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，與會代表就曾預言，21世紀是人類開發(fā)利用地下空間的世紀。研究表明，我國在21世紀即已進入了大規(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，例如1949年的美國、荷蘭隧道火災，1979年的日本隧道大火，1987年的英國倫敦地鐵車站火災，2003年的韓國大邱市地鐵火災等都是震驚于世的。對此，地下工程火災的預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、奧地利等國紛紛進行研究和實地模擬地下工程火災試驗，研究火災的危害性及其消防對策。因此，對地下工程防災救援系統(tǒng)的研究也就具有非常重要的實際意義。

　　2.火災的來源及特點

　　2.1地下掩蔽工程及其特點

　　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施，地下掩蔽工程是指具有戰(zhàn)爭防護具有改造潛力，建造在地面以下的建筑物或構筑物，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、地下飛機庫、地下潛艇基地、地下導彈發(fā)射井以及地下彈藥庫等，它與軍港碼頭、機場跑道、導彈陣地、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成指揮、作戰(zhàn)、戰(zhàn)備訓練、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)時能迅速轉換成具有防護能力的隧道、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，是維護國家安全，保存戰(zhàn)斗實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，在現(xiàn)代高技術戰(zhàn)爭中已成為反空襲作戰(zhàn)的強有力“盾牌”。

　　2.2道路隧道火災的來源及特點

　　道路隧道運營過程中，不安全因素主要來自隧道火災和交通事故，以及由此產生的次生災害。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，因而任何車輛進入穩(wěn)定交通流后，通常失去自主能力；隧道內一旦發(fā)生火災，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道路隧道火災來源

　　車輛火災是隧道火災的主要來源。據(jù)國外統(tǒng)計資料，在隧道內大約每行駛1000萬車公里，將平均發(fā)生0.5～1.5次車輛火災。引起火災的主要原因，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等。

　　2.2.2道路隧道火災特點

　　隧道結構和設施復雜、出入口少、疏散路線長、通風照明條件差，在通風的隧道內一旦發(fā)生火災，其危害性極為嚴重。

　　1.濃煙高溫

　　火災蔓延速度快：隧道內一旦起火，會迅速傳播并加熱空氣，順風向時空氣溫度可達1000oC，熾熱的空氣在它的經過途中可把熱傳遞到任何易燃或可分解的材料上。火能從一個燃料的火源“跳躍”相當?shù)乃淼篱L度，傳到下一個燃料點，在實驗中已觀測到這一距離不超過隧道直徑50倍。隧道火災會出現(xiàn)兩種不同的類型：富氧型和燃料豐富型。兩者中，燃料豐富型的火災會產生濃度很高的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，在隧道內任何地方發(fā)生火災時，由燃燒產生的包含高毒性的CO氣體都要由通風氣流傳播到整個風道，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：隧道火災產生的濃煙和高溫是造成人員傷亡的主要原因?；馂臅r，當CO氣體含量升高達到0.5%，熱煙溫度超過43oC，空氣中的氧含量低于18%，隧道內人員就會有生命危險。