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地下商业街的火灾防护黄钊（万州消防支队，重庆万州 404000）摘要：在阐述地下商业街火灾发生的特点、过程、危害和破坏机理，分析当前地下商业街防火设计存在的问题的基础上，提出地下商业街火灾防护的措施和消防应急方案流程图，对其他地下公共建筑的火灾防护也具有一定的参考价值。关键词：商业；地下街；消防中图分类号：TU289 文献标识码：B 文章编号：1009-8135（2002）06-0112-06 1 引言地下商业街是指修建在城市繁华商业区域人流集散地之下的街道，为城市居民提供地下人行道，并在其一侧或两侧开设商店和布置各种服务设施的地下建筑空间，简称地下街。地下商业街最早出现在20世纪30年代。初期的地下商业街是由地下铁道的人行道或人行过街地道扩建而成。地下街一般建在市中心的闹市区，可以弥补中心区步行交通空间的不足，确保寒冷地区雨雪天气影响步行环境，便利地下铁道乘客换乘，在战时还能起防空作用。从20世纪60年代开始，我国开始大规模修建地下工程，其中绝大部分为人民防空工程；到了70年代，我国又提出了平战结合的方针，把已建的人民防空工程转为平时利用。据统计，我国目前地下建筑的层数逐步从单层发展为多层，最多达到地下11层，建筑规模也从最初的几百平方米，发展到现在的几万平方米，甚至几十万平方米，使用性质也从原来的功能单一的商业用房发展到集商贸、旅馆、游艺、餐饮、停车等，功能变得越来越复杂。地下商业街便是其中最主要的一种类型。随着地下商业街的广泛利用和不断兴建，在防火安全上带来许多不安全因素。如内部装修复杂、讲究；有些地下街使用钙塑板等高分子材料吊顶，墙面采用可燃材料作为贴面，一旦发生火灾，对扑救和安全疏散十分不利；还有一些大面积的地下街，常常是综合利用，上下层连通，无防火分隔，火灾隐患多，很不安全；更为重要的是，包括某些单位的领导在内的很多人，对地下街消防安全的重要性认识不足，在设计上考虑消防设施不多，投入使用后，在消防管理上也缺乏有力的组织和预防措施，万一发生火灾事故，后果将不堪设想。案例：江西南昌市福山地下贸易中心共有3层，总建筑面积7827.5 m2，第1层既是人行过道又是商场，第2层开设旅舍、饭店等，第3层为青年宫娱乐场，为典型的地下商业街布局。1988年9月15日0时40分，该贸易中心因柜台内的可燃物引起特大火灾，大火延烧了17个多小时才被扑灭，造成地下商业街中心线长约260m，宽6m，共1560m2面积的环形主干道及68户店面被烧毁，直接经济损失达148.7万余元。所幸火灾发生时为半夜，没有顾客，再加上第2、3层尚未正式开放，否则将会造成巨大的人员伤亡[1]。根据我国的火灾统计，从1997年到1999年，每年地下建筑火灾发生次数约为高层建筑的3～4倍，火灾中死亡人数约为高层建筑的5～6倍，造成的直接经济损失约为高层建筑的1～3倍，具体情况见表1。表1、1997年至1999年高层建筑与地下建筑火灾数据统计[2] [3] [4] 火灾损失火灾次数（次）死亡人数（人）直接经济损失（万元）年份 1997 1998 1999 1997 1998 1999 1997 1998 1999 高层建筑 1297 1077 1122 56 47 66 9682.6 4650.9 4749.9 地下建筑 4886 3891 4059 306 288 340 14101.7 13350.4 12952.7 以上火灾数据表明，地下建筑比高层建筑的火灾发生次数更多，造成人员伤亡和财产损失更大。因此，地下建筑特别是地下商业街的火灾防护比地面建筑更为重要。 2 地下商业街火灾危害及我国防火设计的现状 2.1 火灾特征和危害（1）、烟气的危害：地下商业街失火与地面建筑失火情况完全不同。地上建筑一般都设有门窗，着火时可以开启门窗，进行排烟和散热。