钟韵瑶/ 编辑
曾有专家提出,19 世纪是桥的世纪,20 世纪是高层建筑的世纪,而21 世纪将是人类开发利用地下空间的世纪。城市空间的立体化利用不仅仅是对城市上部空间而言,实践证明,地下空间在改善城市环境、扩大城市容量方面有着独特的优势和潜力。
然而,同许多新事物一样,地下空间的利用得到迅速发展的同时,地下空间所发生的各类灾害和事故也明显增多,这些问题越来越引起社会的重视。
对话——
韩新:同济大学上海防灾救灾研究所主任
势头迅猛的地下空间发展
记者:远古时期,人类祖先用作居所的洞穴可谓是最早的地下空间。到了战争年代,用来作战、储备的地下通道屡见不鲜。而今,开发地下空间,立体发展城市,已经成为一种必然途径。
韩新:对于地下空间,世界发达国家早已将其作为新型国土资源,并将开发地下空间列入城市发展主题之一。1983年联合国经社理事会通过了利用地下空间的决议,决定把地下空间的利用纳入该组织下属的自然资源委员会的工作计划之中。1991 年在东京召开的城市地下空间利用国际学术会议上通过了《东京宣言》,提出大力开发地下空间。
我国城市地下空间利用是在20 世纪末开始起步的,以人防工程建设为主体,其中一部分工程实现了平战结合,在平时发挥了一定的城市功能。20 世纪90 年代,随着国民经济的发展和城市化进程的加快,城市空间容量不足的矛盾日益加剧,于是一些有经济实力的大城市开始了以城市交通改造为主的城市再开发,地下空间开发和利用进入一个适度发展的阶段。
记者:地下空间迅猛发展的势头,使得城市地下空间越来越多,形式也呈现多样化,我们现在所说的“地下空间”有哪几种?
韩新:如今的城市地下空间被广泛和普遍地使用来满足城市功能需求,缓解城市扩张用地的限制和人口居住压力。从概念上说,城市地下空间是现代工业社会城市各种地下建筑的总称,主要包括单纯地下建筑,地面建筑中附建的地下室以及地铁、隧道等交通要道。
依据现实情况,我国现阶段特大城市和大城市地下空间开发与利用主要包括:地下轨道交通、隧道、地下停车设施等地下交通设施;地下商业、文化、娱乐等公共设施;地下工业、仓储、市政基础设施和地下管线综合管廊。记者:有专家表示,当城市人均GDP 超过3000 美元,城市就具备了大规模开发利用地下空间资源的经济基础。上海的人均GDP 已经超过1.5 万美元,目前上海的地下空间建设处于什么阶段?
韩新:上海对地下空间的利用在全国起步较早,20 世纪60 年代即以开展地铁研究,较大规模地开发利用始于同时期的人防工程建设。上世纪90 年代以来,随着中心城大规模的旧城改造和新区建设,特别是地铁建设的大力推进,上海的地下空间开发已形成了一定的规模,类型也逐渐多样化。目前,上海已建成1000 多万平方米的地下建(构)筑物。根据相关规划,到2020 年,上海将实现对城市地下空间全面、充分、高效的利用,形成城市地上、地下空间功能协调一体、开发机制健全完善、运行管理规范有序的良好局面。
地下空间是否完美无缺
记者:不难发现,世界各国对城市地下空间开发利用的热衷,说明地下空间好处多多。
韩新:综合来说,地下空间对扩充城市容量有积极作用。首先是缓解地面交通压力。像北京、上海、广州等一些大中城市,如果没有众多的地铁、隧道等地下空间的开发和利用,其地面交通的拥挤就更加无法想象。其次,将一些库房、商店或文体建筑建在地下则可节约大量土地,而且冬暖夏凉,减轻天气变化的干扰。再有,“上天入地”的城市建筑结构更加合理,还能美化城市。
记者:无论是远古时期的洞穴,还是战争时期的防空洞,都具备了一定功能的防护特性。如今的综合化地下空间在防灾方面又如何呢?
韩新:“9•11”事件中,超高层建筑成为受摧毁性攻击的目标,在世贸大厦受袭时地下室掩护了上万人,说明地下设施不仅能在战争期间起到防空袭的作用,在平时同样有庇护生灵和救护的作用。
从地下空间的防灾特性来看,地下空间可以起到三方面作用:一是弥补地面防灾空间的不足;二是对地面上难以抵御的外部灾害如战争空袭、地震、风暴、火灾等有较强的防御能力;三是当地面上受到严重破坏后能保存部分城市功能。记者:尽管地下空间有较明显的优点,但事物总有两面性,地下空间是否完美无缺呢?
