地下空间规划设计08第八章 城市地下空间防灾与安全

第1页第五章地下停车场规划设计第八章城市地下空间防灾与安全人民交通出版社《城市地下空间规划设计》本章概要01城市地下空间的主要灾害类别02城市地下空间防火与安全03城市地下空间防爆与安全04城市地下空间减震与安全05城市地下空间防洪与安全第3页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别第一节地下空间主要灾害据统计，地下空间的灾害成因，有设计、设备、安全管理问题，也有自然灾害和人为破坏等。早在二十世纪九十年代，就有专家对地下空间可能涉及事故进行了重视程度评价。火灾及其次生灾害被誉为最危险的地下空间灾害。第八章城市地下空间防灾与安全排序危险性因素评分排序危险性因素评分1火灾5.0015地基的变形、破坏（内部因素）2.332爆炸3.8616构筑物的变形、破坏（外部因素）2.333燃烧扩大蔓延3.6617交通灾害2.334公共设施供给停止3.5018犯罪2.335有害物质流出、释放（内部因素）3.0019骚乱2.306由设施缺陷引起的事故2.8320破裂2.167大气污染、缺氧2.8321漏水2.168水灾2.8322震灾2.009有害物质流出、释放（外部因素）2.6623地下水障碍(外部因素)2.0010地下水障碍（内部因素）2.5024居住环境障碍1.8311构筑物变形、破坏（内部因素）2.5025劳动灾害1.8312基础的变形、破坏（内部因素）2.5026机械故障1.6613地基的变形、破坏（内部因素）2.5027电脑故障1.5014电器故障2.3328铁道、临近工事的振动1.50火灾爆炸震灾水灾燃烧扩大蔓延有害物质释放设施缺陷劳动灾害骚乱周围建筑物安全公共设施供给停止构筑物变形基础变形破坏地基变形破坏主要灾害种类主要危险性因素地下空间危险性因素的重视程度评价主要灾害种类和主要危险性因素关系第4页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（1）地下空间火灾灾害第一节地下空间主要灾害火灾是地下空间中发生频率最高的灾害，几乎占了地下空间事故总数的1/3。对地下空间而言，火灾不仅会导致设施瘫痪和大量人员伤亡，还可能造成地下结构和地面建筑损毁，其修复耗费巨大，是最不容忽视的地下空间灾害。1995年10月28日，阿塞拜疆的巴库地铁因地铁机车电路故障，列车三、四节车厢交接处着火，由于司机缺乏经验，把车停在隧道里，最终造成558人死亡，267人受伤。2000年10月26日，我国北京协和医院北配楼地下停车场发生火灾，过火面积达500多平方米，导致30人被困，其中3人窒息死亡。2003年02月18日，韩国大邱市地铁中央路站，因精神病患者放火引燃座椅上的塑料物质和地板革导致火灾，导致135人死亡，137人受伤，318人失踪。第八章城市地下空间防灾与安全第5页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（2）地下空间爆炸灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全我国地下空间的开发利用是从早期大规模构筑以防空袭为主的人防工程开始的。随着地下空间的进一步开发与利用，地下空间正从纯防战争需要，走向平战结合需要，一些地下空间已然成为公共活动场所，如城市地下交通设施及地下商业系统等。这些地下空间一般处于大城市或特大城市的市中心地带，人流比较集中，成为了恐怖分子的主要袭击和最容易袭击目标。第6页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（2）地下空间爆炸灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全1995年07月25日，位于巴黎市中心巴黎圣母院附近的圣米歇尔地铁站内一辆满载旅客的列车驶进站台，第六节车厢突然爆炸起火，当场造成4人死亡，62人受伤，其中14人伤势严重。2004年02月06日，俄罗斯莫斯科地铁遭受自杀式恐怖袭击，一枚炸弹在地铁通道内爆炸并引发大火，造成40人死亡，134人受伤。