地下商场防火控制研究

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[摘 要] 随着城市化的发展，城市中用地面积不断紧俏，为应对这种情况，我国不同城市都对地下进行了不同程度的开发，虽然正在向正规化发展，但不能忽视的危险――地下火灾，据统计，在所有火灾类型中，地下火灾人员伤亡数量最多，经济损失较大，特别是地下商场火灾的严重性，本论文针对地下商场火灾的特点，特出了地下商场火灾的防控对策。

[关键词] 地下商场 火灾 防范

1．地下商场的概况

随着城市化速度的加快和人口的不断增长，土地资源变得日益紧俏，有专家预测21世纪将是地下空间的世纪。目前，我国地下空间的开发正在进入一个飞速发展的新阶段。就目前来看我国已有几百个城市在不同程度上开发了地下空间，形成了用途多样的地下建筑，如地下商场、地下停车库、地下通道等。其中，地下商场已逐步从单层发展为多层，建筑规模也可堪称宏大，地下商场正在朝着大型化、综合化发展。地下空间的开发将是未来城市发展的必然趋势。

2．地下商业建筑火灾的特点

2.1失火率相比非常高

首先，地下商场一般都是大量可燃物的聚集地，例如衣物、鞋帽、床上用品、各类日用品等等；同时，设备、设施、装修方面的外观要求，所用的材料特殊，这样就增加了火灾荷载，火灾一旦发生发展迅猛。

同时，地下商场的用电量非常大。据有关资料统计，近年来电气火灾发生的次数在总数中所占的比例占50~60%以上，在损失中所占的比例占30%以上。由于地下商场的采光、通风等全部依靠电能。这就加大了火灾发生的风险。

2.2失火后，灭火难度大

首先，地下商场建筑的特殊地理空间，其安全疏散通道曲折、狭窄。没有门窗与外部大气连通，只能通过地面连接的出入口或者采光天窗排烟散热，因此通风条件不如地面建筑。一旦发生火灾，就会产生浓重的烟雾和大量的有毒气体。

同时，地下商场火灾比地面建筑火灾更容易发生“轰燃”现象，且出现的时间要早。地下商场火灾荷载密度高，当温度上升到400℃以上时，其火灾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℃。火灾蔓延速度快，给消防人员的灭火带来很大难度。

2.3失火后人员疏散困难

地下商场中通常人员非常的密集。由于环境条件的限制，地下商场出入口少，疏散距离长。发生火灾时，人员只能通过限定的出入口进行疏散，即使在十分紧急的情况下也只能如此。若不能保证正常有序的疏散，则会造成非常严重的后果。

其次，火灾中产生的热与烟是对安全疏散影响最大的两个因素。如图2.1

同时，火灾发生时，人们心情紧张，逃生急迫，往往会做出失去理智的事，极易造成伤亡事件。

3．地下商场消防安全评估

3.1消防安全评估的概念

消防安全评估，又称火灾风险评估，是火灾科学与消防工程的重要组成部分，对完善火灾科学与消防工程学科体系有着重要作用。通过消防安全评估可以更加客观、准确地认识火灾的危险性，从而为人们预防火灾、控制火灾和扑灭火灾提供依据和支持。火灾风险包含火灾危险性和火灾危害性双重含义。通常，衡量风险时主要考虑以下三种后果类型:①人员风险;②财产风险(包括营运中断，常以经济损失度量);③环境风险。不同分析目的需要考虑不同的风险类型，同时应采用相应的风险度量单位。

3.2消防安全评估的目的

为地下商场的性能化防火设计提供依据。随着城市化进程的不断加快，大量大型地下商场建设起来，一旦发生火灾就有可能造成比地上建筑更巨大的财产损失和人员伤亡，并造成严重的社会影响。由于其消防设计复杂，需要借助于性能化防火设计降低火灾危险。合理的火灾风险评估能够帮助人们认识火灾的危险程度以及可能造成的损失状况，从而对防灭火对策提供科学的指导。

3.3火灾场景的确定原则

首先，必须客观反映真实火灾。火灾场景的设计虽然不能完全重复真实火灾场景，不能用某一类统一的模式来反映所有真实火灾场景，但必须能够描写真实火灾场景的特点，能够体现性能化防火设计的要求。

其次，必须突出火源特性，具有代表性。根据所要研究的商场火灾的实际情况，确定火源形式，通过火源的试验或者数学模型研究，寻找该火源的火灾特性。并且，这种火源的火灾特性必须能够代表被研究对象的最一般的火灾特性。

同时，必须充分考虑影响因素，体现灵活性。由于建筑结构、使用功能、建筑物的尺度(长、宽、高)、火荷载的布局以及建筑物环境因素的不同，不同商场的火灾发展与蔓延不同。因此，必须在搞清楚火源特性的基础上，灵活地结合不同建筑物的实际特点，将不同的影响因素作为火灾模型的边界条件，结合到火源特性的研究中去，以体现不同建筑火灾发展和蔓延的特点。

4．地下商场的防火设计

消防设计应与国家相关规范的要求和目标一致，超出规范的防火设计部分，应通过验证，证明与国家规范的规定具有等效的消防安全水平。对防火的设计主要方法就是性能化防火设计，也称“以性能为基础的消防设计”，它是运用消防安全工程学的基本原理和方法，考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律，结合实际火灾中积累的经验，通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算，从而确定性能指标和设计指标。

4.1性能化防火设计的步骤

（1）确定评估对象。

（2）根据风险承担者的评估目标，确定消防安全总体目标，如生命安全目标和非生命安全目标（结构安全或环境安全）。

（3）根据消防安全总体目标，确定评估的消防安全性能判定标准及其量化指标。

（4）分析性能化试设计的具体问题，确定评估范围和定量评估分析方法。

（5）分析建筑内人员特征、火灾危险性和消防系统的可行性与可靠性，确定可能出现的最不利的火灾发展情况和人员疏散状况，设置火灾场景（包括场景的选择标准、点燃源、可燃物、火灾荷载密度、火灾增长速率、设计火灾规模等）。

（6）选取评估计算对象，确定火灾模拟计算模型（如火烟气蔓延模型和人员疏散模型等），分析火烟蔓延和人员疏散状况。

（7）解决评估过程中的不确定性问题，确定事件发生概率，估计危害后果的严重性，进行安全性论证。

（8）对评估结果进行评价，得出评估结论，撰写评估报告。

4.2计算机的应用

随着人们对火灾基础理论研究的不断深入以及计算机技术的发展，计算机模拟技术在性能化防火设计中得到普遍应用。应用计算机数值分析方法，建立火灾模型，对火灾过程的各个方面，如火灾的发生和发展、烟气的产生与扩散、消防设施的工作情况以及人员的反应和行为等进行动态模拟，计算火场的温度、压力、火灾气体浓度和烟密度等参数，考察各种有关因素的影响，估计火灾对人员和财产的危险程度，从而对建筑物的安全性做出评价。

参 考 文 献

[1]何彩红，火灾时地下商场人员紧急疏散的研究. 西安建筑科杖大学.2007.

[2]范维澄，崔愕，陈莉，朱颖洁.建筑火灾综合模拟评估在大空间建筑火灾中的初步应用，中国科学技术大学学报vol.25，No.4，1995，479一48.

[3]李钰，大型商业建筑性能化防火设计研究[D].西安:西安建筑科技大学，2005

[4]庄磊,黎昌海,陆守香.我国建筑防火性能化设计的研究和应用现状[J].中国安全科学学报,2007,17（3）:119-125