論自動消防設(shè)施對高層建筑防滅火的重要性

李 濱

泰安市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)消防救援大隊(duì)（271000）

1 高層建筑火災(zāi)形勢

隨著我國建筑工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，土地規(guī)劃的不斷優(yōu)化，高層建筑工程越來越多，施工規(guī)模更大，隨之也有更多問題產(chǎn)生。高層建筑的層數(shù)多、建筑整體高度高，容納量大，對于火災(zāi)疏散來說是十分不利的。一旦發(fā)生火災(zāi)，住戶無法及時(shí)疏散，很容易造成群體人員傷亡，由此造成的危害是無法估量的。因此對于高層建筑火災(zāi)的防范是高層建筑工程技術(shù)的重點(diǎn)研究對象。只有通過深入研究掌握高層建筑火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律，根據(jù)火災(zāi)防范的實(shí)際需求采取相應(yīng)防范措施，才能減少火災(zāi)引起的災(zāi)難，降低火災(zāi)中的人員傷亡概率。目前，根據(jù)高層火災(zāi)發(fā)展形勢來看，高層建筑的火災(zāi)來源位置還無法確定，上層的風(fēng)力較強(qiáng)，火災(zāi)蔓延速度非常快，人力救援無法保證及時(shí)有效，因此必須要采取自動化的、預(yù)先性的防范措施，才能保證在火災(zāi)發(fā)生的第一時(shí)間消防設(shè)施能夠自動感應(yīng)并且啟動，防止火勢發(fā)展。研究自動化消防設(shè)施技術(shù)時(shí)，要認(rèn)識到高層火災(zāi)防范與救援過程中自動化消防技術(shù)的重要作用，以及人工救援措施存在的局限性，體現(xiàn)出自動化消防設(shè)施的功能優(yōu)勢，切實(shí)能夠降低火災(zāi)發(fā)生與擴(kuò)散的概率，保證住戶的生活及人身安全。

2 傳統(tǒng)消防模式在高層建筑火災(zāi)中的工作困難

2.1 建筑層數(shù)多、住戶多

高層建筑火災(zāi)防治的難題，一是建筑的層數(shù)多；二是建筑的住戶數(shù)多。這對于消防人員來說同樣也是難題，消防人員利用消防裝備器材足以處理低層發(fā)生的火災(zāi)，但是在高層建筑中如果較高的樓層發(fā)生火災(zāi)，需要攀爬高層建筑開展滅火與救援作業(yè)，消防人員的工作難度非常大。如消防梯的高度不足及消防人員攀爬需要較長時(shí)間等。雖然浙江杭州消防機(jī)構(gòu)已經(jīng)引入了世界最高的101 m消防梯，但是消防人員的攀爬速度很難趕超火災(zāi)的蔓延速度，而且使用高度較高的消防梯無法保證穩(wěn)定。在風(fēng)力級數(shù)2到3級、云梯車舉高50 m左右的情況下，云梯工作臺會產(chǎn)生很大幅度的顫動，幅度大概有2 m左右，此情況下會導(dǎo)致消防人員很難開展滅火及救援作業(yè)，而且水槍及水炮等滅火工具的使用效果也會因此受到很大影響。消防隊(duì)員在消防電梯因火災(zāi)而停止使用的情況下只能徒步攀登，一方面會受到逃難人流的沖撞，另一方面受到消防人員自身體力的局限，攀爬層數(shù)越高，速度越慢，不但無法順利完成滅火與救援任務(wù)，反而會使消防人員的安全受到威脅，得不償失[1]。

2.2 火災(zāi)發(fā)展蔓延快

高層建筑不同于傳統(tǒng)建筑。隨著層數(shù)的增加，上層所承受的風(fēng)力也更大。考慮到高層建筑內(nèi)空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜、房間多、裝飾多等特征，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，受風(fēng)力及建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響，火焰蔓延的速度往往更快。建筑結(jié)構(gòu)越是復(fù)雜，火焰蔓延的通道也更多，風(fēng)力越大，火災(zāi)的蔓延速度也會更快，這是必須要考慮到的因素。根據(jù)實(shí)際的測定結(jié)果來看，在火風(fēng)壓與煙囪效應(yīng)共同影響的情況下，高層建筑的火勢發(fā)展，垂直蔓延速度約為每秒3～4 m，水平蔓延速度約為每秒0.5～0.8 m。如果走廊的長度為50 m，煙霧只需要1 min左右便能夠充滿走廊。如果沒有遮擋，煙氣順沿高度為100 m的高層建筑的豎向管井?dāng)U散到頂端，只需要0.5 min時(shí)間。

