許敏
摘要:隨著我國經濟發展,城市化進程在不斷增速,其表現最為明顯的就是高層建筑的發展。近些年,高層公共建筑的數量與密度在不斷提高,這對于城市的發展無疑是有利的,但伴隨的安全問題也不容忽視。高層公共建筑由于自身建筑高度高、體量大的特點,單純依靠政府消防救援力量很難快速救助被困人員、控火、滅火,這就需要消防救援人員合理運用建筑內部消防設施,開展滅火救援工作。因此,文章通過分析現有高層公共建筑的火災特點,結合建筑內部消防設施的設置,探討在高層公共建筑滅火救援戰斗中如何更好地做到固移結合,希望能對高層公共建筑的滅火救援工作起到一定作用。
關鍵詞:高層公共建筑;消防設施;滅火救援;合理運用
高層公共建筑由于自身建筑體量較大,一般在建設初期就會規劃好消防設施的建設,例如消防給水及消防栓系統、火災自動報警系統、自動噴水系統、建筑防排煙系統等。大部分高層公共建筑還會設立專用的消防電梯,能夠很好地幫助消防救援人員快速抵近火災區域。高層公共建筑配備的消防設施的初衷就是在火災發生時保護更多人的生命安全。因此,消防救援人員在面對高層公共建筑火災時要充分利用這些設施,以此來提高滅火救援工作的整體效率。
1? 高層公共建筑的火災情況
1.1? 建筑結構復雜、火災荷載大
隨著經濟的發展,人們的生活質量在不斷提高,人們對建筑的要求也越來越復雜。伴隨著經濟的發展,傳統的建筑已經不能滿足人們的需求,加上城市居住壓力大,高層建筑伴隨著人們的需求開始在城市建造。
高層公共建筑根據樓層分配給不同企業,甚至還可以有酒店、商場、公共娛樂場所。豐富的物質條件在方便人們生活的同時,也會在一定程度上影響消防安全。復雜的功能性會使建筑內部有大量的可燃物品堆積,容易導致火災的發生。人員的密集也會加大火災后疏散工作的難度;內部結構的復雜,消防人員難以迅速開展滅火救援,對消防安全有著嚴重的影響。
1.2? 火災蔓延速度快
高層建筑的樓層較高,由于煙囪效應的影響,內部的空氣補給較為充足,在火災發生后,空氣會加快火勢的發展,高層建筑內大量的可燃物也會使火災更加難以控制,很容易造成人員傷亡以及經濟損失。
另外,由于高層建筑需要兼顧自身的多功能用途,一般會建設電梯井、豎向通風管道、排氣管道等豎直通道,同時,很多高層公共建筑為了追求建筑美學,設置較多的垂直共享空間,這樣的豎向通道在提升人們生活質量的同時,也為消防安全埋下了一定的隱患。因為發生火災后,火、煙會通過這些豎向的通道和樓層之間留下的孔洞,迅速向其他區域蔓延,最快能達到5m/s,使火災的影響范圍更大。
1.3? 有毒煙氣易聚集
高層公共建筑,通常采用大面積的玻璃幕墻,幕墻上以下部開啟的下推窗居多,可開啟供排煙的面積較小,有的雖然采用了能夠較大開啟面積的平開窗和移窗,但是在實際使用過程中,建筑管理單位為了治安管理的要求,嚴格控制了可開展的角度和大小,對建筑的自然排煙產生了不利的影響。同時,建筑的較高樓層因為煙氣通過孔洞、豎向通道向上部流動,也容易積聚煙氣。燃燒后產生一氧化氮、一氧化硫等有毒氣體會在短時間內引起人體中毒,嚴重時甚至會導致死亡。
1.4? 人員分布較密集,疏散難
高層公共建筑由于自身樓層高、體量大的特點,會有較密集的人員分布。這樣的特點會對疏散工作造成較大的影響。首先,因為人員密集,發生火災后人們會產生焦躁、不安的情緒,很容易發生混亂的逃生局面,甚至會發生踩踏、斗毆等惡性事件。工作人員由于人數較少,很難控制住這樣的情況,會對在場人員的生命安全造成極大影響。
1.5? 火災預防難度較大
高層公共建筑火災報警系統體量大、模塊多,很容易受到干擾,加之消防控制室操作人員不熟練,這就導致火災檢測系統無法準確檢測到火災的發生,讓火災自動報警系統失去原有的作用。
同時,由于高層公共建筑的功能復雜,探測系統很難覆蓋到建筑的每個范圍,這種情況就會導致火災發生在探測范圍之外,如,建筑外墻、管道井著火等,只有火災范圍擴大到探測范圍時,才接收到報警信號,但此時火災的影響已經非常巨大,這讓火災探測器的作用顯得非常微小。
1.6? 滅火難度較大
