張賀磊
(無錫市消防救援支隊濱湖區大隊建筑路消防站,江蘇 無錫 214000)
消防部隊滅火救援中,高層建筑火災撲救的及時性和安全性一直是亟待解決的難題,主要通過從滅火裝備、消防設施以及滅火戰術等方面入手,對此類建筑火災撲救措施進行研究,但作為滅火救援的基礎工作,對預案編制往往缺乏足夠的重視,也是現階段消防滅火救援工作的薄弱環節,因此提高滅火救援預案的實用性至關重要。
現階段高層建筑規模和數量不斷增長,高層建筑火災問題日益凸顯,由于其建筑結構及重疊功能,導致火災特征更加復雜,火災撲救難度不斷增加,使人員傷亡及經濟損失更大。其中主要體現在高層建筑自身結構的特殊性。如樓內上下貫通的電纜井、樓梯間、排風管、垃圾道等,一旦發生火災,會導致火勢加速蔓延。現代高層建筑所采用的裝飾材料中包含了大量高分子材料。聚合材料、塑料等一旦在火災條件下會產生有毒氣體,如一氧化碳、二氧化碳等,同時所產生的劇毒氣體還會造成人員傷亡。一旦高層建筑發生火災,內載客梯功能喪失,就會造成人員安全疏散途徑減少,并且建設內部一旦溫度過高、火勢過猛,會造成消防電梯控制系統出現紊亂,通過只能采用樓梯進行人員疏散,而部分疏散樓梯存在著防排煙設施建設不符合規范要求的情況,或防火門無法打開的情況,因此一旦煙氣進入樓道,會對相關疏散人員的生命安全造成嚴重威脅。
在消防滅火救援預案編制中,需要對高層建筑的基本情況、重點防范部位以及消防設施等信息進行有效收集,作為編制的重要基礎和依據。但在實際編制過程中,資料收集的準確性和全面性難以保證。其主要原因包括以下幾方面:首先是由于高層建筑數量不斷增加,使消防部隊的任務量日益繁重?,F階段為了使消防部隊對轄區情況能夠有效掌握,應定期組織熟悉轄區的相關活動,但由于需要參與正常執勤戰備以及各類其他臨時性活動、會議等,熟悉投入的時間相對較少;其次是由于編制人員的專業水平不高,再加上高層建筑的結構復雜、形式多樣,相關基礎資料專業性較強,要求相關編制人員應對消防設施固定、建筑學、生產工藝流程、生產裝置等方面進行深入全面的了解。但在實際工作中,通常由基層中隊官兵對火災救援預案進行編制,而編制對象單位、防火部門以及相關領域專家在預案編制過程中參與及配合度不高,從而導致專業指導缺乏。另外隨著經濟建設的快速發展,高層建筑數量不斷增漲,而在城市中某一轄區內高層建筑能達到上百棟,要求相關人員根據建筑實際要求,對各棟各層建筑的滅火救援預案進行編輯,同時還需要對其進行不斷完善和修訂,從而使編制工作量大幅度增加。
在進行高層建筑滅火救援預案編制中,相關部局所制定的模板內容發揮著重要的普遍指導作用,其中包括了單位概況、力量調集、災情設定、社會聯動、組織指揮、輔助決策、作戰行動、勤務保障、預案附件、特別警示等內容,同時需要在預案編制時,對模板進行靈活應用和調整,使其指導性和適用性進一步增強。但在實際預案編制工作中,普遍存在著模板照搬的情況,未根據不同類型的高層建筑的實際情況及建筑特點,對同一模板進行必要的補充和刪減,導致預案指導性、針對性較弱,缺乏實用性。
現階段因編制人員自身綜合素質不高,專業水平和知識有限以及缺乏完善的預案分級和審核制度,導致滅火救援預案總體編制質量受到影響。隨著高層建筑數量的不斷增加,預案編制及修訂工作量也持續增漲,導致一些編制人員對編制工作應付了事。其次編制工作因分級制定不合理,編制質量無法有效保證,同時預案審核程序落實不到位,往往流于形式,對部分預案未進行嚴格審核,導致其實用性受到影響。