而地下商业街是通过挖掘的方式而获得的建筑空间，构筑物的外部由岩石、土壤包围着，只有内部空间，不存在外部空间，没有门窗与外部大气连通，只有与地面连接的出入口或者采光天窗才有排烟散热的通道，即便如此，通风条件仍不如地面建筑。由于对流差，因而排烟散热也不如地面建筑，自然排烟与进风条件差，即使小火灾也会产生大量的烟和有毒气体。地下商业街属于商业用房，火灾荷载较大，一般达到25Kg/m2～100Kg/m2。火灾发生时，建筑物内很快就会被浓烟充满。通常烟的扩散速度比人群疏散速度快得多，据统计，烟的水平扩散速度一般为0.5～1.5m/s，垂直上升速度为3～4m/s，而一般人在通行路线不熟的环境中的水平疏散速度和上楼速度均小于1m/s。而且与地面建筑不同的是，火灾时热烟运动方向与人员逃生方向一致，人员逃生时往上走，火灾烟气也是向上扩散，致使人们无法逃脱烟气流的危害，多层地下商业街发生火灾时烟气危害更大。火灾烟气对人具有毒害性，烟气中的含氧量往往低于人们生理上所需要的正常数值。当空气中的含氧量降低于15％时，人的肌肉活动能力将明显下降；降低到6～10％时，短时间人就会晕倒，甚至死亡。而地下商业街在火灾时的氧含量最低浓度只有3％左右。据统计，火灾中约80％的死亡人数是吸入有毒有害的烟气窒息身亡，地下商业街的窒息死亡比例甚至更高[5]。火灾烟气会使地下街室内能见度下降，加上烟气中有些气体对人的眼睛有强烈刺激作用，如HCl、NH3、SO2、Cl2等等，使人睁不开眼睛，从而使人们在疏散过程中的行进速度大大降低。火灾时，特别是轰然出现以后，火焰和烟气冲出地面，浓烟滚滚、烈火熊熊，使人感到十分恐怖；人们往往惊惶失措，乱作一团，影响了人们的迅速疏散，其危害也是相当大的。 2、高温高热的危害：地下商业街火灾时热烟很难排出，散热缓慢，内部空间温度上升快。研究表明，地下商业街比地上建筑较易出现“轰燃”现象，且出现时间较早。公安部四川消防科研所承担的“九五”国家科技攻关课题“地下商业街烟气流动特性研究” [6]，在进行等值500 kg火灾荷载的实体火灾试验中均出现了“轰燃”现象；其中一次试验在点火后不到7分钟就出现了“轰燃”，造成火灾房间空气体积急剧膨胀，CO、CO2等有害气体的浓度迅速增加，火灾温度上升快。另一方面地下商业街营业厅面积大、陈列商品多，且多具有易燃性，即使是非易燃的商品，其包装材料也是可燃的。加之商品一般都采用散开陈列，甚至有些商店“以店代库”、“前店后库”，在营业厅内堆放许多商品，为了招徕顾客，有的商店还将商品的一部分悬挂起来，一旦失火，火焰传播快，极易形成立体燃烧。当温度上升到400℃以上时，起火空间会在瞬间由局部燃烧变为全面燃烧，室内温度会从400℃猛升到800～900℃。伴随室内瞬时全面燃烧巨大能量释放，温度随时间迅速上升。高温高热对人体危害很大。地下街火灾温度上升到800℃以上的时间很短，由于火焰本身或火焰产生的高温，能把人烧死、烧伤。这是因为人体在火焰的燎烤下，使心脏跳动加速，同时出汗增多，人很快就产生疲劳脱水的现象，当热的强度超过人体不能承受的界限时，人就会很快死亡。另外，由于人吸入大量的热气到肺部，使血压急剧下降，毛细血管受破坏，从而导致血液系统破坏，人也会很快死亡。人体对高温的耐受时间如表2 表2、掩蔽人员对高温的耐受时间时间＜5min 5min 30min 2h 4～8h 27～72h 温度℃ 150 140 100 65～80 46～65 35～41 3、不合格内部装修的危害：商业地下街由于人员相对集中，商业气氛较浓，很多商家往往忽视防火规范的要求，片面追求装修的多样化和高标准，一些高分子可燃材料大量用于地下建筑物。例如，在营业性房间上部安装木结构吊顶；在墙面上安装木龙骨，再钉胶合板，胶合板表面铺设金丝绒布，木质龙骨内，有填充所需的纤维吸声材料等，给地下商业街建筑的火灾安全性带来了诸多火灾隐患。