1.前言

　　地下空間是人類潛在而豐富的自然資源，早在1991年12月，東京城市地下空間利用國際會議上，與會代表就曾預(yù)言，21世紀(jì)是人類開發(fā)利用地下空間的世紀(jì)。研究表明，我國在21世紀(jì)即已進(jìn)入了大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的時代。隨著城市的發(fā)展，我國地下空間發(fā)展迅速，但在消防安全上存在著許多不安全因素，亟待研究解決。在世界地下工程中，由于各種原因起火而引發(fā)火災(zāi)，例如1949年的美國、荷蘭隧道火災(zāi)，1979年的日本隧道大火，1987年的英國倫敦地鐵車站火災(zāi)，2003年的韓國大邱市地鐵火災(zāi)等都是震驚于世的。對此，地下工程火災(zāi)的預(yù)防與控制已引起了國際上的高度重視，有的國家已列入重要科研課題。近二三十年來，日本、瑞士、奧地利等國紛紛進(jìn)行研究和實(shí)地模擬地下工程火災(zāi)試驗，研究火災(zāi)的危害性及其消防對策。因此，對地下工程防災(zāi)救援系統(tǒng)的研究也就具有非常重要的實(shí)際意義。

　　2.火災(zāi)的來源及特點(diǎn)

　　2.1地下掩蔽工程及其特點(diǎn)

　　地下工程是指建在地面以下即巖石或土層中的各種工程設(shè)施，地下掩蔽工程是指具有戰(zhàn)爭防護(hù)具有改造潛力，建造在地面以下的建筑物或構(gòu)筑物，它包括軍事地下工程和民用防空工程、其中軍事地下工程或稱地下軍事工程，主要是指為軍事、國防需要而修建的地下指揮所、地下飛機(jī)庫、地下潛艇基地、地下導(dǎo)彈發(fā)射井以及地下彈藥庫等，它與軍港碼頭、機(jī)場跑道、導(dǎo)彈陣地、通信工程、武器兵器試驗基地、營房工程以及后方基地倉庫共同構(gòu)成指揮、作戰(zhàn)、戰(zhàn)備訓(xùn)練、后勤保障等配套的工程體系；而民用防空工程是指具有設(shè)防等級（我國分為一級至六級6個等級），主要用于防空的單建式或附建式防空地下室，以及具有改造潛力、戰(zhàn)時能迅速轉(zhuǎn)換成具有防護(hù)能力的隧道、地鐵、商用地下貯庫、城市地下公共建筑，市政管道工程以及地下工業(yè)工程等。地下掩蔽工程是國防工程的重要組成部分，是維護(hù)國家安全，保存戰(zhàn)斗實(shí)力的重要依托和屏障，中外許多戰(zhàn)例都充分說明了這一點(diǎn)，在現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭中已成為反空襲作戰(zhàn)的強(qiáng)有力“盾牌”。

　　2.2道路隧道火災(zāi)的來源及特點(diǎn)

　　道路隧道運(yùn)營過程中，不安全因素主要來自隧道火災(zāi)和交通事故，以及由此產(chǎn)生的次生災(zāi)害。例如：先行車輛發(fā)生事故，后續(xù)車輛因來不及繞行、避讓及急停而與先行車輛發(fā)生沖撞，并可能導(dǎo)致后續(xù)車輛接連沖撞甚至起火等；隧道是一個狹小的交通通道；進(jìn)出口都只1個，加上現(xiàn)代道路交通流量越來越大，因而任何車輛進(jìn)入穩(wěn)定交通流后，通常失去自主能力；隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，后續(xù)車輛試圖駛離現(xiàn)場幾乎是不可能的，如果發(fā)生爆炸事故，則更加危險。

　　2.2.1道路隧道火災(zāi)來源

　　車輛火災(zāi)是隧道火災(zāi)的主要來源。據(jù)國外統(tǒng)計資料，在隧道內(nèi)大約每行駛1000萬車公里，將平均發(fā)生0.5～1.5次車輛火災(zāi)。引起火災(zāi)的主要原因，一般是電氣線路燃燒、汽化器起爆和載重汽車氣動系統(tǒng)起火，此外還有危險物爆炸起火，以及由車輛沖撞和傾覆引起的火災(zāi)等。

　　2.2.2道路隧道火災(zāi)特點(diǎn)

　　隧道結(jié)構(gòu)和設(shè)施復(fù)雜、出入口少、疏散路線長、通風(fēng)照明條件差，在通風(fēng)的隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，其危害性極為嚴(yán)重。

　　1.濃煙高溫

　　火災(zāi)蔓延速度快：隧道內(nèi)一旦起火，會迅速傳播并加熱空氣，順風(fēng)向時空氣溫度可達(dá)1000oC，熾熱的空氣在它的經(jīng)過途中可把熱傳遞到任何易燃或可分解的材料上?；鹉軓囊粋€燃料的火源“跳躍”相當(dāng)?shù)乃淼篱L度，傳到下一個燃料點(diǎn)，在實(shí)驗中已觀測到這一距離不超過隧道直徑50倍。隧道火災(zāi)會出現(xiàn)兩種不同的類型：富氧型和燃料豐富型。兩者中，燃料豐富型的火災(zāi)會產(chǎn)生濃度很高的CO及很高的空氣溫度。

　　煙氣流動速度快：由于隧道是近乎封閉的空間，在隧道內(nèi)任何地方發(fā)生火災(zāi)時，由燃燒產(chǎn)生的包含高毒性的CO氣體都要由通風(fēng)氣流傳播到整個風(fēng)道，造成煙霧地帶長，而煙熱容易集中等。

　　能見度低：隧道發(fā)生火災(zāi)時，一旦電源切斷，即使采用事故照明，但由于濃煙遮光，能見度仍然很低，隧道內(nèi)人員不易辨別方向和路線，影響疏散和滅火速度。

　　易造成人員傷亡：隧道火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙和高溫是造成人員傷亡的主要原因?；馂?zāi)時，當(dāng)CO氣體含量升高達(dá)到0.5%，熱煙溫度超過43oC，空氣中的氧含量低于18%，隧道內(nèi)人員就會有生命危險。