韩新:不可否认,在地下空间利用上存在着一些缺点,部分缺点对地下空间灾害的防治有很大的影响。某些灾害或事故,在地面以上,可能不会引起多大的问题,但当这些灾害或事故出现在地下时,可能会造成很大的麻烦,因为地下空间受到一定的限制。从最简单的疏散来说,地下空间仅有为数不多的出入口,当灾害或事故发生时,会出现人流和车辆堵塞出入通道的情况,消防车、救护车等也会受到很多救援到位上的困难,一些消防设备难以进入地下空间灾害现场。
火灾是最不容忽视的地下空间灾害
记者:根据日本对城市地下空间的研究,在地下空间发生的事故中,火灾案例约占了1/3,成为最不容忽视的地下空间灾害。这个数据是否具有普遍性?
韩新:根据我国1997 年到1999 年的火灾统计,每年地下建筑火灾发生次数约为高层建筑的3-4 倍,火灾中死亡人数约为高层建筑的5-6 倍,造成的直接经济损失约为高层建筑的1-3 倍。另外,地下空间火灾还可能诱发停电、通信不良等次生灾害。数据看来,火灾确实是地下空间最不容忽视的灾害。
记者:从数据可见,火灾在地下空间中所造成的危害远远超过地面同类事件。
韩新:地下空间火灾危害性之所以大,应该从灾害特点和救灾两方面来说。
地上建筑发生火灾时,一旦室内温度达到280℃左右时,窗玻璃就会破裂,热烟气便可从窗户排入大气。当然,在某些情况下,新鲜空气的流入可以助燃,不过新鲜空气的冷却作用通常是主要的。地下空间构筑物的外部由岩石、土壤包围,没有门窗之类的通风口,与地上建筑相比,这种通风口的面积要小得多,由此造成地下空间火灾具有安全疏散困难,发烟量大,温度升高快,且容易形成高温,较易出现轰燃现象,出现时间较早。
从救灾角度来说,地上建筑失火时,人们可以从不同角度观察火灾状况,从而选择多种灭火路线,但地下建筑火灾没有这种便利条件,消防人员无法直接观察到火灾的具体位置与情况,这对组织灭火造成很多困难。而且消防人员只能通过地下空间设定的出入口进入,加上照明条件差,不易迅速接近起火位置。再加上地下空间内气体交换不良,使用的灭火剂应比灭地面火灾少,且不能使用毒性较大的灭火剂,这就致使火灾不易被迅速扑灭。
防范地下空间火灾从何做起
记者:地下空间火灾与地面火灾有诸多不同之处,那地面火灾的防范措施是否适用于地下空间火灾呢?
韩新:地下空间防灾工作既具有地面防灾减灾工作的某些共性,又有它的独特之处。火灾防范也要实施防止着火、防止扩大蔓延,避免诱导,及时扑灭及管理上的各项防范对策。但是由于地下空间特性的影响,其火灾性状及烟的流动会与地上火灾不同。场地的局限性,换气、控制烟、情报传送的困难性等问题,又制约着各种防灾对策的实施。
记者:地下空间火灾防范应注意哪些要素?
韩新:地下空间火灾防范必须从地下空间特点考虑。地下空间的最大特点是封闭性,在封闭的环境中,无论是被困者的心理,还是环境的复杂性,对救灾都是不利的。另一个特点是处于地面以下,这就使得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,与内部的烟和热气流自然流动的方向一致,对疏散速度提出了要求。对于附建于地面建筑的地下室来说,除以上两大特点外,还有一个特殊情况,即与地面建筑上下相连,在空间上相通,一旦地下发生灾害,对上部建筑物构成很大威胁。在日本对内部灾害事例的调查中,就有相当一部分灾害是起源于地下室,最后酿成整个建筑物受灾的情况。
记者:地下空间已然是我们生活中的一部分,当我们处于地下空间中时,或是在地下空间中遭遇灾害时,该如何进行自我保护呢?
韩新:目前我们根据地下空间的特性和现状,从安全上考虑的基本防火对策主要包括以下几方面:确定灾害危险管理体制和设施的维护管理;为确保灾时通报信息的准确性,建立能够承受灾害的通报系统;考虑部分救援设备到达迟缓,时刻保持可用设备处于应急状态;确保地下空间的避难通道畅通可用。对于个人来说,当我们进入地下空间时,要注意观察其设施和结构布局,记住疏散通道和安全出口的位置。