在装修用材方面，根据有关部门的研究，火灾烟气的主要来源为一些有机高分子材料和木材燃烧时产生的，由于内部装修材料种类繁多，燃烧时产生的有毒烟气各不相同，要进行定量控制具有一定的困难。此外，根据实验研究，火灾轰燃出现的时间与装修材料关系较大，具体情况如表3，建筑防火设计有一条重要原则，即建筑物一旦起火，要设法延长火灾初期阶段的时间，以便有比较充裕的时间进行人员、物资的疏散。地下商业街如果大量采用可燃材料装修，就会造成轰燃过早出现，使火灾转入旺盛期，那么人员、物资的疏散便难以实施，同时也给火灾的扑救工作造成更大的困难。表3、地下建筑内部装修材料性质与轰燃的关系[7] 内部装修材料燃烧性能轰燃出现时间（min）可燃性＜3 难燃性 4～5 非燃性 6～8 不装修＞8 2.2 我国地下商业街防火设计现状我国目前关于地下商业街建筑工程防火设计的国家标准有： 1、人防工程地下街：《人民防空工程设计防火规范》（GB50098－98）； 2、附建式地下商业街：《建筑设计防火规范》（GBJ16－87）的若干条文、《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045－95）的若干条文； 3、单建式非人防地下商业街：尚无相关国家规范。由此可见，地下商业街防火设计的依据还不完善。特别是针对单建式非人防地下商业街，虽然《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》和《人民防空工程设计防火规范》的设计范围并不包括在内，但苦于无专门的地下商业街防火设计规范为依据，设计人员只能依据以上规范的相关条文进行类比设计，使得地下商业街的消防问题不能在设计阶段得到可靠解决，造成很多工程在消防上先天不足。如重庆万州区高笋塘地下人行商业街（非人防工程），由中煤国际工程集团重庆设计研究院设计，施工图防火设计依据一栏为《建筑设计防火规范》,而《建筑设计防火规范》1.0.3条却明确规定该规范并不适用于地下建筑。《人民防空工程设计防火规范》1987年才由国家批准执行，对于1987年以前修建的人民防空工程，防火设计无章可循。这些人防工程平战结合之后改建为地下商业街，往往在消防上不能满足安全疏散、防火分区、防排烟等要求，并且由于自身多年没有使用，内部照明系统、电气设备老化，倒有形成新的火灾隐患、增加失火的危险。在装修设计与施工方面，目前装修工程设计、施工公司众多，这些装修工程公司良莠不齐，不少公司没有设计施工资质。在装修过程中擅自降低装修材料的耐火等级，破坏消防设备，隐蔽工程的现象十分突出。许多装修公司在做电气线路、穿管、管道保温材料隐蔽的同时，擅自将火灾报警电路切断，将其隐蔽在吊顶中或悬挂在在吊顶下；有的吊顶内除敷设电气线路外，还设有通风管道，但其隔热材料却采用可燃的泡沫塑料制作；甚至有的装修队伍圈埋消火栓，堵塞的安全出口、损坏火灾事故应急照明设备及现场灭火器材等。这些不符合消防安全的设计与施工，也将增大地下商业街发生火灾的几率，而且火灾容易沿着装修表面蔓延，造成巨大损失。 3 地下商业街的火灾防护对策初探地下商业街的火灾防护是一个复杂的课题，虽然相关课题早已提出，也有不少的研究成果，但是这方面的工作还是不能满足实际工作的需要。因此组织国内消防专家专门编写地下商业街设计防火、施工、管理等规范或规定，指导和规范人们从事地下商业街开发管理的行为，使其向符合消防安全的目标靠拢，切实贯彻“以防为主，防消结合”的消防工作方针，是解决地下商业街防火问题的关键。 3.1 合理规划布局，控制火灾蔓延地下商业街往往位于城市中心繁华的商业区域，建筑密集、人流车流量大。布局应从城市交通、商贸总体规划出发，合理规划地下商业街的位置、出入口的设置以及相邻建筑之间的间距等，使其出入口外部的消防扑救场地和防火间距符合消防的需要。如果地下商业街的出入口与地上建筑相连，还应做好防火分区的划分，阻止火灾蔓延扩大，减少火灾损失。地下街内部还应利用达到一定耐火极限的防火墙、防火门、防火卷帘等防火分隔物合理划分防火分区，在火灾发生时将火势控制在尽量小的范围内。 