如今,高層建筑的規模與高度在迅速發展,但移動消防裝備的發展卻較為緩慢,目前,國內最高的云梯消防車舉高高度為101m,但是隨著經濟發展,超高層建筑如雨后春筍般相繼崛起,在這些超高層建筑的火災撲救工作中,消防車云梯很難達到樓層高度,高壓水槍的壓力也不足以彌補云梯與樓層間的距離,導致撲救工作困難重重。
高層自身的火災蔓延速度以及煙霧問題也讓消防直升機難以靠近撲救,并且消防直升機的撲救效率相較于消防車撲救較低,但成本卻高出很多,這些問題都導致直升機滅火難以有效進行。
除去這些方法,在高層建筑火災中,現在常使用的還是消防救援人員搬運消防救援器材進入建筑內部,進行滅火救援工作,且需要消防救援人員有較強的體能儲備,撲救效率較低,易發生安全問題,對消防救援人員生命安全造成影響。
2? 火情偵查
2.1? 火情偵查的要求
消防救援部門在接到火警報案后,應立即出警,到達現場后要迅速進行火情偵察工作,判斷著火點的具體位置、燃燒物的特性、燃燒范圍,并調查是否有人員被困,被困人員所在樓層、所在房間等具體信息,根據信息進行及時的布控。完成調查后,進入建筑物內部檢查具體火災受損情況,如有被困人員應優先進行救援行動。
2.2? 高層公共建筑火情偵查的難點
高層公共建筑火災的燃燒物主要以丙類固體為主,除去明火燃燒外,經常會發生陰燃現象,也就是沒有明火的燃燒,這一過程會產生大量的煙氣,消防人員到場后,現場產生的煙霧會很大程度上影響消防人員對火情的判斷。由于建筑結構的復雜,陰燃現象也很難發現。消防人員在進入建筑開始滅火工作時,這些易燃體隨時都有可能發展為明火燃燒甚至是爆炸,對火情探查人員和消防救援人員的生命安全造成嚴重危害。如果選擇在外部滅火,也會因為沒有發現陰燃點導致火災滅火難度增大,有一定復燃的危險。
2.3? 利用火災報警系統進行偵查工作
高層公共建筑的火情偵察工作中,消防人員可以利用建筑內部的消防設施進行火災初步偵察,其中火災自動報警裝置可以幫助消防偵查人員鎖定火災的大致位置與火災蔓延的范圍,有效降低消防偵查人員的工作難度,提高火災偵查人員的工作效率,讓后續消防人員能夠更好地掌握火災情況,進行更高效、安全的撲救工作。
如今,高層公共建筑大多使用煙霧傳感器報警系統,這種報警系統能夠隨時檢測環境中的煙塵,對于火災有很好的探測效果,普通火災也能在產生煙塵后及時發現。
火災煙霧探測器在探測到煙霧后會按照發現火情的順序,把探測到煙霧的時間、位置進行記錄并直接反饋到消控室,消防救援人員可以通過消防控制室內的圖形顯示,查看首次報警點的位置和后續報警模塊的位置信息,同時可以結合建筑內部的安保監控系統,查看煙霧起始位置和蔓延方向,初步判斷起火點及蔓延方向。
3? 火場供水
3.1? 火場供水的難點
因為樓層較高,部分高層建筑的水壓以及水源的供應會有所不足,高層建筑如果水壓不足,會導致火災在短時間內難以達到壓制的效果,將滅火時間延長,從而造成更嚴重的損害。水源供應不足會導致滅火工作難以進行,不僅無法完成滅火作業,還有可能對消防人員的生命安全造成一定影響。
在實際滅火救援過程中,固定消防給水管網經常無法正常工作,或者出現供水強度、壓力不足,特別是在建筑較高樓層,因為管網損壞問題,出現無水現象。雖然在單獨使用水帶供水時,發現供水線路問題可以更改,供水的直觀穩定性相對采用室內固定管網系統供水有所提高,但是鋪設水帶需要耗費大量的時間,且一旦出現水帶爆破或者消防車輛損壞的情況,更換水帶、調換車輛較為困難,且需要較長時間,嚴重影響火災撲救。
3.2? 利用室內固定管網供水
消防救援人員應當在到達火災現場后,立即查看消防泵和噴淋泵是否啟動,迅速匯總消火栓出水能否滿足現場滅火需要的流量、壓力和噴淋的工作情況,如果未正常啟動,應當立即通過消防控制室遠程啟泵或者在水泵房手動啟泵。同時要做好使用水帶供水的準備工作,以防供水管網損壞。
消火栓或者噴淋出水出現水壓不足,應當首先采用“固移結合”的方法進行供水,主要是利用消防車輛與水泵結合器連接和利用消防車輛與建筑底層室內消火栓相結合供水兩種形式。