2005年07月07日，英国伦敦6处地铁在早高峰期遭恐怖爆炸袭击，同时在地面上有双层公共汽车也发生爆炸，事发后，伦敦13条地铁线全部停运，此次爆炸共造成56人死亡，近30人失踪，700多人受伤。2011年04月11日，白俄罗斯首都明斯克发生地铁爆炸事件，爆炸物被身份不明的人士放置在奥克佳布里斯卡娅地铁站内一条长凳下。爆炸发生时，正值下班高峰期，导致11人遇难，126人受伤，其中22人伤势严重。第7页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（3）地下空间地震灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全一般认为，地震对地下空间结构的影响很小，地下结构的震害相对于地面结构也较轻，因此人们长期以来都认为地下空间具有良好的抗震性能。然而1995年日本阪神地震中，以地下轨道交通车站、区间隧道为代表的大型地下空间结构首次遭受严重破坏，充分暴露出地下空间结构抗震能力的弱点。我国大部分地区为地震设防区，根据地震烈度分布资料，在全国300多个城市中，有一半地区位于地震基本烈度为7度或7度以上地震区，23个百万以上人口的特大城市中，有70%属于7度或7度以上地区。像北京、天津、西安等大城市都位于8度的高烈度地震区。因此在地下空间的规划设计及建设中做好防震减灾措施显得极其重要。地震中隧道破坏第8页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（4）地下空间洪水灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全一个城市发生洪灾后，首先会殃及地下空间。所谓水往低处流，在洪水到来之时，地面建筑尚属安全的情况下，地下空间则会发生局部灌水，乃至波及到整个相连通的地下空间，甚至会直达多层地下空间的最深层。此外，但由于周围地下水位上升，工程衬砌长期被饱和土所包围，在防水质量不高的部分同样会渗入地下水，早期修建的一些人防工程，就是因为这种原因而报废，严重时甚至会引起结构破坏，造成地面沉陷，影响到邻近地面建筑物的安全。地下空间水灾现场第9页第五章地下停车场规划设计1.1城市地下空间主要灾害类别（4）地下空间洪水灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全1992年12月，美国纽约市遭遇强大风暴袭击，导致洪水淹没地铁系统，造成地铁临时停用。1998年05月，韩国首尔遭受特大暴雨袭击，约80万m3水侵入淹没11km内的11个地铁站，造成电气设施和通信系统瘫痪。2001年09月，纳莉台风使得台北捷运系统地下街遭受水灾，由于排水设计不当使雨水溢流至地下街内部，造成设备损坏，部分地下街停业近3个月，造成严重的经济损失。2006年01月，巴西里约热内卢突降暴雨，造成商场外面的地下排水管道突然大量涌水，大水冲破地下车库铁门，涌入车库，最高水位达2.2m，致5人不幸遇难。2010年5月，广州特大暴雨，造成7人死亡，38间房屋倒塌，35个地下车库不同程度被淹，1409辆车受淹或受到影响，造成重大损失。第10页第五章地下停车场规划设计1.2城市地下空间的灾害的特点（1）地下空间洪水灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全地下环境的最大特点是封闭性，除有窗的半地下室，一般只能通过少量出入口与外部空间取得联系，给防灾救灾带来许多困难。——首先，在封闭的室内空间中，容易使人失去方向感，特别是那些大量进入地下空间但对内部布置情况不太熟悉的人，迷路时有发生。在这种情况下一旦发生灾害，心理上的惊恐程度和行动上的混乱程度要比在地面建筑中严重得多。——其次，在封闭空间中保持正常的空气质量要比有窗空间困难得多，进、排风只能通过少量风口，在机械通风系统发生故障时很难依靠自然通风的补救。——此外，封闭的环境使物质不容易充分燃烧，在发生火灾后可燃物的发烟量很大，对烟的控制和排除都比较复杂，对内部人员的疏散和外部人员的进入救灾都是不利的。