮到了無線火災探測器的電信號傳輸過程中會受到建筑物內墻壁等結構的阻礙而造成衰減這個重要的因素；缺點在于沒有給火災監控中心提供火災的具體信息（包括發生的位置、時間等）。張靜設計了一種基于ZigBee技術的火災自動報警系統，利用 Zigbee 短距離、低成本、低功耗、易實現、安全可靠的特點實現了室內火警監測和對消防人員的無線定位，但是該設計沒能考慮信號傳輸過程中的能量損失，以及在火災探測器的選擇上的單一性，迫使這種系統使用面過于狹窄。但考慮到無線報警系統的諸多優點，再整合現有的研究成果，無線火災報警系統的發展空間將會極大的得到提升，使無線系統的應用更加廣泛。

4 展望

結合現有的無線火災報警系統，以及坑、地道式人防工程的空間結構特點，本文認為將來的警系統在現有功能的基礎之上，應該還包含以下幾個功能：

（1）無線傳感器網絡的多參數火災探測數據并加以融合的能力。此功能可以使系統實現對重要場所煙霧、溫濕度等火災特征參數進行實時無線監控，在古建筑保護、危險源檢測等方面有其獨特的優勢，特別適于不宜布線的特殊場所的消防工程。

（2）無線傳感器網絡的終端定位。此功能的實現，可以避免消防人員在對火災環境危險程度未知的情況下直接進入現場進行偵查和滅火工作。

（3）安全逃生路線規劃導引。此功能的實現是通過微型傳感器組成的傳感器網絡探測到火災后，迅速篩選出最佳逃生路線，指導逃生人員實行自救。隨著對坑、地道式人防工程的大面積開發利用，消防安全越來越受到人們的關注。在加強地下空間規劃編制和防火設計工作的同時，我們應該加大對已開發或正在開發的坑、地道式人防工程的消防安全管理工作，應以預防為主，做好平時的防火安全管理。