在消火栓與自動滅火系統的供水設計中,一般會從水壓與安全性兩個方面共同考慮。如果水壓較高,會使平時的維護成本提高,管道的安全性也會受到一定影響。如果水壓較低,在滅火工作中難以撲滅火勢,影響消防撲救的效率。考慮到這兩種情況,現在高層建筑的消防供水設計一般分為不分區給水方式、分區串聯給水方式、分區并聯給水方式三種,這三種給水方式各有優劣,一般在建筑中會按照環境與樓層進行具體使用。
在利用消防車輛連接水泵結合器供水時,要首先明確水泵結合器是供給消火栓還是噴淋管網,還需要明確水泵結合器的供給區域,同時開啟水泵結合器的進水閥。如果發現水泵結合器損壞,或者使用水泵結合器后,供水仍未達到滅火的要求,可以利用消防車輛與建筑底層室內消火栓連接的方式。在使用連接室內消火栓的時候,要注意去除消火栓內的減壓孔板,為了確保流量可連接上下兩層的消火栓,從消防車出水的壓力要大于連接的消火栓處管網的靜態壓力,避免造成消防車泵浦的損壞。
在利用消防車輛與建筑底層室內消火栓相結合的供水方式時,還需要確定建筑消防給水是否為分區供水,如果為分區供水方式,采用此方法無法將滅火劑供給到高、中區等其他區域,這時除采用連接水泵結合器的方法外,還可以利用移動水泵到中轉水箱吸水,往相應區域內的管網加壓供水,或者利用舉高消防車噴射器材的旁通接口延伸水帶到相應區域的管網,充分利用消火栓管網,減少鋪設消防水帶。
3.3? 利用固定消防設施鋪設水帶
除了使用建筑固定消防管網外,鋪設水帶也是一種可行的供水方案,這種方案一般應用于高層建筑自身供水系統發生損壞或供水系統不足以應對火災時,能夠起到很好的應急與補充作用,在實際的火災現場能夠適應更多的復雜環境。
這種方式需要根據樓層的高度以及樓梯的建設方式來判斷水帶的長度,確定長度后,有多名消防人員配合,在已經確認火災所在樓層的火勢沒有蔓延到消防電梯處,要充分利用消防電梯。采用沿樓梯蜿蜒鋪設的,可以同時派出兩隊鋪設人員,一隊從樓底開始鋪設,另一隊乘坐消防電梯到火災樓層進行鋪設作業,這樣兩隊鋪設作業的方案能夠更高效地完成鋪設工作[1]。采用垂直鋪設水帶方式的,可以直接將水帶通過消防電梯運送進攻起點層,向下垂直施放水帶,可以較好地節省消防員體力。
4? 火場排煙
4.1? 火場排煙的難點
高層公共建筑大多都會設計防煙設施,這些設施一般分為自然排煙、機械防煙、機械排煙這幾種。自然排煙是設計成本較低的一種,這種排煙方式需要樓層設計比較寬闊,每個樓道都有可開啟的外窗,當發生火災后,可以通過開啟外窗,將煙塵利用對流的空氣排出。機械防煙是指將消防電梯、消防樓梯等處通過機械進行加壓,將煙塵進行控制,避免煙塵的傳播,能夠在一定程度上降低煙塵的危害。機械排煙,這種方式是在特定的樓道、區域安裝排煙設施,在發生火災后可以迅速將室內的煙塵進行排出,屬于這三種方式中較為高效的一種,但缺點是使用環境有較大的限制[2]。
這些防煙設計在實際使用中,對煙塵都有一定的排出或控制作用,但對于大面積的火場,機械排煙的功率設計都偏低,在火勢較小時能夠對煙塵起到一定的排出作用,但火勢一旦擴大,這樣的排出效率難以起到很大的作用。機械防煙作為被動防煙措施,通過對建筑本身制造壓力來阻止煙塵的擴散,但在使用過程中因為功率小、保護區域通往其他區域開啟的門窗較多,防煙功能會大大弱化。
4.2? 利用室內防排煙系統排煙
在進入火場后,應當及時組織排煙,要充分利用建筑內部的固定消防設施,第一時間通過遠程或者現場啟動防排煙設施。如今,高層公共建筑的樓梯設計多為防煙樓梯或自然排煙樓梯,在疏散過程中都能起到一定的作用。對于機械防煙的樓梯設計,要在發現火災時就開啟防煙設施,防止煙塵進入樓梯影響后續的疏散工作,當有少量煙塵進入時,也可以利用消防車攜帶的正壓送風機進行輔助作業,保護被困人員的生命安全。在滅火救援時,還需要注意,及時關閉通往防煙樓梯間及其前室的防火門,確保樓梯間內無煙塵。
5? 城市消防遠程監控系統的運用
