洁净工程中坑、地道式人防工程消防安全措施

1 坑、地道式人防工程的火灾特征及危害

坑、地道式人防工程都是建造在土壤或岩石中的，对外部发生的各种灾害具有较强的防护能力，其本身不易受到火灾的危害。但由于空间封闭，人们在其中方向感往往较差，一旦内部发生火灾要比地面上严重的多，救援和紧急疏散都存在着极大的困难。

火灾危害主要是热量、烟气和缺氧这三种因素的作用。考虑到坑、地道式人防工程特殊的空间结构环境，其火灾的特征主要有：

1.1 含氧量急剧下降

坑、地道式人防工程空间上的相对封闭性，决定了其中的空气一时不能迅速补充，空间内的含氧量急剧下降。研究表明，空气中含氧量降至15%时，人体肌肉活动能力下降；降至 10%~14% 时，人体四肢无力，判断能力低，易迷失方向；降至6 % ~10 % 时，人即刻晕倒，失去逃生的能力。因此，《国际消防法规》规定，空气中的含氧量降到10 % 以前，人员应全部疏散。

1.2 发烟量大、排烟困难、烟气危害性大

发生火灾时，由于新鲜空气供给不足，燃烧不充分，导致CO 等有毒烟气的大量产生，既降低了空间的能见度，也加大了疏散人群窒息的可能性。

1.3 散热条件差、温度高、燃烧时间长

由于被岩石和土壤包裹，通风口面积有限热交换困难。当火灾发生时，烟气形成的高温气流会对人体产生巨大的影响。若不加以控制这些流动性强的有毒气体，则会在有限的地下空间内流窜，无孔不入，短时间内即充满整个地下空间，给建筑内的人员和救灾人员造成严重威胁。

1.4 人员疏散困难、扑救困难、伤亡严重

坑、地道式人防工程发生火灾时，人员的逃生和疏散极其困难，主要表现在以下几个方面：一是燃烧时会产生大量的热、烟以及有毒气体使人窒息中毒；二是地下工程的火灾是人员从内部向外疏散，而扑救人员从口部进入工程，没有其他途径，因而人流交叉、延误时机；三是烟雾充满整个地下空间，使扑救人员难以侦察火情、判别不了着火点，不能实施有效的指挥和扑救。

2 预防火灾的对策

通过对坑、地道式人防工程火灾的特点分析，可见防火的关键在于人员疏散和扑救难度两个方面，那么防火对策的制定，只需围绕这两个方面进行即可，目前，普遍的做法有以下几点：

2.1 合理规划工程布局

强化对坑、地道式人防工程空间建设的指导，加大与地面总体规划的结合度，以及与其他地下通道之间要有可靠的防火分隔，完善防火设计，使其空间的建设得以有序发展，形成科学合理的地下空间网络体系。合理规划布局主要体现在：（1）加强对地面出入口的预留控制；（2）强化对地下空间开发利用功能的规划。在功能规划上，避免在有人空间因功能安排原因，将一些易燃易爆的材料用于地下空间的建设与使用，从而保证地下空间的安全使用。

2.2 增强疏散通道能力

在坑、地道式人防工程地下空间中，尽可能在室内外环境间提供视觉上的联系，以加强方向感，并设有应急出口指示灯。这种方法，从防灾角度讲，易于理解的空间系统就意味着地下空间的布局要尽可能的简单、清晰、平面规整、划一，避免过多的曲折；内部空间完整易辨识，减少不必要的变化和高低错落；通道网络简单、直捷，在主要通道的交汇点处可将空间放大，既丰富了空间，又方便人们识路，对于人员疏散也很有利。要注意设置适合大规模地下空间的疏散指示系统。同时，还应注意发挥消防电梯在地下建筑尤其是相对深层的地下建筑的疏散作用。

2.3 控制空间分区设置

按照坑、地道式人防工程的空间环境特点进行分区设置，主要有以下两点作用。一是设置防火分区，由于火灾疏散和扑救困难的特点，设置防火分区这一点就显得更加重要和有效；二是设置防烟分区，强化防、排烟措施。通过防烟分区内的排烟口，用排烟风机强制性地将烟气排至室外，限制及改变烟气扩散方向，防止烟气任意蔓延扩大，为人员疏散创造安全条件或争取时间。