2.3 人員疏散途徑少

高層建筑的容納量大，住戶多，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)時(shí)人員疏散的難度高。高層建筑起火的情況下，疏散樓梯的數(shù)量有限，而內(nèi)部人員密集，逃難過程中難免出現(xiàn)推搡等，這會使人員疏散的難度更高。建筑層數(shù)越高，越容易出現(xiàn)疏散時(shí)人員擁擠的情況。垂直疏散距離遠(yuǎn)，而且火勢蔓延的方向往往與人員疏散的方向相反，所以消防通道在消防滅火與救援過程中往往會體現(xiàn)出很大的局限性。

3 自動消防設(shè)施在高層建筑火災(zāi)防控中的重要作用

傳統(tǒng)消防滅火與救援措施在高層火災(zāi)救助過程中具有局限性。基于傳統(tǒng)消防措施存在的弊端，必須考慮更加可靠的、有效的處理措施，自動消防設(shè)施的設(shè)置可以有效減少火災(zāi)事故。為了高效、迅速地完成滅火與救援，只有消防系統(tǒng)具備自動感應(yīng)、自動處理火災(zāi)的能力，才能保證火災(zāi)當(dāng)中高層建筑的整體安全不受到威脅，最大程度控制人員傷亡，避免財(cái)產(chǎn)的損失。反之則很容易引起嚴(yán)重的后果。

4 自動消防設(shè)施的功能

4.1 火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng)

在高層建筑的消防系統(tǒng)施工中要考慮到系統(tǒng)的預(yù)警功能。火災(zāi)的自動預(yù)警系統(tǒng)是建筑消防系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分。如果缺乏預(yù)警系統(tǒng)，火災(zāi)信息無法及時(shí)被收集、分析并且傳輸?shù)娇刂贫耍詣酉到y(tǒng)便無法及時(shí)、自動執(zhí)行滅火指令。自動預(yù)警功能能夠在火災(zāi)尚未擴(kuò)散甚至于尚未發(fā)生的情況下探測到火災(zāi)信號，只有盡早完成信息的收集、分析，并且發(fā)送相應(yīng)的指令，才能盡早開啟系統(tǒng)聯(lián)動，進(jìn)而消滅火災(zāi)。

4.2 自動滅火

自動滅火功能是自動消防系統(tǒng)的核心功能，火人的應(yīng)對與處理會滯后于火災(zāi)的發(fā)生，但是使用自動滅火裝置，則能讓滅火動作第一時(shí)間得到落實(shí)，確保更快完成滅火，避免火勢蔓延，提升滅火的效率。一般情況下，自動滅火系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括泡沫滅火系統(tǒng)、噴水滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。自動滅火技術(shù)的應(yīng)用，使許多火災(zāi)被成功撲救，因此這一系統(tǒng)已經(jīng)成為了現(xiàn)代自動消防系統(tǒng)中不可缺少的一部分[2]。

4.3 防火分隔

防火分隔是指建筑內(nèi)非防火區(qū)域與防火區(qū)域的隔離措施，能夠確保部分區(qū)域隔離在安全范圍內(nèi)。在高層建筑中，最基本的防火分隔單元便是防火分區(qū)，主要是利用防火卷簾、防火墻、防火門等不同的防火分隔物把建筑分隔為多個(gè)相對安全的區(qū)域，進(jìn)而避免火災(zāi)的不斷蔓延。我國現(xiàn)行的高層民用建筑的設(shè)計(jì)防火相關(guān)規(guī)范，便對地上與地下部分的防火分區(qū)面積提出了相應(yīng)要求。高層建筑中的展覽廳及商業(yè)營業(yè)廳等，如果設(shè)置了火災(zāi)自動預(yù)警系統(tǒng)與自動滅火系統(tǒng)，而且利用阻燃材料進(jìn)行裝修，地下防火分區(qū)最大的允許面積為2 000 m2。地上防火分區(qū)最大的允許面積為4 000 m2。此外，在地下商業(yè)設(shè)施的總建筑面積在2萬 m2以上的情況下，要利用防火墻作好分隔，而且要避免在防火墻上開設(shè)門窗位。對于大型商業(yè)建筑與綜合建筑等大規(guī)模的高層建筑，為了防范火災(zāi)，應(yīng)當(dāng)使用大量防火卷簾，而且要保證防火卷簾的靈活性，確保發(fā)生火災(zāi)時(shí)防火卷簾能夠及時(shí)啟動，進(jìn)而第一時(shí)間完成隔離。

