时间：2013-11-29 分类：建筑设计
[摘要] 随着社会的不断发展与进步，重视地下建筑设计中的防火设计要求具有重要的意义。本文主要探讨地下建筑设计中的防火设计要求的有关内容。
[关键词] 地下 建筑 设计 防火 设计 工程
引言
改革开放以来，城市地下空间的开发与利用越来越受到人们的重视.人们对综合防灾抗灾、防空袭能力的要求也越来越高.随着我国国民经济高速、持续地发展，城市建设的规模和水平不断提高，作为与经济建设协调发展、与城市建设相结合的人民防空工程建设，尤其是人民防空地下室工程的建设也得到空前的发展，我国人民防空事业也进入了蓬勃发展的高潮
1、地下工程火灾危害特点
传统的防火设计隔火措施是在受限空间燃烧试验及其火灾经验统计的基础上确立起来的，将其运用到地下工程中，会与建筑的使用工程产生突出的矛盾.地下工程发生火灾与地面建筑相比具有不同的特点，其危害更大.由于地下工程密封性好，出人口少，发生火灾时室内热量不易排出且散热困难，使得环境温度很高.起火房间温度可达800℃～900℃，火源附近温度往往高达1000℃以上.在高温的长时间作用下，混凝土容易产生爆裂，使得结构变形甚至坍塌.高温也使得可燃物较多的地下工程内部发生轰燃，导致火灾大面积蔓延.另外，高温对地下工程内的人员产生灼伤甚至导致死亡，研究表明人类在空气温度达150℃的环
境中只能生存5分钟.由于地下工程直接对外的门窗口或其他开口比较少，通风和排烟条件差，因此火灾时容易产生大量的烟气且烟气滞留在工程内不易排出.地下工程火灾中氧气大量消耗，如果通风不好，空气中的氧含量急剧下降，一氧化碳含量剧增，容易导致人员窒息或中毒死亡.地下工程中楼梯间、管道、风道、地沟及通道与地面大气相通，一旦起火，这些部位成了火灾蔓延的主要途径.管道、楼梯间等垂直扩散速度比水平扩散速度大3～5倍，如火灾时未能及时控制通风空调等设备，会加快火灾的蔓延速度.
在任何一个建筑空间中发生火灾，都会直接危及到其中的人员的生命安全，在地下工程中则更为严重.火灾对人的危害主要通过四种效应，即烧伤、窒息、中毒及高温热辐射.除此之外，在地下工程中火灾对人的影响还有很多，如能见度低，逃离困难等.火灾时烟雾多，如果停电后照明无保障，很容易使人迷失方向难以找到疏散口逃离现场，同时心理上的恐慌程度和行动上的混乱程度要比在地面建筑严重得多，所以内部空间越大，布置越复杂，这种危险也就越大.又由于地下工程疏散方向与地面建筑正好相反，这就使得从地下工程到敞开的地面空间的疏散和避难都要有一个垂直上行的过程，比下行要消耗体力，从而影响人员的疏散速度.同时，自下而上的疏散路线，与内部的烟和热气流自然流动的方向一致，因而人员的疏散必须在烟和热流的扩散速度超过步行速度之前进行完毕，因此给人员疏散造成很大的困难.
2、地下室设计的必要性
2.1从报建方面考虑
大家都知道，任何工程在设计初期都要向有关部门做建筑方案的报建汇报。高层建筑不建地下室，规划部门，人防部门是不会批准其报建方案的。
2.2从功能方面考虑
高层建筑需要各种配套设施，如人防，车库，发电机房，高低压配电房，泵房等各种设备用房，地下室刚好满足了高层建筑这方面功能需要。其中，地下车库的设置尤为重要。高档次的商品楼宇，没有车库配套供应，销售是有一定困难的。而交通部门也有具体规定.高层建筑必然要配备相应数量的停车位。
2.3、从结构方面考虑
根据结构规范，当设计采用天然基础的时候，其埋深的深度是建筑总高度的1/12，采用桩基础，埋深则是1/15。高层建筑动辄70一80m高，从结构的稳定性考虑，必须有4～5m的埋深，地面部分建筑的刚度才能达到设计要求，才能抵抗外力对其的倾覆，埋深越深，建筑就能建得越高，高层建筑中埋深部分刚好利用来做地下室。
2.4、经济发展的需要
随着经济的发展、城市规模的扩大及城市人口数量的增多，现有的城市地上商业建筑已经越来越不能满足人们的生活需要，在地下建筑工程技术比较成熟的条件下，地下商场必将成为城市可持续发展的一种重要模式。综合以上几点，开发利用地下空间是非常必要和可行的。现在地下建筑日益增多，规模不断扩大，功能愈来愈复杂。由于地下建筑的特殊环境和结构，地下建筑的消防问题已成为城市建设的一个不可忽视的问题，因此，做好地下建筑的防火设计非常重要。
3、地下建筑防火设计要求
3.1耐火等级、室内装修和建筑结构设计要求
为避免和减少火灾的出现和蔓延，在耐火等级、室内装修等方面。通常要满足以下要求：
1) 地下建筑耐火等级应为一级，其出入口地面建筑的耐火等级不可低于二级。地下建筑是封闭空间，一旦发生火灾，排烟排热困难，温度升高快，为保证地下建筑结构有足够的承载能力，其耐火等级为一级。地下建筑的各部构件都要采用非燃烧体，用于分区的防火墙耐火极限时间不可小于4.00h。