3.2 将安全疏散和防排烟设计作为重点地下街建立的初衷是使人与地面交通分离，减少地面交通事故；由于其本身商业性质，又吸引来大量人流，因此并不能有效地减少当地的地面交通量，相反会使聚集在地下商业街内的人数大大增加。火灾时由于烟气和高温的危害，应将安全疏散时间控制在3min内，才能使大量人员能在较短的时间内通过安全出口从危险地疏散到安全区域。为达到这一目标，必须严格控制每个防火分区内安全疏散的距离、通道的宽度、出口的数目、大小、疏散楼梯的形式，以及合理设置疏散时所需要的火灾应急照明和安全疏散指示标志。应急照明的最低照度不应小于5lx，疏散指示标志的间距不应大于15m。尽量避免疏散路线迂回曲折，地面高低不平。地下商业街的货架、柜台布置不应阻碍人员的安全疏散，所有的主通道均应形成双向疏散的条件，以确保人员安全疏散。要有完善的通风排烟设施。首先应正确划分防烟分区，每个防烟分区不应大于500平方米，防烟楼梯间及其前室应采用独立的加压送风系统。有采光天井的地下商业街，应充分利用能够自然排烟的条件，利用采光天井排烟。但是作为自然排烟口的总面积不应小于地面积的2％，并且防烟分区内任何一点距离排烟口的距离不大于30m。如不能自然排烟，排烟风机和排烟量应根据防烟分区的面积，通过计算进行合理配置，排烟风机担负一个防烟分区排烟时排烟量应不小于60 m3/h.m2，担负两个以上防烟分区排烟时应不小于120 m3/h.m2（按其中面积最大的防烟分区计算），且最小排烟量不应小于7200m3/h，排烟风机宜选用离心式风机，并应在烟气温度280℃时能连续工作30min，排烟口平时应处于关闭状态，可采用手动或自动开启方式。排烟和通风管道均应采用不燃烧材料制作， 3.3、从严要求室内装修，合理确定使用用途在选用装修材料时，由于地下商业街自身可燃物数量已经很大，且兼有人行通道的特点，人行疏散通道与店铺之间并没有完全的防火分隔。为保证人行疏散通道的安全，大厅、疏散走道、安全出口的顶棚、墙面、地面、柜台、货架等只能选择燃烧性能等级为不燃的材料进行装修，不应铺设可燃性地毯，严禁用塑料制品作内装修，尽量推迟火灾轰燃出现的时间。装修不得遮挡消防设施、疏散指示标志及安全出口，并且不应妨碍消防设施和疏散通道的正常使用，不得擅自改动防火门，消火栓门四周的装饰材料颜色应与消火栓门的颜色有明显区别，当装修重新分隔了平面布局时，应根据有关设计规范对新的平面调整火灾自动报警探测器与自动灭火喷头的布置，电气线路配线所用的导线截面积应满足用电设备的最大输出功率，线路应穿阻燃管，但每一根管内总根数不应超过8根，电线总截面积（包括绝缘外皮）不应超过管内截面积的40％。在使用用途方面，多层地下商业街的商业用房不应设置在地下3层及3层以下，且应将顾客较密集，可燃商品较多的铺面、柜台、货架设在首层；不应经营和储存火灾危险性为甲、乙类储存物品属性的商品；油浸电力变压器不宜设在地下商业街内，如必须设置时，应避开人员密集的部位和出入口，并应用耐火极限不低于2h的隔墙和楼板与其他部位隔开，墙上的门应采用能自行关闭的甲级防火门，变压器下面应设有能储存变压器全部油量的储油设施。 3.4、配置完善的消防设施根据地下商业街的规模，不同用房的性质以及重要性，分别采用烟（温）感探测器、手动报警器、消防通讯警报设备、消火栓灭火系统、自动灭火系统、气体灭火系统等，同时应配置A类火灾灭火器，在疏散通道及关键部位应设置火灾应急照明和疏散指示标志。 3.5、加强日常消防管理，做好消防应急方案地下商业街日常消防工作必须由其主管部门和经营单位实行统一管理，共同建立统一的消防管理机构，确定防火负责人，配备必要的专兼职消防管理人员，具体抓好商场的防火工作，组织职工义务消防队，熟悉和掌握消防器材的使用和初期火灾的扑救。