隨著時代的發展,我國的消防也在向著信息化、網絡化的方向發展,形成了城市消防遠程監控系統,這一系統充分利用了信息化的優勢,通過網絡就將火災預警與火災情況第一時間傳達到相應的聯動單位,消防部門可以通過火災信息迅速調集救援力量與消防器械,更好地處理火情,確保滅火救援力量充足。在現場的滅火工作中,這一設施也能夠讓消防隊伍進行遠程指揮,通過信息化的優勢,快速了解災情信息,保護消防救援人員的生命安全。
6? 結語
高層公共建筑消防設施的合理運用,直接關系到消防救援的效率,應當堅持“以固為主、固移結合”的方針,加強日常演練、實地測試操作,科學合理運用,不斷提高消防員撲救高層公共建筑火災的能力。
參考文獻:
[1]李小祥.高層公共建筑滅火救援中室內消防設施的使用策略[J].消防界(電子版),2020,78(2):50-52.
[2]劉鋼.談高層公共建筑滅火救援中消防設施的合理運用[J].中國科技投資,2016(06):184.
Reasonable application of fire facilities
of public high-rise buildings in fire fighting and rescue
Xu Min
(Wuxi Municipal Fire and Rescue Brigade,Jiangsu? Wuxi? 214000)
Abstract:With the development of our country's economy, the process of urbanization is increasing, and the most obvious manifestation is the development of high-rise buildings. In recent years, the number and density of public high-rise buildings have been increasing, which is undoubtedly beneficial to the development of cities, but the accompanying safety issues cannot be ignored. Due to the high building height and large volume of public high-rise buildings, it is difficult to quickly rescue trapped people, control fire, and extinguish fire. It is necessary for fire rescue personnel to reasonably use the fire facilities inside the building to carry out fire fighting and rescue work. Therefore, The paper analyzes the fire characteristics of existing public high-rise buildings, combined with the setting of fire facilities inside the building, and discusses how to better achieve the combination of fixed and movable in the fire fighting and rescue of public high-rise buildings, hoping to play a role in the fire fighting and rescue work of public high-rise buildings.
Keywords:public high-rise building; fire facility; fire fighting and rescue; reasonable application