2.4 合理选择装修材料

由于火灾的蔓延速度、爆燃出现的时间及所产生的烟气种类与装修材料的类型和温度有很大关系（如表1），因此，装修材料应尽量采用难燃材料。（1）疏散走道、封闭楼梯间、防烟楼梯间等人员疏散部位的墙和顶部应采用非燃材料。严禁使用塑料类使用塑料类制品作装修材料；（2）管道穿越防火墙、楼板及设有防火门的隔墙时，应用非燃材料将管道周围的空隙紧密填塞；（3）通过防火墙或设有防火门的隔墙下的地沟，应将防火墙或隔墙伸至地沟底板。当风道通过防火墙或设有甲级防火门的隔墙时，应采取阻火措施。

2.5 加强火灾自救能力

地下空间应加强火灾自救能力，主要表现在以下三方面：（1）应当针对坑、地道式人防工程的空间特点设计火灾探测报警器，目前最有前景的系统要属基于无线传感器网络设计方向；（2）结合地下空间环境特点，完善自动喷水灭火系统，使报警即灭火，火熄即停止，以节省能源。

3 火灾探测技术探讨

早期的火灾报警系统多采用有线方式，但随着时间的推移，各场所配置的有线报警系统因其采用硬线连接，线路发生老化或遭到腐蚀、磨损，故障发生率和误报率大大提高，给消防部门带来了极大的困扰，加之有线系统耗材多、造价高、功耗大、抗干扰能力低，设计、施工与维护复杂，扩展性能差，布线繁琐，影响美观等缺点，有线系统渐渐的被无线系统所取代。

目前，基于无线传感器网络的火灾报警系统研究正展现其旺盛的生命力，在各大高校、研究所以及其他部门中掀起了一股热潮。但从目前的研究成果来看，技术还不够成熟，仍然受到一些关键技术的限制。下面摘录几个比较典型的应用进行探讨。刘士兴，顾勤冬，张永明，杞宁设计了一种基于无线传感器网络的火灾报警系统，优点在于保证古建筑结构完整性的同时，降低了布线的难度及成本，实现了古建筑火灾早期探测的价值，并且考虑到了无线火灾探测器的电信号传输过程中会受到建筑物内墙壁等结构的阻碍而造成衰减这个重要的因素；缺点在于没有给火灾监控中心提供火灾的具体信息（包括发生的位置、时间等）。张静设计了一种基于ZigBee技术的火灾自动报警系统，利用 Zigbee 短距离、低成本、低功耗、易实现、安全可靠的特点实现了室内火警监测和对消防人员的无线定位，但是该设计没能考虑信号传输过程中的能量损失，以及在火灾探测器的选择上的单一性，迫使这种系统使用面过于狭窄。但考虑到无线报警系统的诸多优点，再整合现有的研究成果，无线火灾报警系统的发展空间将会极大的得到提升，使无线系统的应用更加广泛。

4 展望

结合现有的无线火灾报警系统，以及坑、地道式人防工程的空间结构特点，本文认为将来的警系统在现有功能的基础之上，应该还包含以下几个功能：

（1）无线传感器网络的多参数火灾探测数据并加以融合的能力。此功能可以使系统实现对重要场所烟雾、温湿度等火灾特征参数进行实时无线监控，在古建筑保护、危险源检测等方面有其独特的优势，特别适于不宜布线的特殊场所的消防工程。

（2）无线传感器网络的终端定位。此功能的实现，可以避免消防人员在对火灾环境危险程度未知的情况下直接进入现场进行侦查和灭火工作。

（3）安全逃生路线规划导引。此功能的实现是通过微型传感器组成的传感器网络探测到火灾后，迅速筛选出最佳逃生路线，指导逃生人员实行自救。随着对坑、地道式人防工程的大面积开发利用，消防安全越来越受到人们的关注。在加强地下空间规划编制和防火设计工作的同时，我们应该加大对已开发或正在开发的坑、地道式人防工程的消防安全管理工作，应以预防为主，做好平时的防火安全管理。