开展消防安全教育，建立健全消防管理制度，落实逐级防火责任制，制定防火管理制度、用电管理制度、动火管理制度、消防设施和器材管理制度、消防工作奖惩制度等，从上到下形成一个有机的制度网，防患于未然。制定地下商业街消防应急方案，制定相应的处置突发事故的措施也是地下商业街火灾防护的重要工作之一，应急方案包括的内容可以参考图1。 4 结语 4.1、尽快制定地下商业街设计防火规范地下建筑比高层建筑的火灾发生次数更多，造成人员伤亡和财产损失更大。在当前城市地下空间的开发建设中，火灾对地下商业街的威胁和隐患始终存在，在开展地下商业街工程防火课题的研究研究过程中，制定完善的地下商业街设计防火规范比地面建筑显得更为重要。地下商业街火灾隐蔽、开始不易发现。一旦起火，烟气和高温不易排出，安全疏散困难，对人民生命财产安全会造成巨大的威胁，因此严格控制地下商业街室内装修、建立完善的防排烟设施和安全疏散系统是地下商业街火灾防护的主要措施。 4.2、加强日常消防管理保证消防设施完整好用是贯彻落实“预防为主、防消结合”消防工作方针的具体体现，制定消防安全应急方案，未雨绸缪，方可在火灾面前立于不败之地。地下商业街与其他地下公共建筑如地铁、地下电影院、地下餐厅等相比有其特殊性，但总的说来共性多于特殊性，都是通过挖掘方法而获得的公共建筑空间，因此地下商业街的火灾防护对其他地下公共建筑具有一定的参考价值。参考文献： [1] 《中国火灾大典》编辑委员会编．中国火灾大典[M]．上海：上海科学技术出版社．1997 [2]公安部消防局．中国火灾统计年鉴[M]．北京：警官教育出版社．1998 [3]公安部消防局．中国火灾统计年鉴[M]．北京：中国人民公安大学出版社．1999 [4]公安部消防局．中国火灾统计年鉴[M]．北京：中国人民公安大学出版社．2000 [5]蒋永琨、皮声援主编．高层建筑和地下工程防火设计问答[M]．北京：地震出版社．1996 [6]公安部四川消防科研所．地下商业街烟气流动特性试验研究报告[R]．2000 [7]王学谦、刘万臣主编．建筑防火设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社．1998 The Fire Protection of The Underground Business Street HUANG Zhao （Fire Prevention Department，WanZhou 404000，China） Abstract：This article elaborates the characters,process,dangers and destructive mechanism of the fire in underground business street,and analyses the existing problems in the fire protection design of the underground business street at present.Besides this,it offers the measures of the fire protection in the underground business street and the flow chart of the fire fighting in an emergency,which is also very valuable for other underground public structures. Key words：business;underground street;fire protection 作者简介：黄钊（1975-），男，重庆万州人，重庆万州消防支队助理工程师。注：本文发表于《重庆三峡学院学报》（ISSN 1009-8135）2002年第6期

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