目前所投入運用的數字化預案模板未對數字化方式和方法進行明確,導致一些單位在編制過程中,仍采用圖片、文字等形式進行呈現,對數字化的表現形式及編制手段缺乏合理的運用,使部分復雜的高層建筑內部結構難以直觀、全面地呈現。同時因編制手段的落后,也使預案無法在現場滅火指揮以及決策制定中發揮重要的輔助作用。
由于高層建筑一旦發生火災,其蔓延方向、燃燒速度、擴散范圍通常會受到氣候、環境等諸多可變因素的影響,導致救援難度加大,其體現在:現實火災發展趨勢難以與滅火救援方案保持一致,在實際救援過程中,現行預案內容中所涉及的單位基本信息能夠在滅火救援中發揮一定的參考作用和價值,但根據此預案進行救援指導,其內容缺乏實用性。因此需要對現行預案模式不斷改進,使預案實用性有效提升,從而使現行預案能夠重新煥發生機,另外還應對預案制作模式進行不斷創新,對預案功能進行有效拓展,充分發揮預案的重要指揮作用。
通過對高層建筑滅火救援預案的編制內容及程序進行改進和優化,能夠使預案編制工作量龐大、基礎信息收集難度大、實戰指導意義缺乏等問題得到有效解決。其具體改進和優化策略主要包括了以下幾方面:
首先通過對審核驗收前置條件增設,對基礎信息進行全面收集。要求高層建筑的建設及使用單位進行工程驗收及開業申請前,需要對建筑總平面圖等規范CAD圖紙進行收集,為預案制作提供所需的所有建筑基本情況、重點部位、消防設施等重要信息。在此基礎上,消防中隊對高層建筑進行實地檢查和熟悉,使基礎數據收集工作量有效減少,提高數據的真實性和準確性。
其次需要有效調整預案編制形式和范圍。通過大多采用部局下發的類型預案模板進行預案制定,對建筑類型、規模、火災危險性缺乏全面考慮,往往導致制作工作量過大,因此需要對預案制作形式進行改進,根據高層建筑不同規模、不同類型、不同危險程度,采用不同的預案形式,可利用復雜高層建筑可視化、一般高層建筑根據模板進行編制、簡單高層建筑卡片化的方式進行調整,使工作量最大程度減少的同時,使預案編制更具針對性、實用性,且重點更為突出。如針對現階段高層建筑中最為常見高層住宅建筑,可對具有代表性的一棟或幾棟小區建筑進行選擇,由于其建筑內部結構及形式較為簡單,一旦發生火災危險性較小,可在建筑立面圖中對建筑高度、周邊道路水源信息、固定消防設施、疏散通道及出口等信息進行標注。另外對于復雜高層工業建筑、大型城市綜合體而言,建筑信息無法利用簡單的文字圖表進行準確、全面表述時,可借助VR技術對三維可視化預案進行制作。
另外高層建筑滅火救援預案編制時,應避免對其過于細化,在部局下發模板應用過程中,需要對高層建筑滅火行動的關鍵環節加強重視,需要對預案內容進行科學設置,并對其他與高層建筑滅火救援行動關聯程度不高的內容進行適度刪減。其中部分高層建筑滅火行動的關鍵環節和對應的預案設置內容如表1所示。

表1 部分高層建筑滅火行動的關鍵環節和對應的預案設置內容
高層建筑的類型、規模不同,所運用的指揮層次也有所差異,所以預案需要進行分級制定。在制定過程中,應充分結合高層建筑的實際規模和危險程度,對大中隊、支隊以及總隊級預案進行制定。另外對于高層居住建筑,可按建筑高度進行劃分;高層公共建筑可按建筑面積進行劃分;高層工業建筑可按危險程度及生產規模進行劃分。