4.4 誘導(dǎo)照明及應(yīng)急廣播等

火災(zāi)的防范是從信息收集及預(yù)警開始的過程，考慮到火災(zāi)疏散的需求，在現(xiàn)場疏散過程中，最為關(guān)鍵的引導(dǎo)措施是照明及廣播。如果在夜間發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)損毀照明線路，樓內(nèi)缺乏應(yīng)急照明系統(tǒng)，，樓內(nèi)人員便會很快迷失疏散的方向。缺乏廣播的引導(dǎo)，很多沒有經(jīng)歷過火災(zāi)演練的住戶很容易陷入混亂恐慌，不僅無法確保自身的安全，同時(shí)很可能影響他人的安全。所以必須要確保建筑內(nèi)配備與自動消防系統(tǒng)同步運(yùn)行的應(yīng)急照明及應(yīng)急廣播系統(tǒng)等，用于疏導(dǎo)恐慌的群眾，使群眾更快找到疏散的方向，確保疏散過程更有秩序，盡可能避免人員傷亡。火災(zāi)的臨時(shí)應(yīng)急照明系統(tǒng)必須要有獨(dú)立的電源，不應(yīng)與建筑本身的照明系統(tǒng)共用同一個(gè)電源，而且應(yīng)急廣播也要與應(yīng)急照明系統(tǒng)一樣配備獨(dú)立電源。

4.5 日常監(jiān)控

防火滅火是一場有準(zhǔn)備才能打好的仗，不能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)才應(yīng)對，而是要在平時(shí)作好監(jiān)管，要不斷收集建筑各個(gè)樓層的溫度、煙塵信息等各方面信息，這樣才能夠在火災(zāi)尚未開始大規(guī)模擴(kuò)散時(shí)第一時(shí)間采取措施作好防范。自動化的消防系統(tǒng)最基本的功能是監(jiān)管功能。雖然自動防火系統(tǒng)一直以來都與自動監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，但是為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)收集建筑內(nèi)部環(huán)境信息，第一時(shí)間將信息輸送給關(guān)聯(lián)系統(tǒng)，確保自動化滅火系統(tǒng)能夠在接收到火災(zāi)隱患信息的第一時(shí)間作出應(yīng)對，自動執(zhí)行滅火指令。特別是在當(dāng)今的社會發(fā)展趨勢下，隨著高層建筑的防火工作愈發(fā)得到重視，日常監(jiān)控也成為技術(shù)改革的重點(diǎn)。要結(jié)合信息技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，確保建筑運(yùn)行過程中出現(xiàn)的火災(zāi)信號及時(shí)被識別，傳遞給相關(guān)人員。建筑內(nèi)部環(huán)境信息包括溫度、濕度等，這些都是火災(zāi)發(fā)生的相關(guān)條件，需要加強(qiáng)管控，盡可能避免這些因素?zé)o法及時(shí)被發(fā)現(xiàn)而影響防火滅火效果。消防技術(shù)的升級也要以日常的監(jiān)管記錄為基礎(chǔ)，分析以往的防火處理記錄，才能確認(rèn)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

5 結(jié)語

自動消防設(shè)施的應(yīng)用對于當(dāng)前的建筑防火和安全意義重大。隨著高層建筑不斷增加，火災(zāi)疏散救生的難度也成為管理難點(diǎn)，所以只有針對自動消防設(shè)施的應(yīng)用展開進(jìn)一步分析，探索應(yīng)用重點(diǎn)，才能提升建筑的火災(zāi)防范能力。