2) 疏散走道、封闭楼梯间、防烟楼梯间、自动扶梯，其墙面和顶部的装修必须采用非燃材料。根据一些地下建筑发生火灾的经验教训，地下建筑特别是人员密集的公共场所，可得采用塑料制品作装修材料。尽可能不使用塑料壁纸，由于塑料燃烧时会产生浓烟和大量有害气体。地下建筑的变形缝的表面装饰层要采用非燃烧材料。#p#分页标题#e#
3.2通风、空调防火设计要求
1) 通风、空调系统水平管道宜按防火分区设计;风管应以金属等非燃烧材料制作。考虑到某些部位的实际需要，如有腐蚀性气体及风管的柔性接头，可采用难燃烧材料制作。
2) 风管和设备的保温材料要用非燃烧材料制作，消声、过滤材料及其粘结剂应采用非燃烧材料或难燃烧材料制作。
3) 有下列情况之一的通风、空调系统的送风和回风管，应设有防火阀：送、回风管穿过通风机房的隔墙或楼板处;每层送、回风水平干管与垂直总管的交界处;通过火灾危险性较大或性质重要的房间(即设有防火门的房间)的隔墙和楼板处。
3.3电气防火设计要求
3.3.1 消防电源
地下建筑离不开电的各种消防设施，如消防水泵、防烟排烟设施、火灾自动报警和自动灭火设备、疏散指示标志、紧急广播设备也离不开电，电动防火门、窗、卷帘等也离不开电。用电必须按二级负荷的要求供电。在采用蓄电池作备用电源时，其连续供电时间要大于30min。为保证供电的可靠性，消防用电设备的两路电～或两回路电线路要求在末级配电箱处能自动切换，在采用柴油发电机组作备用电源时，要设自动启动装置。
3.3.2用电设备
设在地下建筑内的电力变压器要采用干式变压器。容量在560kVA的变压器设在专用的房间内;消防设备的配线应选用防潮防霉型的铜芯产品。蓄电池必须采用封闭性产品;消防用电设备、消防配电盘及其控制箱应有明显的标志;消防按钮要有防止误操作的保护措施。
3.3.3火灾自动报警装置
使用面积超过1000m2 的商场、医院、旅馆等;使用面积超过1000m2的丙、丁类的车间、库房;电影院和礼堂的舞台、放映室、观众厅、休息室等火灾危险较大的部位;大中型电子计算机房、通讯机房、变压器室、柴油发电机室及实验室、图书、资料、档案室等。应安装火灾自动报警装置。
3.4安全疏散
1) 每个防火分区的安全出口设计数目不少于二个，并且要有一个直通地面的安全出口。在有几个防火分区时，则与相邻防火分区连通的防火门可作为第二安全出口。
2) 电影院、礼堂、商场、展览厅、旱冰场、体育场、舞厅、电子游艺场及坑道，应设计二个或以上的地上安全出口以互为备用。
3) 使用面积不超过50m2 的地下建筑，且经常停留的人数不超过10人时，应设计一个直通地面的安全出口。
4) 为防止在紧急疏散时造成人员拥挤或同时被烟火封住，安全出口应按不同方向分散均匀设计。
5) 直接通向地面的门、楼梯的总宽度要按通过人数每100人不少于1m计算，但最小净宽要大于1.50m。电影院、礼堂、商场、大餐厅、展览馆、体育场、旱冰场、舞厅、电子游艺场的直接地面出口净宽要大于1.5m，楼梯净宽要大于1.5m。
6) 电影院、礼堂观众厅内走道的宽度应按其通过人数每100 人要大于0.6m计算，边走道宽度应大于0.8m，纵横走道的净宽度要大于1m。电影院、礼堂观众厅疏散出口的门设计向外开启。为保证人员在紧急疏散时不致摔倒，靠近门口1.4m范围内不应设置踏步。
7) 使用层数在三层及以上或使用层数与室外地坪高差超过10m的下列地下建筑，应设计防烟楼梯间：电影院、礼堂;超过500m2 的医院、旅馆;使用面积超过1000m2的百货商场、展览厅、旱冰场、体育馆、舞厅、电子游艺场、餐厅等。
8) 地下建筑疏散楼梯间通向地面建筑的底层出口要采用耐火极限不低于3h的隔墙与其他部位隔开，并要直通室外，若一定要在隔墙上开门时，应采用耐火极限不低于1.2h 的防火门。
结束语
随着地下建筑的不断发展，其防火安全是十分必要的。根据地下建筑的使用情况和火灾特点，在新建和改建时要切实做好防火设计，采取可靠措施，预防火灾发生。一旦发生，做到立足自救，利用室内灭火系统，把火灾扑救在初期阶段，保护人身安全、财产损失。
参考文献
1.《建筑设计防火规范》GB50016—2006
2.《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)GB50045-95
3.《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067—97