第11页第五章地下停车场规划设计1.2城市地下空间的灾害的特点（1）地下空间洪水灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全地下环境的另一个特点是处于城市地面高程以下，人从室内向室外的行走方向与在地面多层建筑中正好相反，这就使得从地下空间到地面开敞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，从而影响疏散速度。同时，自下而上的疏散路线，与内部烟和热气流自然流动的方向一致，因此人员的疏散必须在烟和热气流的扩散速度超过步行速度之前进行完毕，由于这一时间差很短暂，又难以控制，给人员疏散造成很大困难。这个特点使地面上的积水容易灌入，难以依靠重力自动排水，容易造成水害。第12页第五章地下停车场规划设计1.2城市地下空间的灾害的特点（1）地下空间洪水灾害第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全综上所述地下空间灾害的特点体现在以下几个方面：（1）封闭性，相对于地面建筑发生的灾害更难防御，也更难救灾；（2）地下使人感到脱离地面，有隔离感，易迷失方向，给灾害发生时的疏散人群造成困难；（3）位于地面以下，灾害发生时设备毁损、通信不良给救援工作造成困难；（4）火灾是地下空间的主要灾种，火灾产生的火、热、烟和有害气体的控制和排除，是灾害救助的最大难题，也是造成损失的主要因素；（5）地下与地上建筑相连、相通，当灾害发生对上部建筑将会构成很大威胁。因此，应当从地下环境的特点出发，按照不同的使用性质和开发规模，采取严格的综合防灾措施，才能保障平时使用中的安全，做到防患于未然。第13页第五章地下停车场规划设计1.3城市地下空间的灾害的相关性第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全灾害的发生一般都不是孤立的，自然灾害和人为灾害、原生灾害和次生灾害、地面上部空间灾害和地下空间灾害往往会相互影响（如图所示）。如爆炸往往引起火灾、火灾引起爆炸并造成空气污染、施工事故引起火灾和爆炸、水灾破坏地下网线从而影响交通和通讯等等。它们之间都存在着一定的内在联系，往往都是相伴发生的。因此仅考虑单灾种对地下空间安全的影响，不能反映实际，是片面的、不科学的。地震火灾人为灾害水灾爆炸第14页第五章地下停车场规划设计1.3城市地下空间的灾害的相关性第一节地下空间主要灾害第八章城市地下空间防灾与安全一次灾害次生灾害预计灾害灾害内容火灾厨房出火停电通讯不良电机、机械设备出火值班室、居室出火外部不注意的出火通信电缆出火瓦斯泄露、爆炸瓦斯泄露引起的爆炸、火灾停电、通讯不良浸水集中暴雨停电给排水管破裂暴雨等从出、入口浸水泵停止通常地下空间的灾害都可能诱发次生灾害，火灾、爆炸或者水灾都有可能引起停电、通讯不良，从而增加减灾和疏散救援的难度。（如图）地下空间灾害与次生灾害第15页第五章地下停车场规划设计2.1城市地下空间火灾事故分类第二节城市地下空间防火与安全第八章城市地下空间防灾与安全地下空间火灾事故主要分为地铁及地下民用建筑火灾和地下隧道及车库火灾两大类。地下民用建筑火灾电器设备故障引发火灾人为事故、恐怖活动破坏引发火灾违章施工造成火灾运行设备故障引发火灾地下隧道及车库火灾隧道内行驶车辆起火、漏油、撞车等引发火灾电气设备故障、电路短路、违章使用火源等引发车库内汽车起火、爆炸或火灾第16页第五章地下停车场规划设计2.2城市地下空间火灾的特点第二节城市地下空间防火与安全第八章城市地下空间防灾与安全1.地下空间火灾的燃烧的特点地下空间是在地下通过开挖、修筑而成的建筑空间，其火灾的燃烧与地面建筑不同。（1）燃烧状况地下空间火灾的燃烧状况是由外界的通风所决定的，由于出入口数量少，氧气供给不足，地下空间燃烧为不完全燃烧。（2）烟气流动状况地下空间内部烟气流动状况复杂，受地面风向、风速的影响而变化，尤其是对于具有两个以上出入口的地下空间，通常会自然形成排烟口与进风口。当地下空间开口较多时火灾燃烧速度也比较快。第17页第五章地下停车场规划设计2.2城市地下空间火灾的特点第二节城市地下空间防火与安全第八章城市地下空间防灾与安全疏散困难疏散困难扑救方式限制单向疏散方式平时的出入口成为喷烟口人员慌乱因素人员上行困难疏散困难第18页第五章地下停车场规划设计2.2城市地下空间火灾的特点第二节城市地下空间防火与安全第八章城市地下空间防灾与安全扑救困难消防人员无法直接观察地下空间中起火部位及燃烧情况。灭火路线少