因高層建筑預案編制需要積極引入相關領域專家及單位人員,對相應的審核機制進行健全和完善,針對各層次預案的相關制定、審核、備案主體責任人予以明確。另外預案制定人還應對組織和參與單位熟悉、評估以及演練等工作,同時預案審核人嚴格審核預案的同時,還應對一定比例的預案采取實地檢查的方式來進一步提高審核力度。
VR技術可利用傳感器技術及計算機技術,對全新的人機交互手段進行創設,其中集合了計算機仿真技術、計算機圖形技術、顯示技術、傳感器技術多種虛擬現實技術,通過在多維信息空間上對虛擬信息環境的創建,使用戶獲得身臨其境的感受。此技術手段在預案編制中加以運用,能夠使預案編制的先進性、實用性進一步提高。
現階段基于此技術的滅火救援預案已經得到初步應用,并取得了良好的應用成效。其主要針對大型城市綜合體、超高層建筑、生產工藝較復雜和危險性較高的高層工業建筑等,能夠對復雜建筑的平面布局、周邊信息、內部結構進行直觀全面展示,并對預案功能進行有效拓展,使其成為重要的熟悉、練后以及指揮工具。
在此技術的基礎上,通過全景技術的有效融入,能夠對基于云火場指揮的滅火模式進行構建。指揮人員可利用預案完成以下指揮內容:
通過對高層建筑的全景圖像進行現場采集及全景展示,能夠實景展現高層建筑毗鄰建筑情況、周邊道路水源信息、建筑外觀、總平面部局等,并立體化呈現建筑內部結構,并對立體圖像中的固定消防設施、重點部位、疏散通道等信息進行準確定位和標注,使預案瀏覽時能夠身臨其境,并能夠更快速、準確地了解和熟悉復雜高層建筑。
指揮員在實際滅火現場指揮中,可通過VR預案的應用,其主要包括以下幾方面:通過建筑總平面圖和周邊道路圖的全景顯示,能夠對警戒范圍劃定、各類車輛、外圍陣地設立等進行更準確、直觀地部署;利用內部結構透視圖,對內攻搜救和滅火的路徑進行快速規劃;與消防員火場定位技術相結合,根據建筑三維結構,對消防員位置進行準確掌握,同時對滅火、緊急情況下撤離及內攻人員精準搜救等行動進行有效指導。
在VR預案系統中,預先將轄區消防中隊滅火藥劑儲備種類和數量、作戰車輛和裝備、微型消防站實力、企業專職隊等信息進行全面收錄,對火災模擬軟件進行安裝,對火災條件下火勢和煙氣蔓延路徑進行有效模擬,并在沙盤推演中對預案系統進行應用。在具體應用過程中,可針對建筑三維模型中所設置的不同著火部位,對不同火災場景進行客觀模擬,并在規定時間內,要求指揮員對相應的處理措施進行快速制定,同時利用預案系統,對救援陳地設備、兵力調集、供水線路建立、進攻線路選擇、舉高車停放、固定消防設施應用等重要環節進行自動呈現和評判,并對相應的滅火救援行動評估報告進行自動生成,在此基礎上,指揮員能夠對救援指揮過程進行復盤,對其中存在的不足及時改進,使指揮能力有效提升。
通過對VR預案實際應用經驗的不斷總結,此技術未來主要研發方向為:建模速度加快,編制難度及成本有效降低,其中可通過電子地圖及建筑CAD圖紙對建筑輪廓、周邊信息進行顯示,并在預案編制系統中加以導入,確保直觀的立體圖像能夠在最短時間內生成。另外實現預案編制工具便攜化,有利于單兵配備的應用,其中包括在Ipad或筆記本電腦等便攜工具中進行預案制作系統的安裝,使其能夠在火場上進行預案現場制作,以及信息快速查詢。
在高層建筑滅火救援中,滅火救援預案編制的實用性至關重要,作為重要的滅火救援基礎工作,能夠使滅火救援能力有效提高。因此需要信息化等先進技術的引入,對預案制作體系進行健全和完善,對預案功能不斷進行豐富,從而使預案能夠在日常練兵及實戰應用中充分發揮其價值和作用。